В состав любого холодильного контура, независимо от его назначения, входят четыре обязательных элемента: компрессор, конденсатор, дросселирующее устройство и испаритель. Кроме этих основных элементов в холодильном контуре могут присутствовать и другие элементы, которые называются «вспомогательными». К ним относятся и клапаны. Также клапаны различной конструкции используются в системах с жидкостными контурами охлаждения – например, в системах чиллер-фанкойл.
Как правило, под названиями «клапан» и «вентиль» предполагается одно и то же. В этой статье рассмотрим виды клапанов, используемых в системах кондиционирования.
В настоящий момент в холодильной технике применяются несколько видов клапанов:
- двухходовой;
- трехходовой;
- балансировочный;
- четырехходовой;
- сервисный;
- терморегулирующий (ТРВ);
- электронный терморегулирующий (ЭРВ);
- соленоидный;
- обратный;
- клапан регулирования давления нагнетания.
Помимо этого, на рынке присутствуют и другие виды клапанов, которые применяются в более сложных холодильных контурах таких как: мультизональные системы (VRF), мульти-сплит-системы, системы чиллер-фанкойл, крышные кондиционеры, прецизионные кондиционеры, компрессорно-конденсаторные блоки (ККБ).
Двухходовой клапан
Самый простой с точки зрения конструкции и применения – двухходовой клапан. Он может применяться не только в холодильной технике, но и в повседневной жизни. Клапан имеет один вход и один выход. Причем это может быть как резьбовое соединение, так и под пайку, патрубок или гнездо для соединения. Такой клапан имеет регулировочный шток для открытия/закрытия проходного сечения клапана при помощи механического или электрического привода. В системах кондиционирования двухходовые клапаны иногда применяются в средних и крупных холодильных контурах для перекрытия потока холодильного агента в одном из направлений. Бытовой кондиционер обычно такими клапанами не комплектуется. Двухходовой клапан часто применяется на линии тепло/хладоносителя в системах чиллер-фанкойл. Такой клапан может использоваться в составе смесительных и регулирующих узлов фанкойла. Закрытие этих двух клапанов приводит к отключению прохода тепло/хладоносителя через фанкойл, что позволяет снизить фактическую производительность по холоду или теплу, а также свободно снять последний, отремонтировать или заменить на новый.
Трехходовой клапан
Трехходовой клапан — имеет более сложное устройство. Клапан имеет три входных/выходных патрубка и один регулировочный шток. Очень часто такой трехходовойклапан устанавливается в кондиционер, работающий по принципу системы чиллер-фанкойл и входит в управляющую обвязку фанкойла. Он устанавливается на выходном патрубке из фанкойла, и один из трех патрубков соединяется с трубопроводом на входящем патрубке фанкойла. Служит такой клапан для перенаправления тепло/хладоносителя в обход теплообменника фанкойла для точной регулировки холодопроизводительности и сохранения стабильных параметров гидравлического сопротивления гидравлической системы. Также трехходовой клапан может применяться и в других местах холодильного контура, где необходимо изменять направление потока жидкости. В качестве такого примера можно привести работу чиллера или прецизионного кондиционера в режиме «фрикулинг». Однако чаще всего трехходовой клапан входит в систему обвязки фанкойла, то привод у клапана – соленоидный, именно он за счет включения/выключения направляет поток жидкости в теплообменник фанкойла или в обход него.Балансировочный клапан
Балансировочный клапан — также чаще всего используется в составе гидравлических контуров жидкостных систем охлаждения чиллер-фанкойл. Данный клапан служит для точной отстройки значения гидравлического сопротивления различных веток трубопроводов и выравнивания расходов тепло/хладоносителя в системах чиллер-фанкойл по соответствующим потребителям.Четырехходовой клапан
Четырехходовой клапан – используется во фреоновых холодильных системах, обладающих дополнительной функцией «теплового насоса». Почти в каждом современном кондиционере, который может работать как на охлаждение, так и на обогрев, установлен четырехходовой клапан, независимо от назначения и производительности. Именно этот клапан и переключает работу кондиционера с холода на тепло и наоборот. Название «четырехходовой вентиль (клапан)» этот элемент получил, поскольку в нем применяются четыре входных/выходных патрубка, а внутри расположен перемещающийся элемент (поршень), который перемещается и перенаправляет поток холодильного агента в системе кондиционирования в режиме реверса. Ставится такой клапан сразу после компрессора, и один его патрубок обязательно соединяется с нагнетательным патрубком компрессора, а еще один – со всасывающим патрубком компрессора. Во время переключения работы кондиционера эти патрубки никогда не изменяют свои функции. Отметим, что только при наличии такого клапана кондиционер может поддерживать функцию и охлаждения, и обогрева.Сервисный клапан
Сервисный клапан применяется для перекрытия фреонопроводов при осуществлении монтажных и демонтажных работ, а также проверки параметров работы кондиционера или любого другого холодильного контура за счет наличия порта для подключения манометрической станции. Отметим, что такое название могут носить различные клапаны, используемые при сервисном обслуживании или при пусковых работах кондиционера. Чаще всего это угловая конструкция, имеющая входящий и выходящий патрубок. Как правило, такие патрубки с резьбой используют для присоединения фреоновых трубопроводов. Также в них предусмотрен шток резьбовой конструкции, с помощью которого можно открывать или закрывать проход холодильного агента через клапан. Конструкция очень похожа на обычный двухходовой клапан, поэтому иногда его называют «сервисным двухходовым клапаном». Однако чаще всего сервисный клапан имеет еще один присоединительный патрубок, и именно через него происходит подсоединение манометрической станции или другого сервисного оборудования для проверки работоспособности кондиционера и его холодильного контура. Внутри такого патрубка присутствует клапан Шредера (это простой ниппель, предназначенный для применения в холодильном контуре), который не дает холодильному агенту выйти наружу. При подсоединении сервисного оборудования ниппель надавливается и проход через этот патрубок становится доступным. При такой комплектации сервисный клапан можно назвать «сервисным трехходовым клапаном». Практически всегда такие клапаны устанавливаются на корпусе внешнего блока сплит-систем – на выходном и входном фреоновых трубопроводах.Терморегулирующий клапан
Существуют два вида терморегулирующих клапанов:- ТРВ – терморегулирующий клапан (вентиль), он же – клапан с механическим приводом регулирующего устройства;
- ЭРВ – электронный терморегулирующий вентиль.
Они имеют общее название – дросселирующее устройство. Они применяются в системах с одной и той же целью – регулировать подачу холодильного агента на теплообменник испарителя за счет изменения своего внутреннего проходного сечения. Также при прохождении холодильного агента через такие дросселирующие устройства резко понижается давление холодильного агента и, как следствие, понижается его температура. Разница между ТРВ и ЭРВ – в типе привода для изменения размера внутреннего отверстия, через которое проходит холодильный агент. ТРВ – полностью механическое устройство, работающее за счет усилия от меняющегося давления газа в чувствительном элементе. ЭРВ обладает шаговым электронным приводом и обычно имеет внешний контроллер (так называемый драйвер), оснащенный датчиком температуры.