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Comment fonctionne une vanne à trois voies
Vanne à trois voies est conçue pour diviser un circuit de circulation en une branche à régime hydraulique constant et une autre à régime variable. Les consommateurs nécessitant une régulation qualitative sont raccordés à la branche constante, tandis que ceux nécessitant une régulation quantitative sont raccordés aux branches variables. Dans un circuit à régulation qualitative [AB], la vanne à trois voies influence la température du mélange [°C], mais pas le débit [m³/h]. Dans un circuit à régulation quantitative [A, B], la vanne modifie le débit d'eau [m³/h], mais pas sa température [°C].
La principale différence entre le fonctionnement des vannes à deux voies et à trois voies réside dans le fait que, quelle que soit la position du clapet, le flux d'eau dans la branche constante [AB] reste pratiquement inchangé — la vanne ne peut pas couper l'alimentation du fluide caloporteur. Dans les schémas, la branche constante est désignée par AB et les branches variables par A et B.
La vanne à trois voies fonctionne avec un actionneur. En général, on utilise des actionneurs électriques, mais des actionneurs thermostatiques, pneumatiques ou hydrauliques peuvent également être employés pour le contrôle de la vanne. Le choix de l'actionneur dépend du processus technologique et de la tâche à accomplir.
Les actionneurs thermostatiques sont utilisés dans les systèmes nécessitant une température d'eau constante (par exemple, les systèmes d'eau chaude sanitaire). Les actionneurs hydrauliques et pneumatiques sont utilisés dans les installations technologiques complexes et les applications industrielles.
Les actionneurs électriques à mouvement linéaire de la tige sont les plus fréquemment utilisés avec les vannes à siège à trois voies. De tels systèmes de régulation sont utilisés dans les installations de chauffage où il est nécessaire de maintenir différentes températures de départ selon la température extérieure. Les actionneurs électriques sont également utilisés dans les systèmes d’eau chaude centralisée et de refroidissement centralisé.
En fonctionnement, le cône de la vanne peut se trouver dans une des positions extrêmes — avec la branche [A] ou [B] fermée — ou dans une position intermédiaire avec les deux branches partiellement ouvertes.
En cas de coupure de courant, la vanne peut soit rester dans la dernière position de fonctionnement, soit déplacer la tige vers le haut ou vers le bas. Le comportement de la vanne en cas de coupure dépend du type d’actionneur choisi.
Pour mieux comprendre le fonctionnement d'une vanne à trois voies, elle peut être représentée sous la forme de deux vannes à deux voies fonctionnant de manière opposée — lorsque l'une s'ouvre, l'autre se ferme. L'illustration montre une vanne à trois voies de mélange simulée par deux vannes à deux voies.
Toutes les vannes à trois voies sont classées en vannes de mélange ou vannes de déviation selon leur principe de fonctionnement.
Vanne de mélange à trois voies — possède deux entrées et une sortie. Elle est utilisée pour la régulation qualitative dans les systèmes de chauffage en mélangeant deux flux de fluide caloporteur à des températures différentes. La régulation qualitative, maintenant la température souhaitée à la sortie AB, est obtenue en modifiant la proportion des flux provenant des entrées A et B. Certains modèles de vannes de mélange peuvent également être utilisés comme vannes de déviation si elles sont installées correctement.
Vanne de déviation à trois voies — possède une entrée et deux sorties. Elle est souvent utilisée pour la régulation quantitative en répartissant le flux du fluide caloporteur dans les systèmes d'eau chaude sanitaire et dans les collecteurs de tuyauterie d'aérothermes et de refroidisseurs. L’entrée d’une vanne de déviation est marquée AB, et les sorties A et B.
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