Săgeată hidraulică pentru încălzire: scop + diagramă de instalare + calcule parametri

Sistemele de încălzire în forma lor modernă sunt structuri complexe echipate cu diverse echipamente.Funcționarea eficientă a acestora este însoțită de echilibrarea optimă a tuturor elementelor lor constitutive. Săgeata hidraulică pentru încălzire este concepută pentru a oferi echilibru. Merită să înțelegeți principiul său de funcționare, nu sunteți de acord?

Vom vorbi despre cum funcționează un separator hidraulic și ce avantaje are un circuit de încălzire echipat cu acesta. Articolul pe care l-am prezentat descrie regulile de instalare și conectare. Sunt furnizate instrucțiuni de utilizare utile.

Separarea hidraulică a fluxului

Săgeata hidraulică pentru încălzire este mai des numită separator hidraulic. Din aceasta devine clar că acest sistem este destinat implementării în circuitele de încălzire.

În încălzire, se presupune că sunt utilizate mai multe circuite, de exemplu, cum ar fi:

• linii cu grupuri de radiatoare;
• sistem de incalzire in pardoseala;
• alimentare cu apă caldă prin boiler.

În absența unei săgeți hidraulice pentru un astfel de sistem de încălzire, va trebui fie să realizați un design atent calculat pentru fiecare circuit, fie să echipați fiecare circuit individual. pompă de circulație.

Dar nici în aceste cazuri nu există o certitudine deplină a atingerii echilibrului optim.

Designul clasic al separatoarelor hidraulice realizate pe bază de țevi rotunde sau dreptunghiulare poate fi considerat aproximativ astfel. O soluție simplă, dar eficientă, care schimbă radical starea sistemului de încălzire care implică centrala

Între timp, problema este rezolvată simplu.Trebuie doar să utilizați un separator hidraulic în circuit - o săgeată hidraulică. Astfel, toate circuitele incluse in sistem vor fi separate optim fara riscul pierderilor hidraulice in fiecare dintre ele.

Hydroarrow – numele este „de zi cu zi”. Denumirea corectă corespunde definiției - „separator hidraulic”. Din punct de vedere constructiv, dispozitivul arată ca o bucată dintr-o țeavă goală obișnuită (secțiune transversală rotundă, dreptunghiulară).

Ambele secțiuni de capăt ale țevii sunt astupate cu plăci metalice, iar pe diferite părți ale corpului există țevi de intrare/ieșire (câte o pereche pe fiecare parte).

Aspectul natural al produselor este întrerupătoarele hidraulice realizate din țevi dreptunghiulare și rotunde. Ambele opțiuni arată o eficiență ridicată. Cu toate acestea, pistoalele hidraulice bazate pe țevi rotunde sunt încă considerate o opțiune mai preferabilă

În mod tradițional, finalizarea lucrărilor de instalare pe proiectarea sistemului de incalzire este începutul următorului proces - testarea. Proiectul de instalații sanitare creat este umplut cu apă (T = 5 - 15°C), după care boilerul de încălzire este pornit.

Până când lichidul de răcire este încălzit la temperatura necesară (setată de programul cazanului), debitul de apă este „întors” de pompa de circulație a circuitului primar. Pompele de circulație ale circuitelor secundare nu sunt conectate. Lichidul de răcire este direcționat de-a lungul săgeții hidraulice din partea fierbinte spre partea rece (Q1 > Q2).

Sub rezerva realizarii lichid de răcire temperatura setata, circuitele secundare ale sistemului de incalzire sunt activate. Debitele de lichid de răcire ale circuitelor principale și secundare sunt egalizate. În astfel de condiții, săgeata hidraulică funcționează doar ca filtru și ventilație (Q1 = Q2).

Schema funcțională a funcționării unui comutator hidraulic clasic pentru trei moduri diferite de funcționare a cazanului. Diagrama indică clar distribuția fluxurilor de căldură pentru fiecare mod de funcționare individual al echipamentului cazanului

Dacă orice parte (de exemplu, un circuit de pardoseală încălzită) a sistemului de încălzire atinge un punct de încălzire predeterminat, selectarea lichidului de răcire de către circuitul secundar se oprește temporar. Pompa de circulație se oprește automat, iar fluxul de apă este direcționat prin săgeata hidraulică din partea rece în partea fierbinte (Q1 < Q2).

Parametrii de proiectare ai săgeții hidraulice

Principalul parametru de referință pentru calcul este viteza lichidului de răcire în secțiunea de mișcare verticală din interiorul săgeții hidraulice. De obicei, valoarea recomandată nu este mai mare de 0,1 m/s, în oricare dintre două condiții (Q1 = Q2 sau Q1 < Q2).

Viteza redusă se datorează unor concluzii destul de rezonabile. La această viteză, resturile conținute în curgerea apei (nămol, nisip, calcar etc.) reușesc să se depună pe fundul conductei săgeată hidraulice. În plus, datorită vitezei reduse, presiunea de temperatură necesară are timp să se formeze.

Există două tipuri de proiectare de săgeți hidraulice, pentru care se efectuează de obicei calcule: 1 – pentru trei diametre; 2 – prin conducte alternante. Indiferent de adoptarea uneia sau alteia tehnici, parametrii de calcul de bază sunt întotdeauna tipici - fluxul de lichid de răcire prin circuite și parametrul de viteză

Rata scăzută de transfer a lichidului de răcire promovează o mai bună separare a aerului de apă pentru îndepărtarea ulterioară prin orificiul de ventilație al sistemului hidraulic de separare. În general, parametrul standard este selectat luând în considerare toți factorii importanți.

Pentru calcule, se folosește adesea așa-numita metodă a trei diametre și țevi alternative.Aici parametrul final calculat este valoarea diametrului separatorului.

Pe baza valorii obținute, se calculează toate celelalte valori necesare. Cu toate acestea, pentru a afla dimensiunea diametrului separatorului hidraulic, aveți nevoie de următoarele date:

• prin debit pe circuitul primar (Q1);
• prin debit pe circuitul secundar (Q2);
• viteza curgerii verticale a apei de-a lungul săgeții hidraulice (V).

De fapt, aceste date sunt întotdeauna disponibile pentru calcul.

De exemplu, debitul în circuitul primar este de 50 l/min. (din specificațiile tehnice ale pompei 1). Debitul pe al doilea circuit este de 100 l/min. (din specificațiile tehnice ale pompei 2). Diametrul acului hidraulic se calculează prin formula:

Formula de calcul a diametrului conductei hidraulice săgeată în funcție de parametrii debitului lichidului de răcire (debitul în funcție de caracteristicile pompei) și debitul vertical

unde: Q – diferența dintre costurile Q1 și Q2; V este viteza curgerii verticale în interiorul săgeții (0,1 m/sec), π este o valoare constantă de 3,14.

Între timp, diametrul separatorului hidraulic (condițional) poate fi selectat folosind un tabel cu valori standard aproximative.

Parametrul de înălțime pentru dispozitivul de separare a fluxului de căldură nu este critic. De fapt, orice înălțime a conductei poate fi luată, dar ținând cont de nivelurile de alimentare ale conductelor de intrare/ieșire.

Soluție schematică pentru deplasarea țevilor

Versiunea clasică a unui separator hidraulic implică crearea de țevi situate simetric una față de alta. Cu toate acestea, se practică și o versiune de circuit cu o configurație ușor diferită, unde conductele sunt amplasate asimetric. Ce dă asta?

Schema de fabricație a unui separator hidraulic în care conductele circuitului secundar sunt ușor decalate față de conductele circuitului primar. Potrivit inventatorilor (și dovedit prin practică), această opțiune pare să fie mai productivă în filtrarea particulelor și separarea aerului

După cum arată aplicarea practică a circuitelor asimetrice, în acest caz are loc o separare mai eficientă a aerului și se realizează o mai bună filtrare (sediment) a particulelor în suspensie prezente în lichidul de răcire.

Numărul de conexiuni la comutatorul hidraulic

Designul clasic al circuitului determină alimentarea a patru conducte către structura separatorului hidraulic. Acest lucru ridică inevitabil problema posibilității de a crește numărul de intrări/ieșiri. În principiu, o astfel de abordare constructivă nu este exclusă. Cu toate acestea, eficiența circuitului scade odată cu creșterea numărului de intrări/ieșiri.

Să luăm în considerare o posibilă opțiune cu un număr mare de țevi, spre deosebire de clasicele, și să analizăm funcționarea sistemului de separare hidraulică pentru astfel de condiții de instalare.

Schema unui separator de distribuție a fluxului de căldură cu mai multe canale. Această opțiune vă permite să deserviți sisteme mai mari, dar dacă numărul de țevi crește peste patru, eficiența sistemului în ansamblu scade brusc.

În acest caz, debitul de căldură Q1 este complet absorbit de fluxul de căldură Q2 pentru starea sistemului când debitul pentru aceste debite este de fapt echivalent:

Q1=Q2.

În aceeași stare a sistemului, fluxul de căldură Q3 în valoare de temperatură este aproximativ egal cu valorile medii ale Tav. care curge prin liniile de retur (Q6, Q7, Q8). În același timp, există o ușoară diferență de temperatură în liniile cu Q3 și Q4.

Dacă fluxul de căldură Q1 devine egal în componenta termică Q2 + Q3, distribuția presiunii de temperatură se notează în următoarea relație:

T1=T2, T4=T5,

întrucât

T3= T1+T5/2.

Dacă fluxul de căldură Q1 devine egal cu suma căldurii tuturor celorlalte fluxuri Q2, Q3, Q4, în această stare toate cele patru presiuni de temperatură sunt egalizate (T1=T2=T3=T4).

Sistem de separare multicanal cu patru intrari/patru iesiri, destul de des folosit in practica. Pentru întreținerea sistemelor private de încălzire, această soluție este destul de satisfăcătoare în ceea ce privește parametrii tehnologici și stabilizarea funcționării cazanului

În această stare de lucruri pe sistemele cu mai multe canale (mai mult de patru), sunt observați următorii factori care au un impact negativ asupra funcționării dispozitivului în ansamblu:

• convecția naturală în interiorul separatorului hidraulic este redusă;
• efectul amestecării naturale a aprovizionării și returului este redus;
• randamentul general al sistemului tinde spre zero.

Se pare că o abatere de la schema clasică cu o creștere a numărului de țevi de evacuare elimină aproape complet proprietățile de lucru pe care ar trebui să le aibă un shooter giroscopic.

Separator hidraulic fara filtru

Designul săgeții, care exclude prezența funcțiilor unui separator de aer și a unui filtru de sedimente, se abate oarecum de la standardul acceptat. Între timp, cu un astfel de design este posibil să se obțină două fluxuri cu viteze diferite (circuite independente dinamic).

O soluție de proiectare non-standard pentru fabricarea de săgeți hidraulice. Se deosebește de clasici prin faptul că nu există funcții de filtrare sau de îndepărtare a aerului. În plus, distribuția fluxurilor de căldură are un model de transport perpendicular, care realizează decuplarea vitezei

De exemplu, există un flux de căldură al circuitului cazanului și un flux de căldură al circuitului dispozitive de încălzire (radiatoare). Cu un design non-standard, în care direcția de curgere este perpendiculară, debitul circuitului secundar cu dispozitive de încălzire crește semnificativ.

Dimpotrivă, mișcarea de-a lungul conturului cazanului este mai lentă. Adevărat, aceasta este o viziune pur teoretică. Este practic necesar să testați în condiții specifice.

Cum este utilă o săgeată hidraulică?

Necesitatea utilizării designului clasic al separatorului hidraulic este evidentă. Mai mult, la sistemele cu boilere, implementarea acestui element devine o acțiune obligatorie.

Instalarea unei supape hidraulice în sistemul deservit de centrală asigură debite stabile (debit lichid de răcire). Ca urmare, riscul de ciocan de apa și fluctuațiile de temperatură.

Exemple de săgeți hidraulice într-un design simplu clasic bazat pe conducte din plastic. Acum astfel de structuri pot fi găsite chiar mai des decât cele metalice. Eficiența de funcționare este aproape aceeași cu cea a celor metalice, dar faptul de economisirea dispozitivului și implementarea în sistem

Pentru orice obișnuit sistem de incalzire a apeirealizată fără un separator hidraulic, închiderea unei părți a conductelor este însoțită inevitabil de o creștere bruscă a temperaturii circuitului cazanului din cauza debitului scăzut. În același timp, are loc fluxul de retur foarte răcit.

Există riscul formării unui ciocan de berbec. Astfel de fenomene sunt pline de defecțiune rapidă a cazanului și reduc semnificativ durata de viață a echipamentului.

În cele mai multe cazuri, structurile din plastic sunt potrivite pentru sistemele de uz casnic. Această opțiune de aplicație pare să fie mai economic de instalat.

În plus, utilizarea fitingurilor face posibilă instalarea sisteme de conducte polimerice și conectarea săgeților hidraulice din plastic fără sudură.Din punct de vedere al întreținerii, astfel de soluții sunt și ele binevenite, deoarece separatorul hidraulic instalat pe fitinguri poate fi îndepărtat cu ușurință în orice moment.

Concluzii și video util pe această temă

Video despre aplicarea practică: atunci când este necesară instalarea unei săgeți hidraulice și când nu este necesară.

Importanța săgeții hidraulice în distribuția fluxurilor de căldură este greu de supraestimat. Acesta este un echipament cu adevărat necesar, care ar trebui instalat pe fiecare sistem individual de încălzire și apă caldă.

Principalul lucru este să calculați, să proiectați și să fabricați corect dispozitivul - un separator hidraulic. Este un calcul precis care vă permite să obțineți o eficiență maximă de la dispozitiv.

Vă rugăm să scrieți comentarii în blocul de mai jos, să postați fotografii legate de subiectul articolului și să puneți întrebări. Spuneți-ne despre cum ați echipat sistemul de încălzire cu o săgeată hidraulică. Descrieți cum s-a schimbat funcționarea rețelei după instalarea acesteia, ce avantaje a dobândit sistemul după includerea acestui dispozitiv în circuit.