Fletxa hidràulica per a calefacció: finalitat + esquema d'instal·lació + càlculs de paràmetres

Els sistemes de calefacció en la seva forma moderna són estructures complexes equipades amb diversos equips.El seu funcionament eficient va acompanyat d'un equilibri òptim de tots els seus elements constitutius. La fletxa hidràulica per a la calefacció està dissenyada per proporcionar equilibri. Val la pena entendre el seu principi de funcionament, no hi esteu d'acord?

Parlarem de com funciona un separador hidràulic i quins avantatges té un circuit de calefacció equipat amb ell. L'article que vam presentar descriu les regles d'instal·lació i connexió. Es proporcionen instruccions de funcionament útils.

Separació hidràulica del flux

La fletxa hidràulica per a la calefacció s'anomena més sovint separador hidràulic. D'això es desprèn que aquest sistema està pensat per a la seva implantació en circuits de calefacció.

En calefacció, se suposa que s'utilitzen diversos circuits, per exemple, com:

• línies amb grups de radiadors;
• sistema de calefacció per terra radiant;
• subministrament d'aigua calenta a través d'una caldera.

En absència d'una fletxa hidràulica per a aquest sistema de calefacció, haureu de fer un disseny acuradament calculat per a cada circuit o equipar cada circuit individualment. bomba de circulació.

Però fins i tot en aquests casos no hi ha una seguretat total d'aconseguir l'equilibri òptim.

El disseny clàssic de separadors hidràulics fets a base de canonades rodones o rectangulars es pot considerar aproximadament d'aquesta manera. Una solució senzilla però eficaç que canvia radicalment l'estat del sistema de calefacció que implica la caldera

Mentrestant, el problema es resol simplement.Només heu d'utilitzar un separador hidràulic al circuit: una fletxa hidràulica. Així, tots els circuits inclosos en el sistema estaran separats de manera òptima sense risc de pèrdues hidràuliques en cadascun d'ells.

Hydroarrow: el nom és "toti a dia". El nom correcte correspon a la definició: "separador hidràulic". Des d'un punt de vista constructiu, el dispositiu sembla un tros d'un tub buit normal (secció transversal rodona i rectangular).

Les dues seccions extrems de la canonada estan tapades amb plaques metàl·liques, i a diferents costats del cos hi ha tubs d'entrada/sortida (un parell a cada costat).

L'aspecte natural dels productes són interruptors hidràulics fets de tubs rectangulars i rodons. Les dues opcions mostren una alta eficiència. Tanmateix, les pistoles hidràuliques basades en tubs rodons encara es consideren una opció més preferible

Tradicionalment, la finalització dels treballs d'instal·lació disseny del sistema de calefacció és l'inici del següent procés: les proves. El disseny de fontaneria creat s'omple d'aigua (T = 5 - 15 ° C), després del qual s'engega la caldera de calefacció.

Fins que el refrigerant s'escalfa a la temperatura requerida (establerta pel programa de la caldera), el flux d'aigua és "girat" per la bomba de circulació del circuit primari. Les bombes de circulació dels circuits secundaris no estan connectades. El refrigerant es dirigeix ​​al llarg de la fletxa hidràulica des del costat calent fins al costat fred (Q1 > Q2).

Subjecte a l'assoliment refrigerant la temperatura establerta, s'activen els circuits secundaris del sistema de calefacció. Els fluxos de refrigerant dels circuits principal i secundari estan igualats. En aquestes condicions, la fletxa hidràulica només funciona com a filtre i ventilació (Q1 = Q2).

Esquema funcional del funcionament d'un interruptor hidràulic clàssic per a tres modes de funcionament de caldera diferents. El diagrama indica clarament la distribució dels fluxos de calor per a cada mode de funcionament individual de l'equip de la caldera

Si alguna part (per exemple, un circuit de terra calefactora) del sistema de calefacció arriba a un punt de calefacció predeterminat, la selecció del refrigerant pel circuit secundari s'atura temporalment. La bomba de circulació s'apaga automàticament i el flux d'aigua es dirigeix ​​a través de la fletxa hidràulica del costat fred al costat calent (Q1 < Q2).

Paràmetres de disseny de la fletxa hidràulica

El paràmetre de referència principal per al càlcul és la velocitat del refrigerant a la secció de moviment vertical dins de la fletxa hidràulica. Normalment, el valor recomanat no és superior a 0,1 m/s, en qualsevol de les dues condicions (Q1 = Q2 o Q1 < Q2).

La baixa velocitat es deu a conclusions força raonables. A aquesta velocitat, els residus continguts en el flux d'aigua (fangs, sorra, pedra calcària, etc.) aconsegueixen assentar-se al fons del tub de fletxa hidràulica. A més, a causa de la baixa velocitat, la pressió de temperatura necessària té temps de formar-se.

Hi ha dos tipus de disseny de fletxes hidràuliques, per als quals se solen realitzar càlculs: 1 – per a tres diàmetres; 2 – alternant tubs. Independentment de l'adopció d'una o altra tècnica, els paràmetres bàsics de càlcul sempre són típics: el flux de refrigerant a través dels circuits i el paràmetre de velocitat.

La baixa taxa de transferència del refrigerant afavoreix una millor separació de l'aire de l'aigua per a l'eliminació posterior a través de la sortida d'aire del sistema de separació hidràulica. En general, el paràmetre estàndard es selecciona tenint en compte tots els factors significatius.

Per als càlculs, s'utilitza sovint l'anomenat mètode de tres diàmetres i canonades alternes.Aquí el paràmetre final calculat és el valor del diàmetre del separador.

A partir del valor obtingut, es calculen tots els altres valors requerits. Tanmateix, per esbrinar la mida del diàmetre del separador hidràulic, necessiteu les dades següents:

• per flux al circuit primari (Q1);
• per flux al circuit secundari (Q2);
• la velocitat del flux vertical d'aigua al llarg de la fletxa hidràulica (V).

De fet, aquestes dades sempre estan disponibles per al càlcul.

Per exemple, el cabal al circuit primari és de 50 l/min. (a partir de les especificacions tècniques de la bomba 1). El cabal al segon circuit és de 100 l/min. (a partir de les especificacions tècniques de la bomba 2). El diàmetre de l'agulla hidràulica es calcula amb la fórmula:

Fórmula per calcular el diàmetre de la canonada de fletxa hidràulica en funció dels paràmetres de flux de refrigerant (flux segons les característiques de la bomba) i el cabal vertical

on: Q – diferència entre els costos Q1 i Q2; V és la velocitat del flux vertical dins de la fletxa (0,1 m/seg), π és un valor constant de 3,14.

Mentrestant, el diàmetre del separador hidràulic (condicional) es pot seleccionar mitjançant una taula de valors estàndard aproximats.

El paràmetre d'alçada per al dispositiu de separació del flux de calor no és crític. De fet, es pot prendre qualsevol alçada de canonada, però tenint en compte els nivells de subministrament de les canonades entrants/sortides.

Solució esquemàtica per al desplaçament de canonades

La versió clàssica d'un separador hidràulic implica la creació de canonades situades simètricament entre si. Tanmateix, també es practica una versió de circuit d'una configuració lleugerament diferent, on les canonades estan situades de manera asimètrica. Què aporta això?

Esquema de fabricació d'un separador hidràulic en què les canonades del circuit secundari estan lleugerament desplaçades respecte a les canonades del circuit primari. Segons els inventors (i demostrat per la pràctica), aquesta opció sembla ser més productiva a l'hora de filtrar partícules i separar l'aire.

Com mostra l'aplicació pràctica dels circuits asimètrics, en aquest cas es produeix una separació d'aire més eficient, i s'aconsegueix una millor filtració (sediment) de les partícules en suspensió presents en el refrigerant.

Nombre de connexions a l'interruptor hidràulic

El disseny clàssic del circuit determina el subministrament de quatre canonades a l'estructura del separador hidràulic. Això inevitablement planteja la qüestió de la possibilitat d'augmentar el nombre d'entrades/sortides. En principi, no s'exclou aquest enfocament constructiu. Tanmateix, l'eficiència del circuit disminueix amb l'augment del nombre d'entrades/sortides.

Considerem una possible opció amb un gran nombre de canonades, a diferència dels clàssics, i analitzem el funcionament del sistema de separació hidràulica per a aquestes condicions d'instal·lació.

Esquema d'un separador de distribució de flux de calor multicanal. Aquesta opció us permet donar servei a sistemes més grans, però si el nombre de canonades augmenta més enllà de quatre, l'eficiència del sistema en conjunt disminueix dràsticament.

En aquest cas, el flux de calor Q1 és totalment absorbit pel flux de calor Q2 per a l'estat del sistema quan el cabal d'aquests fluxos és realment equivalent:

Q1=Q2.

En el mateix estat del sistema, el flux de calor Q3 en valor de temperatura és aproximadament igual als valors mitjans de Tav. que flueixen per les línies de retorn (Q6, Q7, Q8). Al mateix temps, hi ha una lleugera diferència de temperatura a les línies amb Q3 i Q4.

Si el flux de calor Q1 esdevé igual en el component tèrmic Q2 + Q3, la distribució de la pressió de temperatura s'observa en la següent relació:

T1=T2, T4=T5,

mentre que

T3= T1+T5/2.

Si el flux de calor Q1 esdevé igual a la suma de la calor de tots els altres fluxos Q2, Q3, Q4, en aquest estat les quatre pressions de temperatura estan igualades (T1=T2=T3=T4).

Sistema de separació multicanal amb quatre entrades/quatre sortides, molt utilitzat a la pràctica. Per al manteniment de sistemes de calefacció privats, aquesta solució és bastant satisfactòria pel que fa als paràmetres tecnològics i l'estabilització del funcionament de la caldera.

En aquest estat de coses en sistemes multicanal (més de quatre), s'observen els factors següents que tenen un impacte negatiu en el funcionament del dispositiu en conjunt:

• es redueix la convecció natural a l'interior del separador hidràulic;
• es redueix l'efecte de la barreja natural d'oferta i retorn;
• l'eficiència global del sistema tendeix a zero.

Resulta que una desviació de l'esquema clàssic amb un augment del nombre de canonades de sortida elimina gairebé completament les propietats de treball que hauria de tenir un tirador de giroscopi.

Separador hidràulic sense filtre

El disseny de la fletxa, que exclou la presència de les funcions d'un separador d'aire i un filtre de sediments, també es desvia una mica de l'estàndard acceptat. Mentrestant, amb aquest disseny és possible obtenir dos fluxos amb velocitats diferents (circuits dinàmicament independents).

Una solució de disseny no estàndard per a la fabricació de fletxes hidràuliques. Es diferencia dels clàssics perquè no hi ha funcions de filtració ni d'eliminació d'aire. A més, la distribució dels fluxos de calor té un patró de transport perpendicular, que aconsegueix un desacoblament de velocitat

Per exemple, hi ha un flux de calor del circuit de la caldera i un flux de calor del circuit dispositius de calefacció (radiadors). Amb un disseny no estàndard, on la direcció del flux és perpendicular, el cabal del circuit secundari amb dispositius de calefacció augmenta significativament.

Al contrari, el moviment al llarg del contorn de la caldera és més lent. És cert que aquesta és una visió purament teòrica. Pràcticament és necessari provar en condicions específiques.

Com és útil una fletxa hidràulica?

La necessitat d'utilitzar el disseny clàssic del separador hidràulic és òbvia. A més, en sistemes amb calderes, la implantació d'aquest element esdevé una acció obligatòria.

La instal·lació d'una vàlvula hidràulica en el sistema servit per la caldera garanteix cabals estables (flux de refrigerant). Com a resultat, el risc de cop d'ariet i les fluctuacions de temperatura.

Exemples de fletxes hidràuliques en un disseny senzill clàssic basat en canonades de plàstic. Ara, aquestes estructures es poden trobar encara més sovint que les metàl·liques. L'eficiència operativa és gairebé la mateixa que la dels metàl·lics, però el fet d'estalviar en el dispositiu i la implementació al sistema

Per a qualsevol corrent sistema de calefacció d'aiguafet sense separador hidràulic, el tancament d'una part de les línies s'acompanya inevitablement d'un fort augment de la temperatura del circuit de la caldera a causa del baix cabal. Al mateix temps, té lloc el flux de retorn altament refrigerat.

Hi ha risc de formació de cops d'ariet. Aquests fenòmens estan plens de fallades ràpides de la caldera i redueixen significativament la vida útil de l'equip.

En la majoria dels casos, les estructures de plàstic són molt adequades per a sistemes domèstics. Aquesta opció d'aplicació sembla ser més econòmica d'instal·lar.

A més, l'ús d'accessoris permet la instal·lació sistemes de tubs de polímer i connectant fletxes hidràuliques de plàstic sense soldadura.Des del punt de vista del manteniment, aquestes solucions també són benvingudes, ja que el separador hidràulic instal·lat als accessoris es pot treure fàcilment en qualsevol moment.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

Vídeo sobre aplicació pràctica: quan cal instal·lar una fletxa hidràulica i quan no és necessària.

La importància de la fletxa hidràulica en la distribució dels fluxos de calor és difícil de sobreestimar. Aquest és un equip realment necessari que s'ha d'instal·lar a cada sistema individual de calefacció i aigua calenta.

El més important és calcular, dissenyar i fabricar correctament el dispositiu: un separador hidràulic. És un càlcul precís que us permet aconseguir la màxima eficiència del dispositiu.

Si us plau, escriviu comentaris al bloc següent, publiqueu fotos relacionades amb el tema de l'article i feu preguntes. Expliqueu-nos com heu equipat el sistema de calefacció amb una fletxa hidràulica. Descriu com va canviar el funcionament de la xarxa després de la seva instal·lació, quins avantatges va adquirir el sistema després d'incloure aquest dispositiu al circuit.