Vo vykurovacom systéme sa často používa hydraulická šípka. Princíp fungovania, účel a výpočty tohto zariadenia vám pomôžu pochopiť, na čo sa používa. Hydraulická šípka je teplotný a hydraulický nárazník, ktorý zabezpečuje správnu koreláciu prietoku chladiacej kvapaliny a teplotný režim. Pomocou zariadenia sú vykurovacie okruhy oddelené hydraulicky.
Pomocou hydraulickej šípky môžete vytvoriť bezpečný vykurovací systém
Mnohé vykurovacie systémy v súkromných domácnostiach sú nevyvážené. Hydraulická šípka umožňuje oddeliť okruh vykurovacej jednotky a sekundárny okruh vykurovací systém. To zlepšuje kvalitu a spoľahlivosť systému.
Pri výbere hydraulickej pištole si musíte dôkladne preštudovať princíp činnosti, účel a výpočty a tiež zistiť výhody zariadenia:
- separátor je potrebný na zabezpečenie splnenia technických špecifikácií;
- zariadenie udržuje teplotu a hydraulickú rovnováhu;
- paralelné pripojenie zabezpečuje minimálne straty tepelnej energie, produktivity a tlaku;
- chráni kotol pred tepelným šokom a tiež vyrovnáva cirkuláciu v okruhoch;
- umožňuje šetriť palivo a;
- udržiava sa konštantný objem vody;
- znižuje hydraulický odpor.
Prevádzkové vlastnosti hydraulického spínača umožňujú normalizovať hydrodynamické procesy v systéme.
Užitočné informácie! Včasné odstránenie nečistôt umožňuje predĺžiť životnosť meračov, vykurovacie zariadenia a ventily.
Hydraulické vykurovacie zariadenie
Než si kúpite hydraulickú šípku na vykurovanie, musíte pochopiť štruktúru konštrukcie.
Hydraulický separátor je vertikálna nádoba vyrobená z rúr veľkého priemeru so špeciálnymi zátkami na koncoch. Rozmery konštrukcie závisia od dĺžky a objemu obvodov, ako aj od výkonu. V rovnakom čase kovové puzdro je nainštalovaný na podporných postoch a produktoch malá veľkosť sú namontované na konzolách.
Pripojenie k vykurovaciemu potrubiu sa vykonáva pomocou závitov a prírub. Materiál použitý na hydraulický šíp je nehrdzavejúca oceľ, meď alebo polypropylén. V tomto prípade je telo ošetrené antikoróznou látkou.
Venujte pozornosť! Polymérne výrobky sa používajú v systéme s kotlom s výkonom 14-35 kW. Výroba takéhoto zariadenia vlastnými rukami si vyžaduje profesionálne zručnosti.
Ďalšie funkcie vybavenia
Princíp činnosti, účel a výpočty hydraulického šípu sa môžu naučiť a vykonávať nezávisle. Nové modely majú funkcie separátora, separátora a regulátora teploty. Teplotný regulačný ventil zabezpečuje teplotný gradient pre sekundárne okruhy. Odstránenie kyslíka z materiálu znižuje riziko erózie vnútorné povrchy zariadení. Odstránenie prebytočných častíc zvyšuje životnosť obežného kolesa.
Vo vnútri zariadenia sú perforované priečky, ktoré rozdeľujú vnútorný objem na polovicu. To nevytvára dodatočný odpor.
Užitočné informácie! Komplexné vybavenie vyžaduje snímač teploty, tlakomer a vedenie na napájanie systému.
Princíp fungovania hydraulického šípu vo vykurovacích systémoch
Výber hydraulického šípu závisí od rýchlosti chladiacej kvapaliny. V tomto prípade vyrovnávacia zóna oddeľuje vykurovací okruh a vykurovací kotol.
Existujú nasledujúce diagramy hydraulické pripojenie:
- neutrálna prevádzková schéma, v ktorej všetky parametre zodpovedajú vypočítaným hodnotám. Súčasne má dizajn dostatočný celkový výkon;
- určitá schéma sa používa, ak kotol nemá dostatočný výkon. Pri nedostatočnom prietoku je potrebné primiešať chladiacu kvapalinu. Pri teplotnom rozdiele sa spustia tepelné snímače;
- prietokový objem v primárnom okruhu je väčší ako spotreba chladiva v sekundárnom okruhu. V tomto prípade vykurovacia jednotka pracuje v optimálny režim. Keď sú čerpadlá v druhom okruhu vypnuté, chladiaca kvapalina sa pohybuje cez hydraulický ventil pozdĺž prvého okruhu.
Výkon obehového čerpadla by mal byť o 10% väčší ako v druhom okruhu.
Táto tabuľka zobrazuje niektoré modely a ich ceny.
| Obrázok | Modelky | Vlastnosti | Náklady, trieť. |
|---|---|---|---|
 | Cidrus TPK -40-20*3 | Nízkolegovaná oceľ. Výkon vykurovacieho systému je 40 kW. Maximálna teplota chladiacej kvapaliny je 110 stupňov. | 5 680 |
 | Sever – 60 K2 AISI | Spája dva vykurovacie okruhy, rozdeľovač a hydraulický posilňovač. Záručná doba 5 rokov. Výkon - 50 kW. | 7 180 |
 | Hydraulický výložník IVR | Maximálny tlak - 6 bar. Materiál – oceľ. | 8 700 |
 | Meibes VT 25 až 50 kW. | Vhodné pre vykurovací systém uzavretý typ. Pracovný tlak – 6 bar. Maximálna teplota - 110 stupňov. | 15 200 |
 | Valtec | Výkon -104. Telo je vyrobené z bronzu. Obsahuje odvzdušňovač, oceľové konzoly a guľové ventily. | 16 500 |
 | Everest, prírubový hydraulický separátor. | Navrhnuté na ochranu liatinového zariadenia pred tepelným šokom. | 13 900 |
 | Vodná pištoľ Watts | Výrobný materiál – vysokolegovaná oceľ | 11 800 |
Metódy výpočtu zariadení vo vykurovacom systéme
Ak chcete vytvoriť hydraulický šíp, musíte urobiť výpočty
Tento vzorec určuje priemer zariadenia podľa údajov z pasu:
Priemer je určený výkonom vykurovacieho zariadenia.
Pomocou tohto vzorca môžete určiť priemer potrubia:
Priemer potrubia musí zodpovedať priemeru výstupu vykurovacej jednotky. Približná veľkosť malých výrobkov sa vyberá podľa veľkosti výstupných potrubí.
Ak návrh nepoužíva kolektor, potom by sa mal zvýšiť počet prepojení.
Kalkulačka na výpočet hydraulickej šípky na základe výkonu kotla
Kalkulačka na výpočet parametrov hydraulického čerpadla na základe výkonu čerpadla
Spoločná práca hydraulického šípu a vykurovacieho potrubia
Pri výrobe hydraulickej šípky z polypropylénu vlastnými rukami musíte vykonať správne výpočty a vybrať zariadenie, s ktorým bude fungovať. V domoch sú sekundárne okruhy pripojené pomocou tohto zariadenia. Rozdeľovací rozdeľovač je zapojený do okruhu za hydraulickou šípkou. Konštrukcia sa skladá z jednotlivých prvkov, ktoré sú spojené prepojkami.
Počet zarezaných rúr závisí od obrysov. Pomocou rozdeľovacieho hrebeňa je možné prístroj jednoduchšie opraviť a udržiavať.
Rozdeľovač a separátor tvoria hydraulický prvok. Toto zariadenie je vhodné do stiesnených priestorov.
Existujú nasledujúce typy spojení:
- zhora je pripojený vysokotlakový okruh pre radiátory;
- obrys pre konštrukciu vyhrievaných podláh zospodu;
- na boku je pripojený výmenník tepla.
Pomocou regulačných ventilov sa vytvára tlak a prietok na vzdialených okruhoch. Takýto dizajn môže urobiť špecialista so znalosťami v oblasti vykurovacej techniky, ako aj s odbornými zručnosťami v oblasti inštalatérstva, elektrického zvárania a práce so špeciálnymi nástrojmi.
Pred prácou musíte nakresliť správne výkresy a schémy zariadenia. Vykonávanie kritických vykurovacích prvkov pre začiatočníkov môže byť život ohrozujúce.
Hydroarrow. Zariadenie a účel (video)
Mohlo by vás tiež zaujímať:
Ako urobiť vykurovanie v súkromnom dome z polypropylénové rúry vlastnými rukami
Problémy pripojenia vykurovacích systémov ku kotlom majú dlhú históriu. Tradičné schémy Takéto konštrukcie majú množstvo nevýhod, z ktorých hlavnými boli hrozba hydraulickej nerovnováhy, náročnosť regulácie prevádzkových parametrov a hrozba poškodenia kotla vodným rázom.
Ale v našej dobe sa našlo vynikajúce riešenie na úspešný boj s týmito problémami - hydraulická pištoľ.
Táto položka slúži odkaz medzi dvoma okruhmi prenosu tepla, čo umožňuje, aby boli navzájom nezávislé v priebehu hydraulických procesov. To znamená, že dynamika chladiacej kvapaliny v okruhu prenosu tepla neovplyvňuje dynamiku chladiacej kvapaliny v okruhu kotla z hľadiska hydraulických procesov. A naopak.
Byť celkom jednoduché zariadenie Na ochranu a vyváženie vykurovacieho systému sú hydraulické šípy široko žiadané. Je známy pod rôznymi názvami: hydraulický separátor, termohydraulický separátor, anuloid, fľaša (pojem zo slovníka profesionálnych inštalatérov).
Zariadenie hydraulickej pištole
Anuloidný alebo hydraulický separátor – potrubie so štyrmi dýzami, privarený do jeho tela. Celkový pohľad znázornené na obr.
Tých potrubí však môže byť viac, ale takéto systémy sa stávajú veľmi komplikovanými z hľadiska hydraulických a termodynamických výpočtov, ich zohľadnenie v rámci tohto článku je nevhodné.
Možné tvary jednoduchých hydraulických šípok sú znázornené na obrázkoch 2 a 3.
Okrúhle anuloidy sa líšia len od pravouhlých vzhľad. Pravda, obdĺžniková verzia vyzerá lepšie, ale okrúhla hydraulická šípka je z hydraulického hľadiska výhodnejšia. Vo všeobecnosti však prevádzkové parametre týchto zariadení nezávisia od ich tvaru.
Okrem toho môžu byť hydraulické separátory vybavené:
Typická schéma začlenenie hydraulický odlučovač do vykurovacieho okruhu je znázornený na obr.5.
Q1 - okruh kotla;
Q2 - Vykurovací okruh (odpojenie vykurovania);
H1 a H2 sú obehové čerpadlá okruhov.
Obr.5. Typická schéma inštalácie hydraulického separátora.
Niekedy môžete nájsť kapacitné hydraulické separátory vo forme suda. Schéma takéhoto zariadenia je na obr.6.
Obr.6. Hydraulický separátor vo forme suda ako akumulátor tepla vo vykurovacom systéme.
Hydraulická šípka v tejto podobe slúži nielen ako oddeľovač hydraulických okruhov, ale aj tepelný akumulátor, pomáha vyhladiť proces teplotných zmien v druhom okruhu.
Obrázok 7 znázorňuje schému hydraulickej šípky vo vykurovacom systéme s posunom výšky rúr.
Obr.7. Hydraulický separátor s odsadenými rúrkami.
Tu: T1 - Prívodné potrubie z kotla.
T3 - Prívodné potrubie do vykurovacieho uzla.
Potrubie T2 a T4 sú spätné výstupy príslušných okruhov.
Prebytok potrubia potrubie T1 vzhľadom na T2 vám umožňuje vytvoriť podmienky, za ktorých má chladiaca kvapalina prichádzajúca z kotla možnosť spomaliť a uvoľniť ďalšie množstvo vzduchových bublín.
Odbočka potrubia T2 je umiestnená nad odbočkou T4, aby sa zabezpečili podmienky pre účinnú separáciu kalu a zabránilo sa jeho vstupu do potrubia T2.
Princíp fungovania
Ako je zrejmé z diagramov na obr. 5 a 6, v kotlovom okruhu sa vďaka čerpadlu H1 vytvára prietok Q1. V oddeľovacom okruhu preto čerpadlo H2 vytvára prietok Q2.
Obr.8 Prevádzkové režimy hydraulickej šípky vo vykurovacom systéme. Modré a červené šípky ukazujú smer prúdi studená a horúca chladiaca kvapalina.
Takže keď je celý vykurovací systém zapnutý, chladiaca voda ešte nie je zahriata na nastavenú teplotu, čerpadlá H2 nefungujú. To znamená, že k pohybu vody dochádza iba v okruhu kotla. Pri vstupe do hydraulického šípu voda klesá a potom sa pohybuje pozdĺž vratnej vetvy v rámci prvého okruhu. Schéma je znázornená na obr. 8 na ľavej strane.
Po dosiahnutí zadanej úrovne ohrevu vody sa spustí výber prietoku vody druhým okruhom. Hydraulický šíp v tejto fáze funguje len ako odlučovač vzduchu a lapač nečistôt a mazut obsiahnutých vo vode. Proces ohrevu prebieha v štandardnom stabilnom režime. Zdá sa, že obe kontúry zlúčiť do jedného prúdu. Keďže dodržanie podmienky Q1=Q2 v striktnej forme je prakticky nemožné, je zrejmá potreba inštalácie hydraulického odlučovača v mieste priesečníka obrysov vykurovacieho systému. Schéma je znázornená na obr. 8 v strede.
V prípade vykurovania nad nastavenú teplotu, pri absencii hydraulickej šípky, môžu obehové čerpadlá zlyhať a môžu sa vyskytnúť ďalšie problémy. V uvažovanej schéme sa však produktivita čerpadiel H2 jednoducho zníži (automatizácia riadenia bude fungovať) a podľa toho sa prietok Q2 zníži ako prietok Q1. V hydraulickej šípke budeme sledovať pohyb chladiacej kvapaliny smerom nahor. Takáto situácia sa však vyskytuje zriedka. Schéma je znázornená na obr. 8 na pravej strane.
Ak existujú 2 alebo viac okruhov vo vykurovacom systéme a liatinovom výmenníku tepla v kotle, ktorý je veľmi náchylný na vodné rázy, sa použitie hydraulického šípu stáva životnou nevyhnutnosťou. Táto okolnosť je taká dôležitá, že inštalácia hydraulických separátorov vo vykurovacích systémoch súkromných domov je často povinnou požiadavkou na poskytnutie záruky výrobcu na zariadenia a inštalačné práce.
V domoch s obytnou plochou viac ako dvesto štvorcových metrov, disponujúci viacerými vykurovacími okruhmi (hlavne vyhrievané podlahy, kúpeľne, kuchyne), hydraulické šípky nielen zvýšia životnosť kotlov a čerpadiel, ale zabezpečia aj ekonomickú a plynulú prevádzku celého systému.
Výroba hydraulického šípu vlastnými rukami
Spotrebitelia, ktorí sa rozhodli ušetriť peniaze na nákup hotových hydraulických separátorov, sa ich často pokúšajú vyrobiť sami. No, ak človek dokáže podávať efektívne výkony sústružnícke a zváracie operácie alebo pozná skúsených odborníkov, ktorí sú pripravení urobiť zľavu na svoju prácu, potom možno túto možnosť možno implementovať. Služby reklamných špecialistov sú veľmi drahé (týka sa to predovšetkým zváračov). A kvalifikácia najatého špecialistu môže byť často nedostatočná. Chyby pri zváraní a poškodenia dielov a zostáv spôsobujú dodatočné náklady na materiál a zvýšené plytvanie nervami.
Navyše, optimálne dimenzovaný a účinný hydraulický šíp vyžaduje správne výpočty.
Zhrnutím toho, čo bolo povedané, môžeme konštatovať: ak máte zložitý vykurovací systém, je jednoduchšie a spoľahlivejšie zveriť jeho výpočet a výber hydraulického šípušpecialistov. Musí tiež vypracovať výkres vykurovacieho systému. Je lepšie kúpiť hotovú hydraulickú pištoľ, ktorá má antikorózny náter, tepelnú izoláciu, lapač kalu atď.
Pre tých, ktorí stále riskujú samostatná práca, ďalej uvedené v v skratke zjednodušený výpočet hydraulického šípu.
Materiál pre vlastnoručne vyrobené hydraulické šípy - oceľ. Existuje však problém s antikoróznymi vlastnosťami takýchto rúr a hrdza bude hrozbou pre domácu vykurovaciu sieť. Plastové rúry s veľkým priemerom je ťažké nájsť. Preto v niektorých prípadoch môže byť úloha hydraulického šípu vyrobená z kovovo-plastové potrubie d 32 mm a T mriežka. Aby sa to podarilo možno použiť polypropylén v sieťach s teplotami nepresahujúcimi 70 stupňov. Obrázok je na obr.9.
Obr.9. Hydraulická šípka pre vykurovací systém vo forme roštu. Šípky ukazujú smer prúdenia chladiacej kvapaliny.
Možné rozmiestnenia potrubí sú znázornené na obr. 10.
Obr. 10. Schémy usporiadania potrubí. Šípky označujú smer prúdenia chladiacej kvapaliny.
Výpočet
Pri výpočte hydraulického šípu sami môžete obmedzte sa na výpočet jeho rozmerov. Existujú dva spôsoby, ako to urobiť, metóda troch priemery a spôsob striedania rúr. Výpočtové diagramy pre obe metódy sú na obr.11.
Obr. Metódy na určenie veľkosti hydraulického šípu.
Po zistení priemeru hydraulického separátora (alebo prívodného potrubia) pomocou vhodného vzorca môžete určiť zostávajúce rozmery.
takže, kalkulačný vzorec podľa maximálneho prietoku chladiacej kvapaliny v systéme:
- D, mm - priemer hydraulickej ihly;
- G, kubický m/hod je maximálny prietok cez separátor;
- W, m/s - maximálna rýchlosť pohyb chladiacej kvapaliny (odporúčaná hodnota 0,2),
Teplotný rozdiel medzi prívodným a vratným potrubím sa odporúča 10 stupňov.
Výpočtový vzorec pre maximálny výkon kotla ( teplotný rozdiel v prívodnom a vratnom potrubí je 10 stupňov):
- D, mm - priemer hydraulickej ihly;
- P, kW, je maximálny výkon kotla;
- ∆T, st. C je teplotný rozdiel medzi prívodnou a vratnou vetvou.
Rýchlosť prietoku vody v hydraulickej šípke by mala byť nízka, asi 0,1 - 0,2 m/s, aby:
- nechajte nečistoty vo vode usadiť sa;
- vytvárať podmienky pre prirodzenú konvekciu chladiacej kvapaliny v hydraulickom šípe
- znížiť hydraulický odpor v hydraulickom separátore
- formulár optimálne podmienky na oddelenie vzduchových bublín z vody a ich odstránenie cez odvzdušňovací otvor hydraulického separátora.
Hydraulickú šípku môžete ľubovoľne umiestniť, pokiaľ nebude prekážať usadzovaniu kalu do žumpy.
Je vhodné udržiavať medzi dýzami napájacej a vratnej vetvy okruhu vzdialenosť najmenej 20 cm. Vo všeobecnosti by vzdialenosť medzi akýmikoľvek rúrkami nemala byť menšia ako štvornásobok ich priemeru (L väčšie ako 4d). Toto je dôležité mať na pamäti pri výrobe hydraulického šípu vlastnými rukami.
V predaji je veľa hydraulických zbraní priemyselná výroba. Vyberajú sa podľa 
katalógy na základe výkonu a maximálnej spotreby vody vášho kotlového zariadenia.
Tieto výrobky sa vyrábajú podľa kánonov moderný dizajn, majú ochranu proti korózii a izoláciu, sú zvyčajne vybavené ďalšími vychytávkami v podobe automatického odplyňovača, odlučovača kalu a pod. Príklady komerčne dostupných hydraulických šípov priemyselná výroba pre vykurovacie systémy - na obr.12. Cena produktov je 200 dolárov a viac.
Často sa na zásobovaní súkromných domov podieľa nie jeden, ale dva alebo dokonca tri okruhy, ktoré vyžadujú rôzne teploty. Ako v tomto prípade zabezpečiť rovnomerné rozloženie tepla vo všetkých obytných priestoroch? Dobré rozhodnutie To by mohlo zahŕňať inštaláciu hydraulického separátora, ktorý sa tiež nazýva hydraulický šíp. Konštrukcia takéhoto zariadenia nie je náročná. Čo je to hydraulický šíp, princíp činnosti, účel a výpočty požadované priemery bývanie a potrubia - tieto problémy sa dnes pokúsime vyriešiť.
Prečítajte si v článku:
Čo je to hydraulický separátor: všeobecná koncepcia
Pokúsme sa pochopiť, čo je hydraulická šípka vo vykurovacom systéme. V podstate ide o malú podlhovastú nádobu valcového, menej často obdĺžnikového alebo štvorcového prierezu, umiestnenú vertikálne. Pozdĺž jeho okrajov sú potrubia umiestnené v určitej vzdialenosti od seba. Takéto zariadenie je možné zakúpiť v obchodoch, ale ak máte nejaké zručnosti, môžete to urobiť sami. Mnoho majiteľov súkromných domov sa sťažuje, že vykurovacie okruhy rozdeľujú teplotu nerovnomerne. Pri otázke na separátor sa pultu pýtajú: „Hydraulická ihla? čo je to? Aby takéto otázky nevznikali, vyriešime to.
Na čo je potrebná hydraulická šípka a aké funkcie plní vo vykurovacom systéme?
Takéto zariadenie môže vykonávať niekoľko funkcií - primárnych aj doplnkových. Všetko závisí od dizajnu a možnosti výroby. Pokúsme sa pochopiť, prečo je vo vykurovacom systéme potrebná hydraulická šípka.
Hlavná funkcia hydraulického separátora
Hlavnou úlohou takéhoto zariadenia je distribuovať toky pozdĺž obvodov. Hydraulická pištoľ je zároveň celkom schopná pracovať nielen s niekoľkými okruhmi, ale aj s kaskádou kotlov, ktoré zabezpečujú potrebné a rovnomerné vykurovanie radiátorov konkrétnej miestnosti. O správne umiestnenie potrubia, takéto zariadenie môže nasmerovať mierne zahriatu chladiacu kvapalinu, do niektorých miestností teplejšiu a do iných veľmi zahriatu. Všetko závisí od želania majiteľa domu.
Súvisiaci článok:
Vyberte si zo všetkých druhov prezentovaných na trhu vykurovacích systémov? Pokúsme sa pochopiť hlavné kritériá pre výber vykurovacích zariadení v tomto materiáli.
Hydraulický oddeľovač vo vykurovacom systéme je potrebný len vtedy, ak je veľa radiátorov a niekoľko okruhov. Ak v malý domček Jednookruhové vykurovanie je nainštalované, nie je potrebné ho inštalovať.
Ďalšie možnosti rozvádzača
Doplnkovou funkciou kapacitného hydraulického separátora je odstraňovanie v ňom rozpusteného kyslíka z chladiacej kvapaliny, čo prispieva ku korózii častí systému. Usadzuje tiež ťažké častice hrdze a vápna, ktoré budú nevyhnutne unášané chladivom.
Niektoré modely, ktoré je možné zakúpiť v obchodoch, sú vybavené špeciálnymi hrubými filtrami, ako aj takzvanými odvzdušňovačmi.
Hydraulické pištole: aké vlastnosti má takéto zariadenie?
Konštrukcia hydraulickej pištole je pomerne jednoduchá. Ak použijeme elementárne pojmy, môžeme povedať, že ide o rúrku (okrúhleho alebo štvorcového prierezu) s guľovými zátkami na oboch stranách. Pozdĺž jeho rebier sú v určitej vzdialenosti umiestnené trysky, ku ktorým sú pomocou prírub pripevnené prívodné a spätné trysky. Medzi kotlom a vykurovacími zariadeniami je hydraulický oddeľovač.
Princíp činnosti hydraulického odlučovača vo vykurovacom systéme
Princíp činnosti hydraulickej ihly je založený na zmene nielen objemu, ale aj smeru pohybu chladiacej kvapaliny v systéme. V dôsledku rozdielu teplôt vo vnútri separátora je chladená chladiaca kvapalina umiestnená na dne. Čím vyššie je valec, tým vyššia je jeho teplota. Ak sú rozvody správne umiestnené, potom takýto systém zabezpečí potrebné vykurovanie pre každý z jednotlivých okruhov bez ohľadu na ich počet a počet čerpadiel a kotlov.
Znalecký posudok
Dizajnér HVAC (kúrenie, ventilácia a klimatizácia) ASP North-West LLC
Opýtajte sa odborníka„Mnohí výrobcovia kotlov nad 50 kW poskytujú záručný servis ich výrobky iba vtedy, ak je vo vykurovacom systéme hydraulická šípka. V opačnom prípade bude vlastníkovi zamietnutá záručná oprava.“
Rozprávanie jednoduchými slovami, princípom fungovania takéhoto zariadenia je vyrovnávanie teplotného rozdielu medzi rôznymi okruhmi a kotlami.
Aké typy hydraulických šípov existujú: niekoľko príkladov takýchto zariadení
Takéto zariadenia môžu mať dva typy dizajnov:
- vertikálne– takáto hydraulická šípka pomáha odstraňovať kal a prebytočný vzduch z chladiacej kvapaliny;
- horizontálne– používa sa, keď má systém samostatný filtračný systém a nie je potrebné odstraňovanie vzduchu a rôznych častíc.
Je zaujímavé, že vodné pištole vyrobené z polypropylénu sa v poslednej dobe stali celkom bežnými. Za predpokladu, že celý systém je vyrobený z rovnakého materiálu, odpadá filtrácia chladiacej kvapaliny. Veď v plastové rúrky Korózia sa nemôže žiadnym spôsobom tvoriť, čo umožňuje použitie chladiacej kvapaliny aj s prebytočným vzduchom - to nespôsobuje žiadne poškodenie vykurovacieho systému.
Použitie hydraulickej šípky pre viacero okruhov
Aby sa takéto zariadenie mohlo použiť pre niekoľko obvodov, jeho štruktúra musí byť nasledovná. Na jednej strane valca v určitej výške sú dve potrubia - prívod a spiatočka kotla. Z ďalšej dvojice rúr, jedna pre každý z okruhov. Malo by byť zrejmé, že čím vyššie je napájanie okruhu umiestnené, tým teplejšie budú vykurovacie radiátory na ňom. Pri pohľade zvonku sa všetko zdá celkom jednoduché. V skutočnosti je to pravda. Jediný problém tu môže byť potrebné výpočty, ako výšku kohútikov, tak aj ich priemer a veľkosť hlavného valca nádoby.
Výpočet hydraulického šípu vo vykurovacom systéme pomocou rôznych veličín
Existujú rôzne metódy robiť takéto výpočty. Všetko môžete urobiť sami pomocou mnohých vzorcov a údajov. Táto metóda však často vedie k chybám vo výpočtoch, čo v konečnom dôsledku negatívne ovplyvňuje prevádzku celého vykurovacieho systému. Oveľa pohodlnejšie je použiť online kalkulačku, v ktorej je už všetko zadané potrebné algoritmy. K tomu stačí správne zadať technické údaje, ktoré požaduje.
Jedna z možností výpočtu priemerov rúr a kapacity samotnej hydraulickej šípky je založená na výkone kotla. Pre zjednodušenie jeho výroby odporúčame použiť špeciálny program.
O hydraulických separátoroch na vykurovanie kolujú na internete doslova legendy. Pripisujú sa im mnohé „zázračné“ vlastnosti a funkcie. Účelom tohto článku však nie je vyvracať mýty, ale vysvetliť skutočný účel tohto vykurovacieho telesa a princíp jeho fungovania. Fanúšikom systémov PPR tiež povieme, ako vypočítať a nainštalovať polypropylénový hydraulický šíp a či je možné ho vyrobiť sami.
Prečo potrebujete hydraulický šíp?
Ak plánujete vo svojom dome nainštalovať jednoduchý uzavretý vykurovací systém, kde sa nepoužívajú viac ako 2 obehové čerpadlá, potom určite nepotrebujete hydraulický odlučovač.
Keď existujú tri okruhy a čerpadlá a jedno z nich je určené na prácu s nepriamym vykurovacím kotlom, potom aj tu môžete robiť bez hydraulickej šípky. Musíte myslieť na oddelenie vykurovacích okruhov v situácii, keď schéma vyzerá takto:
Poznámka. Tu sú zobrazené 2 kotly pracujúce v kaskáde. Ale to nie je dôležité, kotol môže byť len jeden.
V prezentovanom diagrame nie je žiadna hydraulická šípka, ale jej inštalácia je jednoznačne nevyhnutná. Existujú 4 okruhy, v ktorých pracuje rovnaký počet čerpadiel rôznych výkonov. Najvýkonnejší z nich vytvorí vákuum v prívodnom potrubí a vo vratnom potrubí - vysoký krvný tlak. Pri súčasnej prevádzke čerpadlo s nižšou kapacitou jednoducho nemá dostatočnú silu na prekonanie tohto podtlaku a nebude schopné odobrať chladiacu kvapalinu do svojho okruhu. V dôsledku toho nebude vetva fungovať, pretože čerpadlá sa navzájom rušia.
Dôležité. Aj keď je menovitý výkon čerpacích jednotiek rovnaký, hydraulický odpor vetiev bude vždy iný. V súlade s tým je skutočný prietok chladiacej kvapaliny v každom okruhu stále odlišný a nie je možné dokonale zosúladiť systém.
Aby sa eliminoval tlakový rozdiel ΔP medzi kolektormi a aby všetky čerpadlá mohli pokojne odoberať potrebné množstvo chladiacej kvapaliny, je v okruhu zahrnutá hydraulická šípka. Ide o duté potrubie s dizajnovým prierezom, ktorého úlohou je vytvoriť zónu nulového tlaku medzi generátorom tepla a viacerými spotrebičmi. Ako tento prvok funguje v potrubnom okruhu kotla je popísané v ďalšej časti.
Schéma potrubia kotla
Aby sme pochopili, ako funguje hydraulická šípka vo vykurovacom systéme s niekoľkými okruhmi, navrhujeme preštudovať si schému jej pripojenia ku kotlu, ktorá je uvedená nižšie:
Teraz sú oba kolektory navzájom spojené prepojkou, ktorá vyrovnáva tlak v prívodnom a spätnom potrubí. Vďaka tomu bude do každého okruhu prúdiť toľko chladiacej kvapaliny, koľko je potrebné. Zároveň je dôležité zabezpečiť rovnaký prietok chladiacej kvapaliny zo strany generátora tepla, inak sa môže jej teplota na strane spotrebiteľa neprijateľne znížiť.
Schéma hydraulickej šípky (zobrazená vyššie) je na internete veľmi populárna a zobrazuje 3 prevádzkové režimy:
- celkový prietok chladiacej kvapaliny v spotrebiteľských okruhoch a na strane kotla je rovnaký;
- vykurovacie vetvy sa odoberú viac voda ako cirkuluje v okruhu kotla;
- prietok v prstenci na strane generátora tepla je vyšší.
Hydraulický spínač má v skutočnosti iba jeden prevádzkový režim, je znázornený na schéme pod číslom 3. Nie je možné dosiahnuť ideálny režim (č. 1), pretože hydraulický odpor vetiev spotrebiča sa neustále mení v dôsledku činnosť termostatov, a je nereálne vybrať čerpadlá tak presne. Nie je možné konať podľa schémy č. 2, pretože potom väčšina chladiacej kvapaliny bude cirkulovať v kruhu od spotrebiteľov.
To povedie k zníženiu teploty vo vykurovacom systéme, pretože zo strany kotla dôjde k malému miešaniu v hydraulickej šípke horúcu vodu. Na zvýšenie tejto teploty budete musieť prepnúť generátor tepla na maximálny režim, čo neprispieva k stabilnej prevádzke systému ako celku. Zostáva tak možnosť č.3, pri ktorej do kolektorov prúdi dostatočné množstvo vody požadovanej teploty. A znížiť ho v okruhoch je úlohou trojcestných ventilov.
Vo vykurovacom systéme je iba jedna funkcia hydraulickej šípky - vytvorenie zóny s nulovým tlakom, z ktorej môže čerpať chladiacu kvapalinu ľubovoľný počet spotrebiteľov. Hlavná vec je zabezpečiť potrebný prietok zo zdroja tepla. K tomu by mal byť skutočný výkon kotlového čerpadla o niečo väčší ako súčet nákladov pre všetky spotrebiteľské odvetvia. Všetky nuansy sú podrobnejšie opísané a zobrazené vo videu:
Výrobná schéma hydraulického šípu s rozdeľovačom
Predtým, ako si kúpite hydraulickú pištoľ alebo ju začnete vyrábať sami, nebude na škodu preštudovať si štruktúru tohto prvku. Je to veľmi jednoduché: dutá rúra okrúhleho alebo obdĺžnikového prierezu je vybavená niekoľkými rúrkami na rôznych stranách na pripojenie k vykurovacej sieti. Okrem toho sú potrubia na pripojenie prívodu umiestnené spravidla v hornej časti potrubia a spätné potrubia sú umiestnené v spodnej časti.
Poznámka. Uvedený spôsob pripojenia je relevantný, keď vertikálna inštalácia hydraulické šípy. Zároveň môže byť inštalovaný aj vo vodorovnej polohe.
Najčastejšie sa na vykurovanie používa hydraulický separátor, ktorého konštrukcia zahŕňa inštaláciu rozdeľovača. Predávajú sa dokonca ako jedna sada a sú vyrobené z nasledujúcich materiálov:
- nízkouhlíková oceľ;
- nehrdzavejúca oceľ;
- vyrobené z polypropylénu.
Existujú aj zložitejšie modely, vybavené nielen odvzdušňovačom a odtokovou armatúrou, ale aj objímkami na pripojenie ovládacie zariadenia a senzory, ako aj rôzne siete a platne. Slúžia na čistenie chladiacej kvapaliny a oddelené toky. Podobná hydraulická pištoľ, ktorej zariadenie je znázornené na výkrese, má slušné náklady a vyžaduje pravidelnú údržbu:
Medzi domácimi remeselníkmi je zvykom vyrábať hydraulický šíp kovová rúrka, ale vzhľadom na značnú popularitu a nízku cenu polypropylénu sa tento trend mení. Veď aj prvok vyrobený z PPR spolu s kolektorom stojí nemalé peniaze. Čoraz viac ľudí si preto radšej vyrobí polypropylénový separátor doma, ako by ho kupovalo v obchode. K tomu potrebujete PPR potrubie vhodného priemeru, T-kusy podľa počtu budúcich potrubí a 2 zátky.
Pretože priemer potrubia na výrobu hydraulického šípu je pomerne veľký, budete si ho musieť kúpiť zvárací stroj vhodnú trysku a pri spájkovaní ponechajte dostatočný čas. V zásade nie je nič zložité, odpaliská sú navzájom spojené rúrovými časťami a na koncoch sú umiestnené zátky. Ďalšia vec je, že takýto separátor nemusí vyzerať veľmi esteticky a nedá sa použiť v každom systéme.
Faktom je, že generátory tepla na tuhé palivá môžu často dosiahnuť svoj maximálny prevádzkový režim, pri ktorom sa teplota vody blíži k 90-95 °C. Polypropylén to samozrejme vydrží, no v núdzovej situácii (napríklad pri vypnutí elektriny) môže teplota prívodu prudko vyskočiť až na 130 °C. Stáva sa to v dôsledku zotrvačnosti kotlov na tuhé palivá, takže všetky potrubia k nim, vrátane vodnej pištole, musia byť kovové. V opačnom prípade na vás čakajú katastrofálne následky, ako na fotografii:
Výpočet hydraulického šípu
Separátor pre akýkoľvek vykurovací systém sa vyberá alebo vyrába podľa 2 parametrov:
- počet potrubí na pripojenie všetkých okruhov;
- priemer alebo plocha prierez kryty.
S = G / 3600 ʋ, kde:
- S – prierez potrubia, m2;
- G – prietok chladiacej kvapaliny, m3/h;
- ʋ — rýchlosť prúdenia, predpokladaná 0,1 m/s.
Pre referenciu. Takáto nízka rýchlosť prúdenia vody vo vnútri hydraulického separátora je spôsobená potrebou zabezpečiť oblasť takmer nulového tlaku. Ak sa rýchlosť zvýši, zvýši sa aj tlak.
Prietok chladiacej kvapaliny sa určí skôr na základe požadovaného tepelného výkonu vykurovacieho systému. Ak sa rozhodnete vybrať alebo kúpiť prvok s okrúhlym prierezom, potom je výpočet priemeru hydraulickej ihly na základe plochy prierezu pomerne jednoduchý. Vezmeme školský vzorec pre oblasť kruhu a určíme veľkosť potrubia:
Pri montáži domáceho hydraulického šípu je potrebné umiestniť rúry v určitej vzdialenosti od seba a nie náhodne. Na základe priemeru pripojených rúrok vypočítajte vzdialenosť medzi kohútikmi pomocou jedného z diagramov:
Záver
Pri plánovaní inštalácie hydraulického rozdeľovača je dôležité pochopiť, kedy je to potrebné a kedy nie. Takéto vybavenie totiž výrazne zvýši náklady na inštaláciu vášho systému. Pokiaľ ide o myšlienku inštalácie alebo výroby hydraulického šípu z polypropylénu, musíte tomu rozumieť zdieľanie s kotol na tuhé palivo nemožné. Spájkovanie z rúrok a odpalísk PPR nie je pre špecialistu ťažké.
Ak vás zaujíma a hľadáte informácie o hydraulickom separátore, jeho účele a princípe fungovania separátora, potom je tento článok určený práve vám.
Hydraulický separátor - účel
Hydraulický separátor aka anuloid, aka hydraulický šíp, aka termostatický separátor určený na hydraulické oddelenie dvoch okruhov prietoku chladiacej kvapaliny vo vykurovacích systémoch.
Len príklad. V dome je vykurovací kotol s prietokom 30 l/min. Prietok vykurovacieho systému je vypočítaný ako 100 l/min. Aby sa kotol „nezaťažil“ do 100 litrov, vytvorte dve slučky pre kotol a pre vykurovanie, ktoré sú oddelené anuloidom (separátorom).
Návrh klasického oddeľovača vykurovacieho okruhu
Na konštrukcii hydraulického separátora nie je nič zložité. V podstate ide o valcovú alebo obdĺžnikovú komoru so štyrmi rúrkami, ktoré k nej vedú.
Horúca chladiaca kvapalina sa pohybuje cez horné potrubie, ochladená chladiaca kvapalina cez spodné potrubie.
V hydraulickom separátore prebiehajú dva fyzikálne procesy z dvoch odvetví fyziky. Hydraulika pomáha pochopiť, ako sa voda pohybuje v separátore, a tepelné inžinierstvo pomáha pochopiť, ako sa v separátore miešajú studené a horúce prúdy.
Začnime hydraulikou. Máme dva okruhy prietoku chladiacej kvapaliny. Okruh K1 (okruh vykurovacieho kotla) a okruh K2 (okruh vykurovacieho systému) na zabezpečenie pohybu chladiacej kvapaliny je v každom okruhu inštalované obehové čerpadlo. Je zvykom inštalovať čerpadlá na studené vetvy okruhov. Hoci inštalácia čerpadiel na horúce vetvy zvyšuje rýchlosť pohybu chladiacej kvapaliny v dôsledku nízkej viskozity horúcej kvapaliny.
V hydraulickej šípke sa teda pohybujú dva dynamicky nezávislé toky okruhov K1 a K2. Rýchlosť pohybu týchto tokov by nemala presiahnuť 0,1 m/s. Vysvetlím prečo.
Nízky prietok chladiacej kvapaliny v hydraulickom separátore je potrebný zo štyroch dôvodov:
- Pri nízkych rýchlostiach kvapaliny sa v separátore usadzuje piesok, kal a iné vodné nečistoty.
- Pri nízkej rýchlosti sa studená chladiaca kvapalina pohybuje nadol a horúca kvapalina stúpa. Táto prirodzená cirkulácia umožňuje vytváranie teplotných gradientov vo vykurovacích slučkách. Je možné získať vykurovací okruh so zvýšenou alebo zníženou teplotou. Zvyčajne znížená teplota Vytvárajú vyhrievanú podlahu ako separátor v systéme a zvýšenú v nepriamom vykurovacom okruhu s kotlom.
- Z hydraulického šípu môžete vyrobiť miešaciu jednotku. To je užitočné, ak má dom jeden vykurovací okruh. Zmenšením priemeru separátora zvýšite rýchlosť pohybu vody a vyrovnajú sa teploty oboch slučiek (kotla a ohrevu). To výrazne šetrí materiál a znižuje náklady.
- Nízka rýchlosť vody v separátore odstraňuje z vody vzduch, ktorý nie je potrebný vo vykurovacom systéme. Vzduch je vypúšťaný cez automatický odvzdušňovač.
Medzisúčet
Hydraulický separátor umožňuje oddeliť dva okruhy chladiacej kvapaliny s rôznym prietokom. Obehové čerpadlá v oboch okruhoch a priemer odlučovača sa volí výkon tak, aby rýchlosť pohybu chladiacej kvapaliny v odlučovači nepresiahla 0,1 m/sec.
Hydraulický separátor - ako to funguje
Separátor rozdeľuje vykurovací systém minimálne na dve časti. Jedna slučka sa týka vykurovacieho kotla, druhá slučka spája vykurovacie rozvody domu. V každej slučke je inštalované obehové čerpadlo.
Ako funguje separátor
Máme dve vykurovacie slučky (okruhy). Slučka K1 s čerpadlom N1 a slučka K2 s čerpadlom N2. Prietok v slučke K1 sa rovná W1 a prietok v slučke K2 sa rovná W2.
- Ak W1=W2, potom v odlučovači okruhov sú zmiešané a tvoria jeden vykurovací systém bez oddelenia pozdĺž okruhov;
- Ak W1
- Ak W1>W2, potom sa chladiaca kvapalina pohybuje zhora nadol.
Čerpadlo N1 vytvára prietok v prvej slučke rovný W1. Čerpadlo N2 vytvára prietok v druhej slučke rovný W2.
Kde sa používa hydraulický separátor?
Hydraulický separátor nie je povinným zariadením pre žiadny vykurovací systém. Jeho použitie je nevyhnutné v veľké domy(od 200 metrov) a s viacerými okruhmi vykurovania a teplej vody. Z dôvodu veľkých teplotných výkyvov v systéme je vo všetkých systémoch s vykurovacím kotlom na drevo alebo pelety potrebný separátor.
Rozmery hydraulického separátora
Výška hydraulického separátora môže byť ľubovoľná. Závisí od miesta inštalácie. Minimálny priemer hydraulického separátora je určený vzorcom:
Podľa vzorca je všetko veľmi jednoduché:
- Rýchlosť pohybu kvapaliny v separátore: 0,1 m/s;
- Prietok W je rozdiel medzi okruhom kotla a okruhom vykurovacieho systému. Náklady vypočítame na základe maximálnych prietokov čerpadiel podľa pasportu.
- prietok kotlového okruhu 30 l/min;
- Prietok vykurovacieho okruhu 80 l/min.
- Rozdiel prietoku W: 80-30=50 l/min.
- Pi = 3,14;
- Rýchlosť V = 0,1 metra za sekundu.
50 litrov÷60 sekúnd=0,833 l/s;
- 1 liter=0,001 m3;
- 0,833 litrov/s=0,000833 metrov kubických/s;
- D = 0,102 miery = 102 mm.
Takže sme zistili, že priemer separátora by nemala byť menšia ako 102 mm.
