Když v topném systému soukromého domu současně pracuje několik čerpadel pro různé spotřebitele, je nutné zajistit rovnoměrné rozložení chladicí kapaliny. Za tímto účelem je k zařízení kotle připojen speciální hydraulický separátor. Pojďme analyzovat, co je hydraulický šíp pro vytápění, jaký je jeho účel, zařízení, princip činnosti, v jakých režimech může fungovat, jak správně vypočítat jeho parametry a jaké jsou vlastnosti jeho připojení.
Co je to
Pro ty, kteří se potýkají s potřebou správné distribuce chladicí kapaliny v systému za přítomnosti několika čerpadel pro různé spotřebitele, vyvstává přirozená otázka, co je to hydraulický šíp. Externě je toto zařízení kovová vertikální nádoba ve formě velké trubky s několika bočními trubkami menšího průměru. Na základně a nahoře jsou také dvě trubky. Horní je určena k odvzdušnění nahromaděného vzduchu, spodní k odstranění usazenin.
Kromě kompetentního rozvodu teplonosného média zajišťuje zařízení vyrovnání jeho topných parametrů na přímé a zpětné cestě v teplovodu. Takový mechanismus může optimálně fungovat pouze tehdy, pokud plně vyhovuje charakteristikám topného systému. V ideálním případě by proto měl být hydraulický šíp navržen a vybrán podle objemových parametrů, počtu a umístění navazovacích trubek v každém konkrétním případě individuálně.
V praxi je však tento požadavek splněn jen zřídka. Často jsou v systému instalovány univerzální modely, které jsou dnes k dispozici v širokém prodeji – což samozřejmě nemůže negativně ovlivnit následný provoz zařízení.
Hydraulická šipka uvnitř může obsahovat řadu dalších zařízení:
- Děliče toku.
- Filtry pro čištění mechanických nečistot.
- Komory s rozpuštěným vzduchem.
V praxi nejsou všechny užitečné. Například síta pevných částic se rychle ucpou a nejprve sníží průtok a poté úplně zneprůchodní systém.
Dávejte pozor! Kapacita hydraulického separátoru je tvořena trubkami kruhového i obdélníkového průřezu. Efektivnější, přirozenější a žádané jsou však kulaté modely.
Zařízení, princip činnosti, účel
Úplný obrázek o tom, co je hydraulický šíp pro vytápění, proč je potřeba, jaké jsou jeho odrůdy, lze získat zvážením jeho podrobné struktury, principů provozu a účelu. Pojďme analyzovat tyto aspekty podrobněji.
Zařízení
Konstrukčně je hydroseparátor dutá nádoba kruhového nebo čtvercového průřezu uzavřená na koncích. Jeho rozměry závisí především na výkonu kotle, dále na počtu a kapacitě okruhů. V závislosti na hmotnosti je konstrukce buď instalována na podlahu pomocí podpěrných nohou, nebo připevněna k povrchu stěny pomocí speciální konzoly.
Pracovní trysky, jejichž počet zpravidla není menší než 4, jsou připojeny k tepelné trubici závitem nebo pomocí přírub. Materiál pro výrobu zařízení je velmi odlišný – běžná ocel s nízkým obsahem uhlíku, nerezová ocel, měď a polypropylen. Současně jsou systémy pracující na jednotce na tuhá paliva vybaveny pouze kovovými modely.
Přestože je vertikální poloha zařízení považována za tradiční, není povinná. Například, když odstranění vzduchových kapes a filtrace sedimentu z chladiva není nezbytnou podmínkou, je možné horizontální uspořádání zařízení. V tomto případě odpadá potřeba konvekčního míchání proudů.
Princip činnosti
Rovnoměrné rozdělení chladicí kapaliny v přítomnosti několika spotřebitelů současně zajišťuje hydraulická šipka pro vytápění – princip fungování takového mechanismu je založen na rozdělení celkového průtoku do nezávislých směrů pro každý jednotlivý okruh. Pokud oběhové čerpadlo kotlového zařízení zrychlí vodu na 1 m / s, pak v hydraulickém odlučovači zpomalí minimálně na 0,1 m / s. V tomto případě je současně dodrženo několik podmínek:
- Mění se objem a směr proudění.
- Tepelné ztráty energie jsou vyloučeny.
- Eliminuje hydraulický odpor.
- Obrysy jednotky a řetězců spotřebitelů jsou odděleny – hydraulická šipka funguje jako nárazníková oblast.
- Čerpací zařízení pro každý okruh pracuje nezávisle bez ovlivnění celkové hydraulické rovnováhy.
Pokud je v systému instalováno několik čerpadel, je připojen hydraulický oddělovač pro vytápění, jehož principem činnosti je zajistit správnou funkci každého okruhu samostatně:
- Oddělte větve s radiátory.
- Podlaha vyhřívaná vodou.
- Nepřímo vytápěný kotel.
- Teplé větrání atd.
Jako příklad lze uvést situaci, kdy je použito více čerpadel, která se velmi liší výkonem. Všechna zařízení jsou zpravidla umístěna v jedné místnosti, kolektorovém modulu. Zapnutí nejvýkonnějšího čerpadla vyvolá vstřikování celé chladicí kapaliny a připraví ji o zbývající okruhy. Zjednodušeným způsobem řešení tohoto problému je instalace hydraulického separátoru. Bez toho by všechna čerpadla musela být umístěna ve velké vzdálenosti od sebe.
Jmenování
Jedním z důležitých argumentů při zodpovězení otázek, co dává hydraulická šipka pro vytápění – proč je potřeba a jaké funkce plní, je zajištění bezpečného provozu kotle. Takové zařízení jednoduše oddělí a učiní svůj vlastní okruh generátoru tepla nezávislým na objemnějším sekundárním okruhu spotřebiče.
Kromě toho je potřeba hydraulického separátoru v systémech s nuceným průtokem chladicí kapaliny způsobena následujícími důvody:
- Vytvoření garantovaných podmínek pro bezpečný provoz jednotek s výkonem 50 kW a více, stejně jako pro modely s litinovým výměníkem tepla.
- Zajištění podmínek pro vytvoření optimálního laminárního proudění chladicí kapaliny pro udržení tepelně-hydraulické rovnováhy.
- Minimalizace tlakových, tepelných a celkových ztrát výkonu v paralelních obvodech.
- Zajištění teplotního gradientu na sekundárních okruzích.
- Ochrana kotle proti tepelnému přetížení a vyrovnání objemů v primárním a sekundárním okruhu.
- Zvýšení účinnosti topné jednotky.
- Pojištění proti úbytku chladiva v okruhu kotle.
- Úspora energie.
- Eliminace vlivu výkonných čerpadel na provoz bloku a zařízení sekundárních okruhů.
- Zlepšení výkonu systému snížením hydraulického odporu, odstraněním srážek a odstraněním vzduchových kapes.
Potřebuji vědět! Správná implementace hydroseparátoru chrání systém před nepředvídanými poruchami z hlediska hydrodynamických charakteristik, zabraňuje předčasnému opotřebení čerpadel, měřičů, ventilů, senzorů a radiátorů pevnými částicemi a také zajišťuje nejúčinnější spotřebu energie, když je proud chladicí kapaliny rozdělen na samostatné ty – podél kotlových a spotřebitelských okruhů.
Provozní režimy
Abychom pochopili, proč je v topném systému z technického hlediska potřebná hydraulická šipka, je nutné zvážit hlavní možnosti její aplikace v praxi. Vynikají následující tři schémata:
- Rovnovážný provoz systému. Hydroseparátor pracuje v neutrálním režimu bez ovlivnění systému. V tomto případě čerpací zařízení topné jednotky čerpá tolik chladicí kapaliny, kolik je pro topný systém potřeba. Ukazatele ohřevu, tlaku, průtoku a vytvořeného tepla přitom odpovídají teoretickým výpočtům – jak na přívodním, tak i zpětném vedení. Ve skutečnosti však takové podmínky nikdy nenastanou, protože po krátké době se všechny charakteristiky systému změní.
- Topný okruh spotřebovává více chladicí kapaliny než výměník tepla. Toto je nejběžnější situace v praxi, kdy hydraulický separátor pracuje pro svůj určený účel. Vznikají v něm vertikální redistribuční toky – chladivo se přimíchává do přívodu ze zpátečky. Existuje hrozba tepelného šoku, protože nedostatek tepelného činidla aktivuje senzory, které zase dávají příkaz pro lepší provoz generátoru tepla. V tomto případě spotřebitel stále neobdrží požadované množství tepla.
Popis videa
Video o tom, co je hydraulická pistole a jak funguje:
- Proud v okruhu tepelné výměny je silnější než v topném okruhu. Jedná se o nejoptimálnější a nejsprávnější verzi topného systému s dobře navrženým a nainstalovaným hydraulickým šípem. Průtok požadovaný spotřebitelem je menší než průtok dodávaný kotlem. V tomto režimu se podíl horké chladicí kapaliny vrací zpět do jednotky, takže bude pracovat v normálním nebo i mírně sníženém objemu.
Důležité! Přítomnost hydraulické šipky je povinná v topném systému, když je několik kotlů připojeno současně přes kaskádu. Kromě toho je zapotřebí pro jednotku vybavenou litinovým výměníkem tepla. Vzhledem k tomu, že velký rozdíl mezi ohřevem vystupujícího a ochlazováním příchozího proudění chladiva vede k postupnému praskání materiálu.
Správná volba podle parametrů
Pro úspěšné uspořádání topného systému nestačí vědět, co je hydraulický šíp, princip činnosti a režimy jeho provozu – musíte být schopni vybrat správné zařízení podle hlavních parametrů. Jedná se především o průměr a délku.
Popis videa
Video o hydraulickém separátoru a jeho účelu:
Výpočet se provádí několika následujícími způsoby:
- Mezní rychlost toku chladicí kapaliny.
Vypočteno podle vzorce:
D-průměr hydraulické šipky, d – průměr trysky, Mp – maximální průtok pro kotel, Vd – maximální rychlost (0,2 m/s).
7 * 3 * √8 / 02 = 21 * √40 = 21 * 6,32 = 132,8 cm – 133 cm – průměr vodní pistole.
Průměr trysky je 7 cm, průtok kotlem je 8 metrů krychlových za hodinu.
Výpočet se provádí podle podobného vzorce:
D u3d XNUMX * d * √ Mk / (Vd * Traz)
Objeví se v něm ale nějaká náhrada parametrů:
Mk – maximální výkon kotle, například 60 kW,
Traz – rozdíl v ohřevu chladicí kapaliny v přívodním a zpětném toku, například 15 st.
21*√60/(02 * 15) = 21*4,4 = 94 cm.
- Délka těla samotné hydraulické pistole. Délka zařízení závisí na velikosti průměru a umístění trysek. Níže je schéma pro výpočet charakteristik. V první verzi se bude rovnat 12 průměrům, ve druhé 13.
Poradenství! Při výpočtu parametrů hydraulické šipky je důležité určit maximální možnou rychlost chladicí kapaliny. Pokud se proudění pohybuje dostatečně rychle, vznikne v systému charakteristický hluk, který výrazně sníží komfort v domě. Proto, aby se zabránilo tomuto negativnímu efektu, je tento parametr omezen na hodnotu nepřesahující 0,2 m/s.
Funkce připojení
Znalost toho, co je hydraulická šipka v topném systému, vám umožní správně ji vybrat podle parametrů a správně ji připojit. Instalace zařízení se provádí podle obecných pravidel instalace vodovodního potrubí. Zařízení musí být v první řadě správně vybráno podle hlavních parametrů – průchodnost, počet trysek, rozměry.
Je také nutné si pamatovat, co je hydraulický šíp – princip fungování tohoto zařízení je založen na nuceném oběhu. Systém musí mít alespoň dvě čerpadla. Jeden z nich zajišťuje provoz okruhu výměny tepla kotle, druhý – systém spotřebitelů. Pokud tato podmínka není splněna, zařízení bude nejen neužitečné, ale dokonce škodlivé a bude působit jako překážka pohybu chladicí kapaliny.
Popis videa
Video o principu fungování hydraulické pistole:
Nejdůležitější znaky
Hydraulický oddělovač pro vytápění je kovová uzavřená nádoba s odbočkami, namontovaná před kotlem. Určeno pro optimální distribuci nosiče tepla mezi spotřebiče a také regulaci úrovně vytápění mezi přímými a zpětnými toky v otopných soustavách s nuceným oběhem a minimálně 2 čerpadly. Potřeba instalace zařízení vzniká za současné přítomnosti následujících spotřebitelů:
- Samostatné vedení radiátorů.
- Systém podlahového vytápění.
- Kotel pracující na topném kotli.
- Větrání teplé vody.
Zařízení je také potřebné k vyhlazení účinků teplotních změn na litinový výměník tepla. Hydraulický šíp přitom může fungovat ve třech režimech – v rovnováze, s nedostatečným výkonem topného okruhu a jeho převahou nad spotřebitelem. Poslední možnost je nejlepší. Před instalací je třeba zařízení vypočítat z hlediska průchodnosti, průměru a délky v závislosti na průměru a umístění připojených trysek.
