Hydroarrow voor verwarming: doel + installatieschema + parameterberekeningen

Verwarmingssystemen in hun moderne vorm zijn complexe constructies uitgerust met verschillende apparatuur. Hun effectieve werk gaat gepaard met een optimale balans tussen alle elementen in hun compositie. Hydroarrow voor verwarming is ontworpen om balans te bieden. Het werkingsprincipe is het waard om uit te zoeken, bent u het daarmee eens?

We zullen het hebben over hoe de hydraulische afscheider werkt, welke voordelen het verwarmingscircuit ermee heeft. Het artikel dat we hebben gepresenteerd, beschrijft de installatie- en verbindingsregels. Handige aanbevelingen voor gebruik worden gegeven.

Hydraulische stroomscheiding

Hydroarrow voor verwarming wordt vaak een hydraulische scheider genoemd. Hieruit wordt duidelijk dat dit systeem bedoeld is voor implementatie in verwarmingskringen.

Bij verwarming wordt verondersteld om verschillende circuits te gebruiken, bijvoorbeeld:

• lijnen met groepen radiatoren;
• vloerverwarmingssysteem;
• warmwatervoorziening via een boiler.

Als er geen hydraulische arm is voor een dergelijk verwarmingssysteem, moet u ofwel een zorgvuldig berekend project maken voor elk circuit, of elk circuit uitrusten met een individueel circulatiepomp.

Maar zelfs in deze gevallen is er geen volledige zekerheid over het bereiken van een optimale balans.

Zoiets kan worden beschouwd als het klassieke ontwerp van hydraulische verdelers gemaakt op basis van ronde of rechthoekige buizen. Een eenvoudige maar effectieve oplossing die de staat van het verwarmingssysteem fundamenteel verandert met de deelname van de ketel

Ondertussen is het probleem eenvoudig opgelost. Het is alleen nodig om een ​​hydraulische afscheider in het circuit aan te brengen - een hydraulische arm. Alle circuits in het systeem worden dus optimaal gescheiden zonder het risico van hydraulische verliezen in elk van hen.

Hydroarrow - de naam "alledaags". De juiste naam komt overeen met de definitie - "hydraulische verdeler". Structureel gezien ziet het apparaat eruit als een stuk van een gewone holle buis (ronde, rechthoekige secties).

Beide uiteinden van de buis worden overstemd met metalen pannenkoeken en er zijn inlaat- / uitlaatpijpen (op een paar aan elke kant) aan verschillende zijden van de behuizing.

Het natuurlijke uiterlijk van de producten zijn hydraulische pijlen gemaakt van een buis met een rechthoekige doorsnede en rond. Beide opties vertonen een hoog rendement. Waterpistolen op basis van ronde buizen worden echter nog steeds als de meer geprefereerde optie beschouwd.

Traditioneel is de voltooiing van installatiewerk aan verwarming apparaat is het begin van het volgende proces - testen. Het gemaakte sanitair ontwerp wordt gevuld met water (T = 5 - 15 ° C), waarna de verwarmingsketel wordt gestart.

Totdat het koelmiddel is opgewarmd tot de gewenste temperatuur (ingesteld door het ketelprogramma), wordt de waterstroom “gedraaid” door de primaire circulatiepomp. Secundaire circulatiepompen zijn niet aangesloten. De koelvloeistof wordt langs de hydraulische pijl van de warme naar de koude kant geleid (Q1> Q2).

Onder voorbehoud van prestatie koelvloeistof ingestelde temperatuur, secundaire circuits van het verwarmingssysteem worden geactiveerd. De koelmiddelstromen van de primaire en secundaire circuits zijn uitgelijnd. Onder dergelijke omstandigheden functioneert het waterpistool alleen als filter en ontluchter (Q1 = Q2).

Functioneel schema van de klassieke hydraulische pijl voor drie verschillende ketelbedrijfsmodi. Het diagram geeft duidelijk de verdeling van de warmtefluxen weer voor elke individuele bedrijfsmodus van ketelapparatuur

Als een deel (bijvoorbeeld het vloerverwarmingscircuit) van het verwarmingssysteem het ingestelde verwarmingspunt bereikt, wordt de selectie van de koelvloeistof door het secundaire circuit tijdelijk stopgezet. De circulatiepomp wordt automatisch uitgeschakeld en de waterstroom wordt via de hydraulische pijl van de koude naar de warme kant geleid (Q1

Ontwerpparameters van een hydroarrow

De belangrijkste referentieparameter voor de berekening is de snelheid van het koelmiddel in het gedeelte van verticale beweging binnen de hydraulische pijl. Gewoonlijk is de aanbevolen waarde niet meer dan 0,1 m / s, onder een van de twee voorwaarden (Q1 = Q2 of Q1

De lage snelheid is te danken aan redelijk redelijke conclusies. Bij deze snelheid slaagt het puin (slib, zand, kalksteen, etc.) in de waterstroom erin om zich op de bodem van de buis van het waterpistool te nestelen. Bovendien wordt door de lage snelheid de noodzakelijke temperatuurkop gevormd.

Twee structurele soorten hydraulische pijlen, die meestal worden berekend: 1 - in drie diameters; 2 - over de afwisseling van spuitmonden. Ongeacht de toepassing van een bepaalde methodologie, zijn de basisberekeningsparameters altijd typisch - het debiet van het koelmiddel langs de contouren en de snelheidsparameter

De lage overdrachtssnelheid van het koelmiddel draagt ​​bij aan een betere lucht- en waterafscheiding voor latere afvoer via de ontluchter van het hydraulische scheidingssysteem. Over het algemeen wordt de standaardparameter geselecteerd rekening houdend met alle significante factoren.

Voor berekeningen wordt vaak de zogenaamde techniek van drie diameters en afwisselende spuitmonden gebruikt. Hier is de uiteindelijke ontwerpparameter de waarde van de diameter van de afscheider.

Op basis van de verkregen waarde worden alle andere vereiste waarden berekend. Om de grootte van de diameter van de hydraulische afscheider te kennen, hebt u echter gegevens nodig:

• primair debiet (Q1);
• secundair debiet (Q2);
• de verticale stroomsnelheid van water langs de hydro-pijl (V).

In feite zijn deze gegevens altijd beschikbaar voor berekening.

Het debiet in het primaire circuit is bijvoorbeeld 50 l / min. (uit de technische specificaties van pomp 1). Het secundaire debiet is 100 l / min. (uit de technische specificaties van pomp 2). De diameter van de hydraulische pijl wordt berekend met de formule:

Formule voor het berekenen van de diameter van een pijp van een waterpistool afhankelijk van de parameters van het koelmiddeldebiet (debiet volgens de kenmerken van de pomp) en het verticale debiet

waar: Q - het verschil in kosten Q1 en Q2; V is de snelheid van het verticale kanaal binnen de pijl (0,1 m / sec.), Π is een constante waarde van 3,14.

Ondertussen kan de diameter van de hydraulische afscheider (voorwaardelijk) worden geselecteerd met behulp van de tabel met geschatte standaardwaarden.

De hoogteparameter voor een warmtefluxscheidingsinrichting is niet kritisch. In feite kan de hoogte van de buis worden genomen, maar rekening houdend met het aanbod van inkomende / uitgaande pijpleidingen.

Circuitoplossing voor de schakelleidingen

Bij de klassieke versie van de hydraulische afscheider worden spuitmonden gecreëerd die symmetrisch ten opzichte van elkaar zijn geplaatst. Er wordt echter ook een schematische versie van een iets andere configuratie toegepast, waarbij de spuitmonden asymmetrisch zijn geplaatst. Wat levert het op?

Het fabricageschema van de hydraulische scheider, waarbij de mondstukken van het secundaire circuit enigszins zijn verschoven ten opzichte van de mondstukken van het primaire circuit. Volgens de uitvinders (en bewezen door de praktijk) lijkt deze optie productiever te zijn bij deeltjesfiltratie en luchtscheiding

Zoals de praktische toepassing van asymmetrische schema's aantoont, is er in dit geval een efficiëntere luchtscheiding en wordt ook een betere filtratie (sedimentatie) van in het koelmiddel aanwezige zwevende deeltjes bereikt.

Het aantal aansluitingen op de hydraulische pijl

Het klassieke circuit definieert de toevoer van vier pijpleidingen naar het ontwerp van de hydraulische afscheider. Dit roept onvermijdelijk de vraag op of het aantal inputs / outputs kan worden vergroot. Een dergelijke constructieve aanpak is in principe niet uitgesloten. De efficiëntie van het circuit neemt echter af met een toenemend aantal inlaten / uitlaten.

Overweeg een mogelijke optie met een groot aantal spuitmonden, in tegenstelling tot de klassiekers, en analyseer de werking van het hydraulische scheidingssysteem voor dergelijke installatieomstandigheden.

Scheidingscircuit van meerkanaals distributie van warmtefluxen. Met deze optie kunt u meer volumineuze systemen bedienen, maar als het aantal spuitmonden met meer dan vier toeneemt, neemt de efficiëntie van het systeem als geheel sterk af

In dit geval wordt de warmteflux Q1 volledig geabsorbeerd door de warmteflux Q2 voor de toestand van het systeem, wanneer het debiet voor deze stromen praktisch equivalent is:

Q1 = Q2.

In dezelfde toestand van het systeem is de warmteflux Q3 in termen van temperatuur ongeveer gelijk aan de gemiddelde waarden van Tav. Stroomt langs de retourlijnen (Q6, Q7, Q8). Tegelijkertijd is er een klein temperatuurverschil in de lijnen met Q3 en Q4.

Als de warmteflux Q1 gelijk wordt in termen van de thermische component Q2 + Q3, wordt de temperatuurverdeling in de volgende relatie genoteerd:

T1 = T2, T4 = T5,

terwijl

T3 = T1 + T5 / 2.

Als de warmteflux Q1 gelijk wordt aan de som van de warmte van alle andere stromen Q2, Q3, Q4, worden in deze toestand alle vier temperatuurkoppen gelijk gemaakt (T1 = T2 = T3 = T4).

Een meerkanaals verdeelsysteem met vier ingangen / vier uitgangen, vrij vaak gebruikt in de praktijk. Voor het onderhoud van verwarmingssystemen van een particulier huishouden is deze oplossing behoorlijk bevredigend in termen van technologische parameters en stabilisatie van de ketel

In deze situatie worden op meerkanaalssystemen (meer dan vier) de volgende factoren opgemerkt die een negatieve invloed hebben op de werking van het apparaat als geheel:

• de natuurlijke convectie in de hydraulische afscheider wordt verminderd;
• het effect van natuurlijke vermenging van het voer met het rendement wordt verminderd;
• de algehele systeemprestaties neigen naar nul.

Het blijkt dat het afwijken van het klassieke schema met een toename van het aantal aftakleidingen bijna volledig het werkende eigendom elimineert, dat een gyroshooter zou moeten hebben.

Hydraulische afscheider zonder filter

Ook de vormgeving van de pijl, waarbij de aanwezigheid van de functies van een luchtafscheider en een filterkaliber is uitgesloten, wijkt ook enigszins af van de geaccepteerde norm.Ondertussen kunnen op een dergelijke constructie twee stromen met verschillende bewegingssnelheden (dynamisch onafhankelijke circuits) worden verkregen.

Een niet-standaard ontwerpoplossing voor het maken van een hydraulische pijl. Het verschilt van de klassiekers doordat er geen functies zijn voor filtratie en luchtuitlaat. Bovendien heeft de distributie van warmtefluxen een loodrecht transportschema, waardoor snelheidsisolatie wordt bereikt

Zo is er de warmtestroom van het ketelcircuit en de warmtestroom van het circuit van verwarmingsapparaten (radiatoren). Met een niet-standaard ontwerp, waarbij de loodrechte stroomrichting, het debiet van het secundaire circuit met verwarmingsapparaten aanzienlijk toeneemt.

Op de contour van de ketel daarentegen wordt de beweging vertraagd. Toegegeven, dit is een puur theoretische opvatting. Het is praktisch noodzakelijk om onder specifieke omstandigheden te testen.

Wat is het nut van een hydraulische pijl?

De behoefte aan een klassiek ontwerp van de hydraulische afscheider is duidelijk. Bovendien wordt bij systemen met ketels de introductie van dit element verplicht.

Het installeren van een waterpistool in het systeem dat door de ketel wordt onderhouden, zorgt voor de stabiliteit van stromen (koelvloeistofstroom). Hierdoor wordt het risico van voorkomen volledig uitgesloten. waterslag en temperatuurpieken.

Voorbeelden van hydraulische pistolen in een klassiek eenvoudig ontwerp op basis van plastic leidingen. Nu zijn dergelijke structuren nog vaker te vinden dan metalen. De efficiëntie is bijna hetzelfde als die van metaal, maar het feit van besparing op het apparaat en implementatie in het systeem

Voor elke gewone water verwarmingssysteemgemaakt zonder een hydraulische afscheider, gaat het uitschakelen van een deel van de leidingen onvermijdelijk gepaard met een sterke stijging van de temperatuur van het ketelcircuit vanwege het lage debiet. Tegelijkertijd vindt de terugkeer van een sterk gekoelde terugstroming plaats.

Er bestaat gevaar voor waterslagvorming. Dergelijke fenomenen zijn beladen met een snelle storing van de ketel en verkorten de levensduur van de apparatuur aanzienlijk.

Voor huishoudelijke systemen zijn plastic constructies in de meeste gevallen zeer geschikt. Deze toepassing wordt gezien als zuiniger in installatie.

Bovendien maakt het gebruik van fittingen het mogelijk om de installatie uit te voeren polymeer leidingsystemen en het aansluiten van kunststof hydraulische pistolen zonder lassen. Servicegericht zijn dergelijke oplossingen ook welkom, aangezien de hydraulische verdeler die op de fittingen is gemonteerd, op elk moment gemakkelijk kan worden verwijderd.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Video over praktische toepassing: wanneer er een waterpistool moet worden geïnstalleerd en wanneer dat niet nodig is.

Het belang van een waterpijl bij de verdeling van warmtefluxen is moeilijk te overschatten. Dit is echt noodzakelijke apparatuur die op elk individueel verwarmings- en warmwatersysteem moet worden geïnstalleerd.

Het belangrijkste is om een ​​apparaat correct te berekenen, ontwerpen en fabriceren - een hydraulische verdeler. Het is de exacte berekening waarmee u een maximaal rendement op het apparaat kunt behalen.

Schrijf opmerkingen in het onderstaande blok, plaats een foto over het onderwerp van het artikel, stel vragen. Vertel ons hoe het verwarmingssysteem was uitgerust met een hydraulische pijl. Beschrijf hoe de werking van het netwerk veranderde na de installatie, welke voordelen het systeem heeft verworven na opname van dit apparaat in het circuit.