Hydroarrow para calefacción: propósito + diagrama de instalación + cálculos de parámetros

Los sistemas de calefacción en su forma moderna son estructuras complejas equipadas con diferentes equipos. Su trabajo efectivo se acompaña de un equilibrio óptimo de todos los elementos incluidos en su composición. Hydroarrow para calefacción está diseñado para proporcionar equilibrio. Vale la pena resolver su principio de acción, ¿está de acuerdo?

Hablaremos sobre cómo funciona el separador hidráulico, qué ventajas tiene el circuito de calefacción equipado con él. El artículo que presentamos describe las reglas de instalación y conexión. Se proporcionan recomendaciones útiles para su uso.

Separación de flujo hidráulico

La hidroarrow para calefacción a menudo se llama separador hidráulico. A partir de esto, queda claro que este sistema está destinado a la implementación en circuitos de calefacción.

En calefacción, se supone que utiliza varios circuitos, por ejemplo, como:

• líneas con grupos de radiadores;
• sistema de calefacción por suelo radiante;
• Suministro de agua caliente a través de una caldera.

En ausencia de un brazo hidráulico para dicho sistema de calefacción, tendrá que realizar un proyecto cuidadosamente calculado para cada circuito o equipar cada circuito con un sistema individual bomba de circulación.

Pero incluso en estos casos, no existe una certeza completa de lograr un equilibrio óptimo.

Algo como esto puede considerarse el diseño clásico de divisores hidráulicos hechos a base de tubos redondos o rectangulares. Una solución simple pero efectiva que cambia fundamentalmente el estado del sistema de calefacción con la participación de la caldera.

Mientras tanto, el problema se resuelve simplemente. Solo es necesario aplicar un separador hidráulico en el circuito: un brazo hidráulico. Por lo tanto, todos los circuitos incluidos en el sistema se separarán de manera óptima sin el riesgo de pérdidas hidráulicas en cada uno de ellos.

Hydroarrow - el nombre "todos los días". El nombre correcto corresponde a la definición - "divisor hidráulico". Desde un punto de vista estructural, el dispositivo se parece a una pieza de una tubería hueca regular (secciones redondas y rectangulares).

Ambas secciones finales de la tubería están ahogadas por panqueques de metal, y hay tuberías de entrada / salida (en un par en cada lado) en diferentes lados de la carcasa.

El aspecto natural de los productos es flechas hidráulicas hechas de una tubería de sección transversal rectangular y redonda. Ambas opciones muestran una alta eficiencia. Sin embargo, las pistolas de agua a base de tubería redonda todavía se consideran la opción más preferida.

Tradicionalmente, la finalización del trabajo de instalación en dispositivo de calentamiento es el comienzo del próximo proceso: las pruebas. El diseño de plomería creado se llena con agua (T = 5 - 15 ° C), después de lo cual se inicia la caldera de calentamiento.

Hasta que el refrigerante se caliente a la temperatura requerida (establecida por el programa de la caldera), la bomba de circulación primaria “gira” el flujo de agua. Las bombas de circulación secundarias no están conectadas. El refrigerante se dirige a lo largo de la flecha hidráulica desde el lado caliente al lado frío (Q1> Q2).

Sujeto a logros refrigerante temperatura establecida, se activan los circuitos secundarios del sistema de calefacción. Los flujos de refrigerante de los circuitos primario y secundario están alineados. En tales condiciones, la pistola de agua funciona solo como un filtro y una ventilación de aire (Q1 = Q2).

Diagrama funcional de la clásica flecha hidráulica para tres modos diferentes de funcionamiento de la caldera. El diagrama indica claramente la distribución de los flujos de calor para cada modo de funcionamiento individual del equipo de caldera.

Si alguna parte (por ejemplo, el circuito de calefacción por suelo radiante) del sistema de calefacción alcanza el punto de calefacción establecido, la selección del refrigerante por el circuito secundario se detiene temporalmente. La bomba de circulación se apaga automáticamente y el flujo de agua se dirige a través de la flecha hidráulica desde el lado frío al lado caliente (Q1

Parámetros de diseño de una hidroarrow

El parámetro de referencia principal para el cálculo es la velocidad del refrigerante en la sección de movimiento vertical dentro de la flecha hidráulica. Por lo general, el valor recomendado no es más de 0.1 m / s, en cualquiera de las dos condiciones (Q1 = Q2 o Q1

La baja velocidad se debe a conclusiones bastante razonables. A esta velocidad, los desechos (lodo, arena, piedra caliza, etc.) contenidos en la corriente de agua logran asentarse en el fondo de la tubería de la pistola de agua. Además, debido a la baja velocidad, se forma la altura de temperatura necesaria.

Dos tipos estructurales de flechas hidráulicas, que generalmente se calculan: 1 - en tres diámetros; 2 - en la alternancia de boquillas. Independientemente de la adopción de una metodología particular, los parámetros básicos de cálculo son siempre típicos: la velocidad de flujo del refrigerante a lo largo de los contornos y el parámetro de velocidad

La baja tasa de transferencia del refrigerante contribuye a una mejor separación del aire del agua para su posterior salida a través de la ventilación de aire del sistema de separación hidráulica. En general, el parámetro estándar se selecciona teniendo en cuenta todos los factores significativos.

Para los cálculos, a menudo se usa la llamada técnica de tres diámetros y boquillas alternas. Aquí, el parámetro de diseño final es el valor del diámetro del separador.

En función del valor obtenido, se calculan todos los demás valores requeridos. Sin embargo, para conocer el tamaño del diámetro del separador hidráulico, necesita datos:

• caudal primario (Q1);
• caudal secundario (Q2);
• El caudal vertical del agua a lo largo de la flecha hidráulica (V).

De hecho, estos datos siempre están disponibles para el cálculo.

Por ejemplo, el caudal en el circuito primario es de 50 l / min. (de las especificaciones técnicas de la bomba 1). El caudal secundario es de 100 l / min. (de las especificaciones técnicas de la bomba 2). El diámetro de la flecha hidráulica se calcula mediante la fórmula:

Fórmula para calcular el diámetro de un tubo de una pistola de agua según los parámetros del caudal de refrigerante (caudal según las características de la bomba) y el caudal vertical

donde: Q - la diferencia en los costos Q1 y Q2; V es la velocidad del conducto vertical dentro de la flecha (0.1 m / seg.), Π es un valor constante de 3.14.

Mientras tanto, el diámetro del separador hidráulico (condicional) se puede seleccionar utilizando la tabla de valores estándar aproximados.

El parámetro de altura para un dispositivo de separación de flujo de calor no es crítico. De hecho, la altura de la tubería puede tomarse cualquiera, pero teniendo en cuenta los niveles de suministro de las tuberías entrantes / salientes.

Solución de circuito para tubos de cambio

La versión clásica del separador hidráulico implica la creación de boquillas ubicadas simétricamente una con respecto a la otra. Sin embargo, también se practica una versión esquemática de una configuración ligeramente diferente, donde las boquillas se encuentran asimétricamente. Que da

El esquema de fabricación del separador hidráulico, en el que las boquillas del circuito secundario están algo desplazadas con respecto a las boquillas del circuito primario. Según los inventores (y probado por la práctica), esta opción parece ser más productiva en la filtración de partículas y la separación del aire.

Como muestra la aplicación práctica de los esquemas asimétricos, en este caso hay una separación más eficiente del aire y también se logra una mejor filtración (sedimentación) de las partículas suspendidas presentes en el refrigerante.

El número de conexiones en la flecha hidráulica.

La circuitería clásica define el suministro de cuatro tuberías al diseño del separador hidráulico. Esto inevitablemente plantea la cuestión de la posibilidad de aumentar el número de entradas / salidas. En principio, este enfoque constructivo no está excluido. Sin embargo, la eficiencia del circuito disminuye con el aumento del número de entradas / salidas.

Considere una posible opción con una gran cantidad de boquillas, a diferencia de los clásicos, y analice el funcionamiento del sistema de separación hidráulica para tales condiciones de instalación.

Circuito separador de distribución multicanal de flujos de calor. Esta opción le permite servir sistemas más voluminosos, pero si el número de boquillas aumenta en más de cuatro, la eficiencia del sistema en su conjunto disminuye drásticamente.

En este caso, el flujo de calor Q1 es completamente absorbido por el flujo de calor Q2 para el estado del sistema, cuando el caudal de estos flujos es prácticamente equivalente:

Q1 = Q2.

En el mismo estado del sistema, el flujo de calor Q3 en términos de temperatura es aproximadamente igual a los valores promedio de Tav. Fluye a lo largo de las líneas de retorno (Q6, Q7, Q8). Al mismo tiempo, hay una ligera diferencia de temperatura en las líneas con Q3 y Q4.

Si el flujo de calor Q1 se vuelve igual en términos del componente térmico Q2 + Q3, la distribución del cabezal de temperatura se observa en la siguiente relación:

T1 = T2, T4 = T5,

mientras que

T3 = T1 + T5 / 2.

Si el flujo de calor Q1 se vuelve igual a la suma del calor de todos los otros flujos Q2, Q3, Q4, en este estado las cuatro cabezas de temperatura se igualan (T1 = T2 = T3 = T4).

Un sistema de división multicanal con cuatro entradas / cuatro salidas, muy utilizado en la práctica. Para dar servicio a los sistemas de calefacción de un hogar privado, esta solución es bastante satisfactoria en términos de parámetros tecnológicos y estabilización de la caldera.

En esta situación, en los sistemas multicanal (más de cuatro), se observan los siguientes factores que tienen un impacto negativo en el funcionamiento del dispositivo en su conjunto:

• se reduce la convección natural dentro del separador hidráulico;
• se reduce el efecto de la mezcla natural de la alimentación con el retorno;
• El rendimiento general del sistema tiende a cero.

Resulta que la desviación del esquema clásico con un aumento en el número de tuberías derivadas elimina casi por completo la propiedad de trabajo que debería tener un giroscopio.

Separador hidráulico sin filtro.

El diseño de la flecha, donde se excluye la presencia de las funciones de un separador de aire y un filtro de sedimentación, también se desvía un poco del estándar aceptado.Mientras tanto, en tal construcción, se pueden obtener dos flujos con diferentes velocidades de movimiento (circuitos dinámicamente independientes).

Una solución de diseño no estándar para la fabricación de una flecha hidráulica. Se diferencia de los clásicos en que no hay funciones de filtración y salida de aire. Además, la distribución de los flujos de calor tiene un esquema de transporte perpendicular, logrando así el aislamiento de la velocidad.

Por ejemplo, existe el flujo de calor del circuito de la caldera y el flujo de calor del circuito de los aparatos de calefacción (radiadores). Con un diseño no estándar, donde la dirección perpendicular de los flujos, el caudal del circuito secundario con dispositivos de calentamiento aumenta significativamente.

En el contorno de la caldera, por el contrario, el movimiento se ralentiza. Es cierto, esta es una visión puramente teórica. Es prácticamente necesario realizar pruebas en condiciones específicas.

¿Para qué sirve una flecha hidráulica?

La necesidad de un diseño clásico del separador hidráulico es obvia. Además, en sistemas con calderas, la introducción de este elemento se convierte en obligatoria.

La instalación de una pistola de agua en el sistema con servicio de la caldera garantiza la estabilidad de los flujos (flujo de refrigerante). Como resultado, el riesgo de ocurrencia se elimina por completo. martillo de agua y picos de temperatura.

Ejemplos de pistolas hidráulicas en un diseño simple clásico basado en tuberías de plástico. Ahora tales estructuras se pueden encontrar incluso más a menudo que las de metal. La eficiencia es casi la misma que la del metal, pero el hecho de ahorrar en el dispositivo y la implementación en el sistema

Para cualquier ordinario sistema de calentamiento de aguahecho sin un separador hidráulico, el cierre de parte de las líneas está inevitablemente acompañado por un fuerte aumento de la temperatura del circuito de la caldera debido al bajo caudal. Al mismo tiempo, tiene lugar el retorno de un flujo de retorno fuertemente enfriado.

Existe el riesgo de formación de golpes de ariete. Tales fenómenos están plagados de una falla rápida de la caldera y reducen significativamente la vida útil del equipo.

Para los sistemas domésticos, en la mayoría de los casos, las estructuras plásticas son muy adecuadas. Se considera que esta aplicación es más económica en la instalación.

Además, el uso de accesorios permite realizar la instalación. sistemas de tuberías de polímero y conectar pistolas hidráulicas de plástico sin soldaduras. Desde el punto de vista del servicio, tales soluciones también son bienvenidas, ya que el divisor hidráulico montado en los accesorios es fácil de quitar en cualquier momento.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

Video sobre la aplicación práctica: cuando es necesario instalar una pistola de agua y cuando no es necesario.

Es difícil sobreestimar la importancia de una flecha de agua en la distribución de los flujos de calor. Este es un equipo realmente necesario que debe instalarse en cada sistema individual de calefacción y agua caliente sanitaria.

Lo principal es calcular, diseñar y fabricar correctamente un dispositivo: un divisor hidráulico. Es el cálculo exacto que le permite lograr el máximo rendimiento del dispositivo.

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