Por que você precisa de uma flecha no sistema de aquecimento

Comprar ou fazer você mesmo?

Pronto como eles dizem seta hidráulica para aquecimento custa muito - $ 200-300, dependendo do fabricante. Para reduzir custos, há um desejo natural de fazer você mesmo. Se você sabe cozinhar, não tem problema - você comprou os materiais e fez. No entanto, os seguintes pontos devem ser levados em consideração:

• A escultura nos trenós deve ser bem cortada e simétrica.
• As paredes das saídas são da mesma espessura.

A qualidade de um produto caseiro pode ser “não muito”

Como coisas óbvias. Mas você ficará surpreso com o quão difícil é encontrar quatro esporas normais com uma escultura feita normalmente. Além disso, todas as soldas devem ser de alta qualidade - o sistema funcionará sob pressão.As hastes são soldadas estritamente perpendiculares à superfície, na distância certa. Em geral, esta não é uma tarefa tão fácil.

Se você mesmo não sabe usar uma máquina de solda, terá que procurar um empreiteiro. Encontrá-lo não é nada fácil: ou pedem serviços caros, ou a qualidade do trabalho, para dizer o mínimo, “não é muito boa”. Em geral, muitas pessoas decidem comprar uma pistola de água, apesar do custo considerável. Além disso, recentemente, os fabricantes nacionais não são piores, mas muito mais baratos.

Quais recursos são atribuídos ao hidroseparador

Entre os engenheiros de aquecimento, existem opiniões diametralmente opostas sobre a necessidade de instalar setas hidráulicas em sistemas de aquecimento. Os óleos são adicionados ao fogo pelas declarações dos fabricantes de equipamentos hidráulicos, prometendo um aumento na flexibilidade de configuração dos modos de operação, um aumento na eficiência e na eficiência da transferência de calor. Para separar o trigo do joio, vamos primeiro olhar para as afirmações absolutamente infundadas sobre as habilidades "excepcionais" dos separadores hidráulicos.

A eficiência da instalação da caldeira não depende de forma alguma dos dispositivos instalados após os tubos de ligação da caldeira. O efeito útil da caldeira está inteiramente contido na capacidade de conversão, ou seja, na porcentagem de calor liberado pelo gerador ao calor absorvido pelo refrigerante. Nenhum método especial de cintagem pode aumentar a eficiência, depende apenas da área de superfície do trocador de calor e da escolha correta da taxa de circulação do refrigerante.

O multimodo, que supostamente é fornecido pela instalação de uma pistola hidráulica, também é um mito absoluto.

A essência das promessas se resume ao fato de que, na presença de um interruptor hidráulico, podem ser implementadas três opções para a proporção de consumo no gerador e nas peças do consumidor.

A primeira é a equalização absoluta de vazão, que na prática só é possível se não houver shunt e houver apenas um circuito no sistema. A segunda opção, em que a vazão nos circuitos é maior do que na caldeira, supostamente proporciona maior economia, porém, neste modo, o refrigerante super-resfriado entra inevitavelmente no trocador de calor, o que gera uma série de efeitos negativos: embaçamento de as superfícies internas da câmara de combustão ou choque de temperatura.

Há também uma série de argumentos, cada um dos quais representa um conjunto incoerente de termos, mas em essência não reflete nada específico. Isso inclui aumentar a estabilidade hidrodinâmica, aumentar a vida útil do equipamento, controlar a distribuição de temperatura e outros semelhantes.

Você também pode encontrar a afirmação de que o separador hidráulico permite estabilizar o balanceamento do sistema hidráulico, o que na prática acaba sendo exatamente o oposto. Se, na ausência de uma seta hidráulica, a reação do sistema a uma mudança no fluxo em qualquer parte dele for inevitável, na presença de um separador, também é absolutamente imprevisível.

Escopo real

No entanto, o separador termohidráulico está longe de ser um dispositivo inútil. Este é um dispositivo hidráulico e o princípio de sua operação é descrito em detalhes suficientes na literatura especial. A pistola de água tem um alcance bem definido, embora bastante estreito.

O benefício mais importante de um separador hidráulico é a capacidade de coordenar a operação de várias bombas de circulação no gerador e nas partes consumidoras do sistema. Acontece frequentemente que os circuitos ligados a um nó colector comum são abastecidos com bombas cujo desempenho difere em 2 ou mais vezes.

A bomba mais potente ao mesmo tempo cria uma diferença de pressão tão alta que a entrada de refrigerante pelos outros dispositivos de circulação é impossível. Há várias décadas, esse problema foi resolvido pelo chamado lavador - reduzindo artificialmente o fluxo nos circuitos do consumidor por meio da soldagem de placas de metal com diferentes diâmetros de furo no tubo.

A seta hidráulica desvia as linhas de alimentação e retorno, devido ao qual o vácuo e o excesso de pressão nelas são nivelados.

O segundo caso particular é a capacidade excessiva da caldeira em relação ao consumo dos circuitos de distribuição. Esta situação é típica de sistemas em que vários consumidores não trabalham de forma permanente. Por exemplo, uma caldeira de aquecimento indireto, um permutador de calor de piscina e circuitos de aquecimento de edifícios que são aquecidos apenas ocasionalmente podem ser ligados à hidráulica geral.

A instalação de uma seta hidráulica em tais sistemas permite manter a potência nominal da caldeira e a taxa de circulação o tempo todo, enquanto o excesso do refrigerante aquecido flui de volta para a caldeira. Quando um consumidor adicional é ligado, a diferença de custos diminui e o excesso não é mais direcionado para o trocador de calor, mas para um circuito aberto.

A seta hidráulica também pode servir como coletor da parte do gerador ao coordenar a operação de duas caldeiras, especialmente se sua potência diferir significativamente.

Um efeito adicional da operação da seta hidráulica pode ser chamado de proteção da caldeira contra choque de temperatura, mas para isso, a vazão na parte do gerador deve exceder a vazão na rede consumidora em pelo menos 20%. Este último é conseguido através da instalação de bombas de capacidade adequada.

O que é uma flecha hidráulica para aquecimento?

Em sistemas de aquecimento ramificados complexos, mesmo bombas superdimensionadas não serão capazes de corresponder aos diferentes parâmetros e condições de operação do sistema. Isso afetará negativamente o funcionamento da caldeira e a vida útil de equipamentos caros. Além disso, cada um dos circuitos conectados tem sua própria pressão e desempenho. Isso leva ao fato de que todo o sistema não pode funcionar simultaneamente.

Mesmo que cada circuito seja dotado de sua própria bomba de circulação, que atenderá aos parâmetros de uma determinada linha, o problema só se agravará. Todo o sistema ficará desequilibrado, porque os parâmetros de cada circuito serão significativamente diferentes.

Para resolver o problema, a caldeira deve produzir o volume necessário de refrigerante, e cada circuito deve retirar exatamente a quantidade necessária do coletor. Neste caso, o coletor desempenha as funções de um separador do sistema hidráulico. É para isolar o fluxo da “pequena caldeira” do circuito geral que é necessário um separador hidráulico. Seu segundo nome é uma flecha hidráulica (GS) ou uma flecha hidráulica.

O dispositivo recebeu esse nome porque, assim como um interruptor ferroviário, pode separar os fluxos de refrigerante e direcioná-los para o circuito desejado.Este é um tanque retangular ou redondo com tampas de extremidade. Liga-se à caldeira e ao colector e possui vários tubos embutidos.

O princípio de funcionamento do separador hidráulico

O fluxo de refrigerante passa pelo separador hidráulico para aquecimento a uma velocidade de 0,1 a 0,2 metros por segundo e a bomba da caldeira acelera a água para 0,7 a 0,9 metros. A velocidade do fluxo de água é amortecida alterando a direção do movimento e o volume do fluido que passa. Neste caso, a perda de calor no sistema será mínima.

O princípio de funcionamento da seta hidráulica é que o movimento laminar do fluxo de água praticamente não causa resistência hidráulica no interior do corpo. Isso ajuda a manter a taxa de fluxo e reduzir a perda de calor. Essa zona de amortecimento separa a cadeia de consumo e a caldeira. Isto contribui para o funcionamento autónomo de cada bomba sem perturbar o equilíbrio hidráulico.

Modos de operação

A seta hidráulica para sistemas de aquecimento tem 3 modos de operação:

1. No primeiro modo, o separador hidráulico no sistema de aquecimento cria condições de equilíbrio. Ou seja, a vazão do circuito da caldeira não difere da vazão total de todos os circuitos que estão conectados à seta hidráulica e ao coletor. Nesse caso, o refrigerante não permanece no dispositivo e se move horizontalmente. A temperatura do transportador de calor nos tubos de entrada e saída é a mesma. Este é um modo de operação bastante raro no qual a pistola hidráulica não afeta a operação do sistema.
2. Às vezes, há uma situação em que a vazão em todos os circuitos excede o desempenho da caldeira. Isso acontece no fluxo máximo de fluido por todos os circuitos de uma só vez. Ou seja, a demanda por transportador de calor excedeu a capacidade do circuito da caldeira.Isso não irá parar ou desequilibrar o sistema, pois um fluxo vertical ascendente se formará na seta hidráulica, o que garantirá a mistura de refrigerante quente do pequeno circuito.
3. No terceiro modo, o termômetro para aquecimento funciona com mais frequência. Neste caso, a vazão do líquido aquecido no pequeno circuito é maior que a vazão total no coletor. Ou seja, a demanda em todos os circuitos é menor que a oferta. Isso também não levará a um desequilíbrio do sistema, pois um fluxo vertical descendente é formado no dispositivo, o que garantirá que o excesso de volume de líquido seja descarregado no retorno.

Recursos adicionais da pistola hidráulica

O princípio de funcionamento do separador hidráulico no sistema de aquecimento descrito acima permite que o dispositivo realize outras possibilidades:

Depois de entrar no corpo do separador, a vazão diminui, o que leva à sedimentação de impurezas insolúveis contidas no refrigerante. Para drenar o sedimento acumulado, um guindaste é instalado na parte inferior da pistola hidráulica.
Ao reduzir a velocidade do teto, são liberadas bolhas de gás do líquido, que são retiradas do aparelho por meio de um respiradouro automático instalado na parte superior. Na verdade, ele desempenha as funções de um separador adicional no sistema

É especialmente importante remover o gás na saída da caldeira, pois quando o líquido é aquecido a altas temperaturas, a formação de gás aumenta.
O separador hidráulico é muito importante em sistemas com caldeiras de ferro fundido. Se tal caldeira estiver conectada diretamente ao coletor, a entrada de água fria no trocador de calor levará à formação de rachaduras e falha do equipamento.

Por que você precisa de uma flecha hidráulica no sistema de aquecimento?

Em um sistema de aquecimento, uma seta hidráulica é uma ligação entre dois circuitos de transferência de calor separados e neutraliza completamente a influência dinâmica entre os circuitos. Ela tem dois propósitos:

• em primeiro lugar, elimina a influência hidrodinâmica, ao desligar e ligar alguns circuitos do sistema de aquecimento, em todo o equilíbrio hidrodinâmico. Por exemplo, ao usar aquecimento por radiador, piso radiante e aquecimento por caldeira, faz sentido separar cada fluxo em um circuito separado para excluir a influência um do outro. (consulte )
• o segundo - com uma pequena vazão do refrigerante - deve receber uma grande vazão para o segundo circuito criado artificialmente. Por exemplo, ao usar uma caldeira com vazão de 40 l / min, o sistema de aquecimento fica 2-3 vezes mais fluindo (consome 120 l / min). Neste caso, é aconselhável instalar o primeiro circuito como circuito da caldeira e instalar o sistema de desacoplamento do aquecimento como segundo circuito. Em geral, não é economicamente viável acelerar a caldeira mais do que é fornecido pelo fabricante da caldeira, neste caso, a resistência hidráulica também aumenta, ou não fornece a vazão necessária, ou aumenta a carga de movimentação do fluido, o que leva ao aumento do consumo de energia da bomba.

Em que princípio funciona uma pistola hidráulica?

A circulação do refrigerante no circuito primário é criada usando a primeira bomba. A segunda bomba cria a circulação através da seta hidráulica no segundo circuito. Assim, o refrigerante é misturado na seta hidráulica. Se a taxa de fluxo em ambos os circuitos for a mesma para nós, o refrigerante penetra livremente de circuito em circuito, criando, por assim dizer, um único circuito comum.Neste caso, nenhum movimento vertical é criado na pistola hidráulica, ou este movimento é próximo de zero. Se a vazão no segundo circuito for maior do que no primeiro circuito, então o refrigerante se move de baixo para cima na seta hidráulica e, com uma vazão aumentada no primeiro circuito, de cima para baixo.

Calculando e ajustando a seta hidráulica, você precisa obter um movimento vertical mínimo. O cálculo econômico mostra que esse movimento não deve ultrapassar 0,1 m/s.

Por que reduzir a velocidade vertical em uma pistola hidráulica?

A seta hidráulica também serve como depósito para detritos no sistema; em baixas velocidades verticais, o lixo se deposita gradativamente na seta hidráulica, sendo retirado do sistema de aquecimento.

Criação de convecção natural do refrigerante na seta hidráulica, de modo que o refrigerante frio desce e o quente sobe. Assim, a diferença de temperatura necessária é criada. Ao utilizar um piso quente, é possível obter uma temperatura mais baixa do refrigerante no circuito secundário e uma temperatura mais alta para a caldeira, garantindo um aquecimento rápido da água.

Reduzindo a resistência hidráulica na seta hidráulica,

Separação de bolhas de ar microscópicas do líquido de arrefecimento, removendo-o do sistema de aquecimento através da saída de ar.

Como descobrir que você precisa de uma pistola hidráulica?

Como regra, uma flecha hidráulica é instalada em casas com área superior a 200 m². naquelas casas onde o sistema de aquecimento é complexo. Onde é utilizada a distribuição do refrigerante em vários circuitos. É desejável tornar esses circuitos independentes de outros no sistema de aquecimento geral.A seta hidráulica permite criar um sistema de aquecimento perfeitamente estável e distribuir o calor por toda a casa nas proporções certas. Ao usar esse sistema, a distribuição de calor ao longo dos contornos se torna precisa e os desvios dos parâmetros definidos são excluídos.

Benefícios do uso de pistolas hidráulicas.

Proteção de trocadores de calor de ferro fundido eliminando choque térmico. Em um sistema convencional, sem o uso de uma seta hidráulica, cria-se um aumento acentuado de temperatura quando alguns ramos são desligados e a subsequente chegada de um refrigerante já frio. A seta hidráulica proporciona um fluxo constante da caldeira, reduzindo a diferença de temperatura entre a alimentação e o retorno.

Aumenta a durabilidade e confiabilidade do equipamento da caldeira devido à operação estável sem flutuações de temperatura.

Falta de desequilíbrio e criação de estabilidade hidráulica do sistema de aquecimento. É a seta hidráulica que permite aumentar a taxa de fluxo adicional do refrigerante, o que é muito difícil de alcançar instalando bombas adicionais.

Como escolher?

Para selecionar um separador hidráulico, você precisa saber quais são os tipos e quais são os parâmetros do seu sistema de aquecimento.

Os hidroseparadores são classificados de acordo com os seguintes critérios:

• a seção transversal é redonda ou quadrada;
• de acordo com o método de fornecimento / remoção do transportador de calor;
• pelo número de bicos;
• por volume.

O país de fabricação do dispositivo também é importante. Pode ser a Rússia, os países da CEI e os países vizinhos. No entanto, todos os produtos têm um esquema semelhante.

Por exemplo, daremos a marcação de flechas hidráulicas da marca Hydruss:

• GR-40-20 - nomeação - para caldeiras com capacidade de até 40 quilowatts com tamanho de tubo de conexão de três quartos;
• GR-60-25 - para caldeiras com potência de caldeira de até 60 quilowatts com tamanho de tubo de conexão de uma polegada"
• TGR-40-20×2 - para caldeiras com capacidade de até 40 quilowatts com tamanho de tubo de conexão de três quartos;
• TGR-60-25×2 - para caldeiras com capacidade de até 60 quilowatts para dois consumidores com um tamanho de tubo de conexão de uma polegada.

Nas duas últimas marcações dos circuitos do sistema de aquecimento, pode haver não dois, mas mais. Observe que os separadores hidráulicos têm capacidade diferente, e esse parâmetro também depende diretamente da potência da caldeira.

Quanto mais refrigerante passar por ele, maior será a passagem na pistola hidráulica e maior será o seu volume.

O material de fabricação também é importante.

Os dispositivos estruturais de aço também são caracterizados por bons parâmetros de desempenho. Mas os produtos de polipropileno não são adequados para todas as caldeiras, como indicamos acima.

Esquemas para autofabricação de flechas hidráulicas

Ao montar uma pistola hidráulica com suas próprias mãos, o principal é fazer cálculos corretamente e ter as habilidades para trabalhar com uma máquina soldada.

Em primeiro lugar, é necessário encontrar as dimensões ideais do separador hidráulico:

• diâmetro interno: divida a soma de todas as capacidades da caldeira de aquecimento em kW pela diferença de temperatura entre o fornecimento e o retorno, tire a raiz quadrada do parâmetro resultante e multiplique o último valor por 49;
• altura: multiplique o diâmetro interno por seis.
• espaçamento do bocal: multiplique o diâmetro interno por dois.

Com base nos parâmetros obtidos, é necessário elaborar um desenho ou utilizar um dos diagramas do futuro distribuidor hidráulico apresentado pelo recurso Portal do Encanador.Depois disso, você precisa preparar um tubo de aço de seção redonda ou quadrada, que corresponde aos indicadores calculados, e soldar nele o número necessário de tubos com conexões rosqueadas.

Apesar da simplicidade do dispositivo, as características da seta hidráulica ainda devem corresponder a condições específicas. Além disso, com a automontagem, você precisa entender sobre o que construir.

A montagem clássica de um interruptor hidráulico típico é baseada na "regra dos três diâmetros". Ou seja, o diâmetro dos bicos é três vezes menor que o diâmetro do cilindro principal do separador. Os bicos são diametralmente opostos e sua localização em altura também está ligada ao diâmetro principal.

O esquema clássico do separador hidráulico:

Alguma mudança na posição dos bicos também é usada - uma espécie de "escada". Esta modificação está focada principalmente na remoção mais eficiente de suspensões gasosas e insolúveis. Ao circular pelo tubo de alimentação, uma ligeira mudança na direção do fluxo de líquido em ziguezague para baixo contribui para a melhor eliminação de bolhas de gás.

No fluxo reverso, ao contrário, o degrau é ascendente, o que simplifica a remoção de sedimentos sólidos. Além disso, esta colocação contribui para a mistura ideal de fluxos. As relações de proporções são escolhidas de forma a criar condições para uma velocidade de fluxo vertical na faixa de 0,1 a 0,2 metros por segundo.

Exceder este limite é proibido. Quanto mais lento o fluxo vertical, mais eficiente será a separação do ar e do lodo. Quanto mais lento o movimento, melhor é realizada a mistura de fluxos com diferentes temperaturas.Como resultado, um gradiente de temperatura é formado ao longo da altura do dispositivo.

Esquema de uma flecha hidráulica com um arranjo escalonado de bicos:

Se o sistema de aquecimento contém circuitos com diferentes condições de temperatura, vale a pena usar um distribuidor hidráulico que atua como coletor, e diferentes pares de tubos terão sua própria pressão de temperatura. Isso reduzirá significativamente a carga nos dispositivos termostáticos, tornará todo o sistema mais gerenciável, eficiente e econômico.

Quanto mais próximo o par de bicos do meio, menor a pressão de temperatura no tubo de alimentação e menor a diferença de temperatura no fornecimento e retorno. Por exemplo, para baterias, o melhor modo é 75 graus na alimentação com uma diferença de Δt = 20 ºС, e para um sistema de piso quente, 40÷45 com Δt = 5 ºС é suficiente.

Esquema de um separador hidráulico com três saídas para os circuitos de aquecimento:

Colocação horizontal. Em tais variações, é claro, não se fala mais em remover sedimentos e ar. A colocação dos acessórios varia significativamente - para o movimento efetivo do fluido, os esquemas são frequentemente usados ​​​​mesmo na direção oposta dos fluxos dos circuitos "pequenos" e de aquecimento.

Essa seta hidráulica é feita para, por exemplo, colocar equipamentos de forma mais compacta em uma sala de caldeiras, pois a direção oposta do fluxo permite reduzir ligeiramente o diâmetro dos tubos. No entanto, o projeto deve atender a alguns requisitos:

• entre os bicos de um circuito, deve ser mantida uma folga de pelo menos 4d;
• se os tubos de entrada tiverem um diâmetro inferior a 50 mm, a distância entre eles não deve ser inferior a 200 mm.

Variantes de esquemas de separadores hidráulicos horizontais:

Existem também designs completamente "estranhos". Por exemplo, um artesão conseguiu construir uma pistola hidráulica a partir de duas seções de um radiador convencional de ferro fundido. Com separação hidráulica, este dispositivo lida sem problemas. No entanto, este método requer um isolamento térmico muito confiável do dispositivo, caso contrário, graças a ele, ocorrerão perdas de calor absolutamente improdutivas.

Como o coletor é combinado com uma flecha hidráulica?

Para a instalação de um sistema de aquecimento para uma pequena casa particular, é utilizado equipamento de aquecimento com bomba embutida. Se os circuitos secundários estiverem conectados à unidade da caldeira, é necessário instalar uma seta hidráulica no sistema de aquecimento. Para conectar os circuitos de aquecimento de edifícios com área superior a 150 m², são utilizados pentes especiais e não um separador hidráulico convencional, que neste caso será muito complicado.

Ao instalar uma rede de aquecimento, conecte primeiro a seta hidráulica e depois o coletor de distribuição. Este dispositivo consiste em duas partes separadas conectadas por jumpers. O número de bicos emparelhados será igual ao número de circuitos, ou seja, será necessário um par de bicos para cada circuito.

Graças ao pente de distribuição, o reparo e a operação das redes de aquecimento são simplificados. Também é conveniente que as válvulas de fechamento e controle estejam localizadas em um só lugar. O coletor tem um diâmetro aumentado, o que contribui para uma distribuição uniforme do refrigerante ao longo dos contornos.

O módulo hidráulico consiste em um coletor e um separador hidráulico

Um design tão compacto não ocupa muito espaço, o que é muito importante em uma pequena sala de caldeiras.

Para o dispositivo de cintagem, são usados ​​vários lançamentos de montagem:

• no topo há saídas para o circuito do radiador de alta pressão;
• na parte inferior existem tubos de derivação para conectar um circuito de aquecimento de piso de baixa pressão;
• de um lado (oposto à seta hidráulica) está instalado um trocador de calor.

Uma válvula de balanceamento é montada entre os coletores de alimentação e retorno. Devido à presença de válvulas de controle, é possível definir a pressão desejada do refrigerante no circuito mais distante e ajustar a vazão. As válvulas de balanceamento permitem uma distribuição mais uniforme dos fluxos de refrigerante para atender a demanda de cada circuito.

Antes de construir um separador hidráulico por conta própria, eles realizam os cálculos necessários, fazem desenhos e diagramas. Esse trabalho só pode ser feito por um mestre que entenda de engenharia de calor e tenha as habilidades de instalação necessárias.

O objetivo da pistola de água - para que serve

A seta hidráulica em sistemas de aquecimento desempenha as seguintes funções:

1. Uma das principais funções do separador hidráulico é o equilíbrio hidrodinâmico no circuito de aquecimento. O dispositivo em questão entra no sistema como um elemento adicional e fornece proteção para o trocador de calor de ferro fundido localizado na caldeira contra choque térmico. É por isso que os separadores hidráulicos são obrigatórios para instalação ao usar caldeiras com trocadores de calor de ferro fundido. Além disso, o interruptor hidráulico protege o aquecimento contra danos em caso de desligamento espontâneo de um de seus elementos (por exemplo, fornecimento de água quente ou piso radiante).
2. Ao organizar o aquecimento multicircuito, é simplesmente necessário um separador hidráulico.O fato é que os contornos durante a operação podem entrar em conflito e interferir entre si - e o separador instalado impedirá o emparelhamento, devido ao qual o sistema pode funcionar normalmente.
3. Se o sistema de aquecimento foi projetado corretamente, a seta hidráulica pode ser usada como um reservatório que retém várias impurezas mecânicas sólidas contidas no refrigerante.
4. O separador hidráulico localizado no sistema de aquecimento permite remover o ar do circuito, eliminando a necessidade de usar outros métodos de purga de ar e evitando a oxidação das superfícies internas dos elementos do sistema de aquecimento.

Saber para que serve uma flecha hidráulica em um sistema de aquecimento permitirá que você escolha e instale esse dispositivo corretamente.