Topná šipka v systému - proč ji potřebujeme?

Koupit nebo vyrobit vlastní?

Jak se říká, prefabrikované hydrostretcher pro vytápění stojí hodně - 200-300 dolarů, v závislosti na výrobci. Aby se snížily náklady, existuje přirozená touha vyrobit si je sám. Pokud umíte svařovat, není problém - nakoupíte materiál a vyrobíte si ho. Musíte však vzít v úvahu následující body:

• Závity na ohybech musí být dobře řezané a symetrické.
• Stěny ohybů musí mít stejnou tloušťku.

Kvalita vlastnoručně vyrobeného produktu může být "špatná".

Zdánlivě samozřejmé věci. Ale divili byste se, jak obtížné je najít čtyři normální ohyby s normálně provedenými závity. Dále musí být všechny svary kvalitní - systém bude pracovat pod tlakem. Spoje jsou svařeny přesně kolmo k povrchu, ve správné vzdálenosti. Celkově to není tak snadný úkol.

Pokud se svářečkou neumíte zacházet sami, budete si muset najít dodavatele. Není snadné ho najít: buď je drahý, nebo, mírně řečeno, "nepříliš dobrý". Obecně se mnoho lidí rozhoduje pro koupi hydrostringů, a to i přes značné náklady. Zejména v posledních letech si domácí výrobci nevedou hůře, ale mnohem levněji.

Jaké vlastnosti jsou přisuzovány hydroodlučovači

Mezi topenáři existují diametrálně odlišné názory na nutnost instalace hydroseparátorů do topných systémů. Olej do ohně přilévají prohlášení výrobců hydrotechnických zařízení, kteří slibují zvýšení flexibility nastavení provozních režimů, zlepšení účinnosti a efektivity přenosu tepla. Abychom oddělili zrno od plev, podívejme se nejprve na naprosto nepodložená tvrzení o "vynikajících" schopnostech hydraulických odlučovačů.

Účinnost kotlového systému nezávisí na zařízeních instalovaných za přípojkami kotle. Užitečnost kotle spočívá výhradně v konverzním výkonu, tj. v procentuálním poměru tepla vyrobeného generátorem k teplu absorbovanému teplonosnou látkou. Účinnost nelze zvýšit žádnými speciálními metodami vedení potrubí, záleží pouze na ploše výměníku tepla a správné volbě rychlosti cirkulace chladicí kapaliny.

Multirežim, který je údajně zajištěn instalací hydrostatického rozdělovače, je také naprostý mýtus.

Podstatou slibů je, že v přítomnosti hydrokřížového spínače je možné realizovat tři varianty poměrů průtoku v generátorové a spotřební části.

Prvním je absolutní vyrovnání průtoku, které je v praxi možné pouze v případě, že neexistuje obtok a v systému je pouze jeden okruh. Druhá možnost, kdy je větší průtok v okruzích než přes kotel, údajně nabízí větší úspory, ale v tomto režimu se do výměníku tepla přes zpátečku nevyhnutelně dostává přechlazené chladivo, což způsobuje řadu negativních jevů: zamlžení vnitřních povrchů spalovací komory nebo teplotní šok.

Existuje také celá řada argumentů, z nichž každý je nesourodým souborem pojmů, ale v podstatě nic konkrétního nevyjadřuje. Patří mezi ně zvýšená hydrodynamická stabilita, delší životnost zařízení, kontrola rozložení teploty a podobně.

Lze také tvrdit, že hydrostatický oddělovač může stabilizovat rovnováhu hydraulického systému, což je v praxi přesně naopak. Zatímco při absenci hydrostatického rozdělovače je reakce systému na změny průtoku v kterékoli části systému nevyhnutelná, při přítomnosti oddělovače je zcela nepředvídatelná.

Skutečná oblast použití

Termohydraulický odlučovač však zdaleka není zbytečný. Jedná se o hydraulické zařízení, jehož princip činnosti je podrobně popsán v odborné literatuře. Rozsah použití hydrostatického odlučovače je poměrně specifický, i když poměrně úzký.

Nejdůležitější výhodou hydrostatického odlučovače je možnost koordinovat provoz několika oběhových čerpadel v generátorové a spotřební části systému. Často se stává, že okruhy připojené ke společnému rozdělovači jsou vybaveny čerpadly, jejichž výkon se liší o dvojnásobek nebo více.

Nejvýkonnější čerpadlo v tomto případě vytváří tak vysoký tlakový rozdíl, že zbytek oběhového systému nemůže nasávat teplonosné médium. Před několika desetiletími se tento problém řešil tzv. šuntováním - umělým snižováním průtoku ve spotřebitelských okruzích tím, že se do potrubí přivařily kovové desky s různými průměry otvorů.

Drážkované potrubí posouvá přívodní a vratné potrubí, čímž vyrovnává podtlak a přetlak v nich.

Druhým zvláštním případem je přebytek výkonu kotle ve vztahu ke spotřebě distribučních okruhů. Tato situace je charakteristická pro systémy, v nichž řada spotřebitelů nepracuje nepřetržitě. Společná hydraulika může být například připojena k nepřímo vytápěnému kotli, k výměníku tepla v bazénu a k topným okruhům v budovách, které jsou vytápěny pouze příležitostně.

Instalace hydrostatického rozdělovače v těchto systémech umožňuje neustále udržovat jmenovitý výkon kotle a rychlost cirkulace, přičemž přebytečné topné médium se vrací zpět do kotle. Při zapnutí dalšího spotřebiče se rozdíl průtoků sníží a přebytek již není veden do výměníku tepla, ale do otevřeného okruhu.

Hydrostreiner může také sloužit jako rozdělovač pro generátorovou část při koordinaci provozu dvou kotlů, zejména pokud se jejich výkon výrazně liší.

Dalším účinkem hydrostresoru je ochrana kotle před teplotními rázy, ale k tomu je třeba, aby průtok v generátorové části byl alespoň o 20 % vyšší než v síti spotřebiče. Toho se dosáhne instalací čerpadel s odpovídajícím výkonem.

Co je to hydrostretcher pro vytápění?

Ve složitých rozvětvených topných systémech nebudou ani naddimenzovaná čerpadla schopna vyhovět různým parametrům a podmínkám systému. To negativně ovlivní funkci kotle a životnost drahého zařízení. Každý z připojených okruhů má navíc vlastní hlavu a kapacitu. To znamená, že celý systém nemůže pracovat plynule současně.

I když je každý okruh vybaven vlastním oběhovým čerpadlem, které bude splňovat parametry dané hlavní sítě, problém se jen zhorší. Celý systém bude nevyvážený, protože parametry jednotlivých obvodů se budou výrazně lišit.

Pro vyřešení tohoto problému musí kotel dodávat požadovaný objem teplonosné látky a každý okruh musí odebírat z kolektoru přesně správné množství. V tomto případě sběrač funguje jako oddělovač hydraulického systému. Hydraulický odlučovač je potřebný k oddělení průtoku "malého kotle" od celkového okruhu. Druhý název je hydraulický separátor (HS) nebo hydrostick.

Je tak pojmenován proto, že podobně jako železniční šipka dokáže rozdělit tok teplonosného média a nasměrovat jej do požadovaného okruhu. Jedná se o obdélníkovou nebo kruhovou nádrž se zátkami na koncích. Je připojen ke kotli a rozdělovači a má několik propojení.

Fungování hydraulického odlučovače

Průtok tepelné kapaliny prochází hydraulickým odlučovačem pro ohřev rychlostí 0,1 - 0,2 m/s, zatímco kotlové čerpadlo urychluje vodu na rychlost 0,7 - 0,9 m/s. Rychlost proudění vody se tlumí změnou směru a objemu proudící kapaliny. V tomto případě jsou tepelné ztráty v systému minimální.

Princip činnosti hydraulického manipulátoru spočívá v tom, že laminární pohyb proudu vody způsobuje v tělese malý nebo žádný hydraulický odpor. To pomáhá udržovat rychlost proudění a snižovat tepelné ztráty. Tato ochranná zóna odděluje spotřební okruh a kotel. To usnadňuje autonomní provoz každého čerpadla bez narušení hydraulické rovnováhy.

Provozní režimy

Hydraulický odlučovač pro topné systémy má 3 provozní režimy:

1. V prvním režimu vytváří hydraulický oddělovač v topném systému rovnovážné podmínky. To znamená, že průtok kotlového okruhu se neliší od celkového průtoku všech okruhů připojených k hydraulickému odlučovači a rozdělovači. To znamená, že topné médium není zadržováno v jednotce a proudí jí vodorovně. Teplota topného média je stejná na přívodu i zpátečce. Jedná se o poměrně vzácný provozní režim, kdy ohřívač vody nemá na systém žádný vliv.
2. Občas se stává, že průtok ve všech okruzích překročí výkon kotle. To je případ, kdy je průtok všemi okruhy maximální. To znamená, že potřeba tepelného média překročila kapacitu kotlového okruhu. To nezpůsobí zastavení nebo rozladění systému, protože v hydrostrečce se vytvoří svislý vzestupný proud, který zajistí dodávku teplé vody z malého okruhu.
3. Ve třetím režimu pracuje nejčastěji termostat pro vytápění. Průtok v malém okruhu je vyšší než celkový průtok v rozdělovači. To znamená, že poptávka ve všech obvodech je nižší než nabídka. Tím také nedojde k nevyváženosti systému, protože se ve spotřebiči vytvoří vertikální proudění směrem dolů, které zajistí odvedení přebytečné kapaliny do zpátečky.

Další vlastnosti hydrostatického rozdělovače

Výše popsaný princip hydrostatického odlučovače v topném systému umožňuje, aby zařízení plnilo řadu dalších funkcí:

Rychlost proudění se po vstupu do tělesa odlučovače snižuje, což způsobuje usazování nerozpustných nečistot obsažených v teplonosném médiu. Pro vypouštění nahromaděného kalu je na dně hydrostrečovače instalován kohoutek.
V důsledku snížené rychlosti proudění u stropu se z kapaliny uvolňují bublinky plynu, které jsou ze spotřebiče odváděny automatickým odvzdušňovačem instalovaným v horní části. V podstatě funguje jako další odlučovač v systému.

Zvláště důležité je odstraňovat plyn na výstupu z kotle, protože při zahřátí kapaliny na vysokou teplotu se tvorba plynu zvyšuje.
V systémech s litinovými kotli je velmi důležitý odlučovač plynu. Pokud je takový kotel připojen přímo k rozdělovači, studená voda vnikající do výměníku tepla vede k praskání a poruše zařízení.

Proč potřebuji ve svém topném systému hydrotrubičku?

V topném systému je štěrbinový rezistor spojovacím článkem mezi dvěma oddělenými okruhy přenosu tepla a zcela neutralizuje dynamické účinky mezi okruhy. Má dva účely:

• Prvním je, že eliminuje hydrodynamický vliv, kdy se některé okruhy v topném systému vypínají a zapínají, na celou hydrodynamickou bilanci. Například při použití radiátorového vytápění, podlahového vytápění a vytápění kotlem má smysl oddělit každý průtok do samostatného okruhu, aby se eliminovalo vzájemné ovlivňování (viz ).
• Za druhé, pokud je průtok nízký, měl by získat vysoký průtok pro druhý, uměle vytvořený okruh. Například při použití kotle s průtokem 40 l/min se vytápěcí systém dostane na průtok 2-3krát vyšší (spotřebuje 120 l/min). V takovém případě je vhodné instalovat první okruh jako kotlový okruh a jako druhý okruh instalovat rozvod topení. Obecně platí, že z ekonomického hlediska není možné urychlovat kotel více, než udává výrobce kotle; v takovém případě se zvyšuje i hydraulický odpor, který buď nezajišťuje potřebný průtok, nebo zvyšuje zatížení proudící kapaliny, což vede ke zvýšené spotřebě energie čerpadla.

Jaký je princip hydrostatického rozdělovače?

Cirkulaci topného média v primárním okruhu zajišťuje první čerpadlo. Druhé čerpadlo zajišťuje cirkulaci hydraulického zpětného toku ve druhém okruhu. Takto se topné médium mísí ve vodním profilu. Pokud je průtok v obou okruzích stejný, topné médium proudí bez překážek z okruhu do okruhu a vytváří jeden společný okruh. V tomto případě se v hydrostrečce nevytváří žádný vertikální pohyb nebo se tento pohyb blíží nule. Pokud je průtok ve druhém okruhu vyšší než v prvním okruhu, dochází k pohybu topného média v hydrostrečce směrem nahoru a k pohybu směrem dolů, pokud je průtok v prvním okruhu vyšší.

Při výpočtu a seřizování průtokoměru musí být dosaženo minimálního vertikálního pohybu. Ekonomický výpočet ukazuje, že tento pohyb by neměl překročit 0,1 m/s.

Proč snižovat vertikální rychlost u hydrostatického stavidla?

Hydrostatický závěs slouží také jako lapač nečistot v systému; při nízkých vertikálních rychlostech se nečistoty postupně usazují v hydrostatickém závěsu a odstraňují se z topného systému.

Vytvoření přirozené konvekce v hydrostatickém stavidle, takže studená voda proudí dolů a horká voda stoupá vzhůru. Tím se vytvoří požadovaná teplotní hlavice. U podlahového vytápění je možné dosáhnout nižší teploty kapaliny v sekundárním okruhu a vyšší teploty kapaliny pro kotel, což zajišťuje rychlý ohřev vody.

Snížení hydraulického odporu v hydrostruktuře,

Uvolnění mikroskopických bublinek vzduchu z teplonosného média, čímž se odstraní z topného systému prostřednictvím autoventilátoru.

Jak zjistím, zda potřebuji hydrodistributor?

Hydrosprej se zpravidla instaluje v domech s plochou větší než 200 m2 v těch domech, kde je topný systém složitý. Tam, kde se používá rozložení teplonosné látky na několika obrysech. Je žádoucí, aby tyto okruhy byly nezávislé na ostatních okruzích celkového topného systému. Hydrostatický rozdělovač umožňuje vytvořit dokonale stabilní topný systém a rozvádět teplo po domě ve správném poměru. Tento systém umožňuje přesné rozložení tepla v okruzích a zamezuje odchylkám od nastavených parametrů.

Výhody používání hydrostrečerů.

Chrání litinové výměníky tepla a eliminuje tepelné šoky. V běžném systému bez použití hydrostiku dochází k náhlému zvýšení teploty při vypnutí některých větví a následném příchodu již studeného topného média. Hydraulická šipka zpětného toku zajišťuje konstantní průtok kotlem a snižuje teplotní rozdíl mezi přívodem a zpátečkou.

Životnost a spolehlivost kotlového zařízení se zvyšuje díky stabilnímu provozu bez teplotních výkyvů.

Žádná nevyváženost a vytvoření hydraulické stability topného systému. Hydrosíla umožňuje dodatečný průtok teplonosné látky, kterého lze jen velmi obtížně dosáhnout instalací dalších čerpadel.

Jak si vybrat?

Abyste si mohli vybrat hydraulický odlučovač, musíte vědět, jaké jsou jejich typy a jaké jsou parametry vašeho topného systému.

Hydrostatické odlučovače se klasifikují podle těchto vlastností:

• Výměník tepla může mít kruhový nebo čtvercový průřez;
• metodou přívodu a odvodu topného média;
• počtem trysek;
• objem.

Důležitá je také země výroby. Může to být Rusko, země SNS a sousední země. Všechny produkty však mají podobné schéma.

Například zde je označení hydrostémů značky "Hydruss":

• GR-40-20 - účelové - pro kotle do 40 kW s tříčtvrteční velikostí přípojky;
• GR-60-25 - pro kotle s výkonem do 60 kW s velikostí připojovacího potrubí 1 palec".
• TGR-40-20×2 - pro kotle s výkonem do 40 kW s tříčtvrteční velikostí připojovacího kouřovodu;
• TGR-60-25×2 - pro kotle s výkonem do 60 kW pro dva spotřebiče s připojovacími rozměry jednopalcových vsuvek.

V posledních dvou označeních mohou být v topném systému více než dva okruhy. Je třeba poznamenat, že hydraulické odlučovače mají různou kapacitu, která závisí také na výkonu kotle.

Čím větší je průtok topného média, tím větší je průtok v hydraulickém odlučovači a tím větší je jeho objem.

Důležitou roli hraje také výrobní materiál

Zařízení vyrobená z konstrukční oceli se rovněž vyznačují dobrými výkonnostními parametry. Výrobky z polypropylenu však nejsou vhodné pro všechny kotle, jak je uvedeno výše.

Samočinná montáž hydroswitche

Nejdůležitější pro vlastní montáž je provést správné výpočty a mít dovednosti pro práci se svářečkou.

Nejdříve je třeba najít optimální velikost zavlažovacího systému:

• vnitřní průměr: vydělte součet výkonů všech topných kotlů v kW rozdílem teplot mezi přívodem a zpátečkou, z výsledného parametru získejte druhou odmocninu a poslední hodnotu vynásobte číslem 49;
• výška: vynásobte vnitřní průměr šesti.
• vzdálenost mezi spoji: vynásobte vnitřní průměr dvěma.

Na základě těchto parametrů vytvořte výkres nebo použijte některý ze schémat, která poskytuje portál Plumber's Portal. Poté je třeba připravit ocelovou trubku kruhového nebo čtvercového průřezu, která odpovídá vypočteným hodnotám, a navařit do ní požadovaný počet závitových spojů.

Navzdory jednoduchosti spotřebiče je třeba vlastnosti ohřívače vody přizpůsobit konkrétním podmínkám. Je také nutné si uvědomit, z čeho vycházet při vlastní montáži.

Klasická sestava typické hydraulické řídicí páky je založena na "pravidle tří průměrů". To znamená, že průměr trysek je třikrát menší než průměr hlavního válce rozdělovače. Hroty jsou diametrálně odlišné a jejich výškové uspořádání je rovněž vázáno na hlavní průměr.

Schéma klasického hydraulického odlučovače:

Používá se také mírná modifikace polohy vývodu - jakési "schodiště". Tato úprava je zaměřena především na účinnější odstraňování plynu a nerozpustných suspendovaných látek. Při cirkulaci v přívodním potrubí přispívá mírná změna směru proudění kapaliny cik-cak směrem dolů k nejlepšímu odstranění bublinek plynu.

Naopak na zpětném toku je krok směrem nahoru, což usnadňuje odstraňování pevného kalu. Toto uspořádání také přispívá k optimálnímu míchání proudů. Poměry byly zvoleny tak, aby se vytvořily podmínky pro vertikální rychlost proudění v rozmezí 0,1 až 0,2 metru za sekundu.

Překročení tohoto limitu je zakázáno. Čím nižší je vertikální rychlost proudění, tím účinnější je separace vzduchu a kalu. Čím pomalejší je pohyb, tím lépe se mísí různé teplotní toky. Výsledkem je teplotní gradient podél výšky jednotky.

Čím pomalejší je pohyb, tím lépe se mísí různé teploty:

Pokud topný systém obsahuje okruhy s různými teplotami, měl by být použit hydrodistributor, který funguje jako rozdělovač, s různými dvojicemi vývodů s různými teplotními tlaky. Tím se výrazně sníží zatížení termostatických armatur a celý systém bude lépe ovladatelný, účinnější a úspornější.

Čím blíže je dvojice potrubí ke středu, tím nižší je teplotní spád v přívodním potrubí a tím nižší je teplotní rozdíl mezi přívodním a zpětným potrubím. Například 75 stupňů v proudění s rozdílem Δt = 20 ºC je nejvhodnější pro radiátory, zatímco 40÷45 s Δt = 5 ºC je vhodné pro podlahové vytápění.

Schéma hydraulického odlučovače se třemi výstupy do topných okruhů:

Horizontální umístění. V těchto variantách již samozřejmě není problém s odstraňováním kalu a vzduchu. Umístění trysek se značně liší - pro efektivní pohyb kapaliny se často používají schémata s dokonce opačným směrem proudění "malého" a topného okruhu.

Tento typ hydraulického připojení se používá například pro kompaktnější uspořádání kotelny, protože protisměr proudění umožňuje mírně zmenšit průměr potrubí. Existují však určité požadavky, které musí stavba splňovat:

• Mezi vývody jednoho okruhu musí být zachována mezera nejméně 4d;
• Pokud mají vstupní hrdla průměr menší než 50 mm, musí být šířka hrdla nejméně 200 mm.

Varianty uspořádání hydraulických odlučovačů s horizontálním uspořádáním:

Existují i zcela "obskurní" návrhy. Jeden řemeslník například dokázal ze dvou částí obyčejného litinového radiátoru vyrobit hydrostrunu. Hydraulického oddělení lze dosáhnout bez problémů. Tato metoda však vyžaduje velmi spolehlivou tepelnou izolaci spotřebiče, jinak dochází k naprosto neproduktivním tepelným ztrátám.

Jak se rozdělovač kombinuje s hydraulickým rozdělovačem?

Pro vytápění malého rodinného domu se používá topný přístroj s integrovaným čerpadlem. Pokud jsou ke kotlovému systému připojeny sekundární okruhy, musí být v topném systému instalován hydrostring. Pro připojení topných okruhů v budovách s podlahovou plochou větší než 150 m² se používají speciální kombinace namísto běžného rozdělovače vody, který by pak byl velmi těžkopádný.

Při stavbě topných rozvodů se nejprve připojí hydrostatický rozdělovač a poté rozdělovač. Tento přípravek se skládá ze dvou samostatných částí spojených příčkami. Počet párů vývodů bude stejný jako počet okruhů, tj. každý okruh bude potřebovat pár vývodů.

Rozdělovač zjednodušuje opravy a provoz topných sítí. Výhodné je také to, že uzavírací a regulační ventily jsou umístěny na jednom místě. Rozdělovač má větší průměr, což přispívá k rovnoměrnému rozvodu topného média po okruzích.

Hydraulický modul se skládá z rozdělovače a hydraulického oddělovače.

Tato kompaktní konstrukce vyžaduje minimální prostor, což je v malých kotelnách zásadní.

Pro potrubní systém je k dispozici několik instalačních výstupů:

• vývody vysokotlakého okruhu chladiče jsou umístěny nahoře;
• ve spodní části jsou vývody pro nízkotlaký okruh podlahového vytápění;
• Na jedné straně (naproti hydrostatickému rozdělovači) je instalován výměník tepla.

Mezi přívodním a zpětným potrubím je instalován vyvažovací ventil. Pomocí regulačního ventilu lze na nejvzdálenějším okruhu nastavit požadovaný tlak topného média a upravit průtok. Vyrovnávací ventily umožňují rovnoměrněji rozdělit průtok topného média tak, aby byla uspokojena potřeba každého okruhu.

Před vlastní konstrukcí odlučovače vody se provedou potřebné výpočty, nákresy a schémata. Tento úkol může provést pouze zkušený topenář s potřebnými montážními dovednostmi.

Účel hydrostatického rozdělovače - k čemu se používá

Funkce štěrbinového zpětného ventilu v otopné soustavě je následující:

1. Jednou z hlavních funkcí hydrodistributoru je hydrodynamické vyrovnávání v topném okruhu. Dotyčné zařízení se montuje do systému jako přídavný prvek a chrání litinový výměník tepla umístěný v kotli před tepelným šokem. Proto je při použití kotlů s litinovými výměníky tepla povinná. Oddělovač vody navíc chrání topný systém před poškozením, pokud dojde k samovolnému vypnutí některé z jeho součástí (např. TUV nebo podlahového vytápění).
2. V případě víceokruhového vytápění je hydraulický oddělovač jednoduše nezbytný. Obvody se totiž mohou během provozu vzájemně rušit a interferovat - nainstalovaný oddělovač zabrání jejich vzájemnému ovlivňování a umožní tak správnou funkci systému.
3. Pokud je topný systém správně navržen, lze hydrostrainer použít jako jímku pro zachycení různých pevných mechanických nečistot obsažených v topném médiu.
4. Hydrostatický odlučovač v topném systému umožňuje odvzdušnění okruhu, čímž se eliminuje potřeba jiných způsobů odvzdušnění a zabraňuje se oxidaci vnitřních povrchů součástí topného systému.

Znalost účelu hydraulického odlučovače v topném systému vám umožní správný výběr a instalaci takového zařízení.