Hydraulický ventil (hydraulický separátor, hydraulická jehla nebo termohydraulický separátor) je jednou z nejdůležitějších součástí otopného systému se zdroji výroby tepelné energie. Je určen k oddělení okruhu kotle a okruhu spotřebiče tepla, čímž se vytváří zóna se sníženým hydraulickým odporem.

Účel hydraulického šípu, proč je potřeba hydraulický šíp

Hydraulický oddělovač tak umožňuje vyvážení okruhu kotle s ostatními okruhy spotřebičů tepla. Hydraulický oddělovač (hydraulická šipka) zajišťuje hydraulické (a teplotní) vyvážení okruhů. Při použití takovéto hydraulické šipky je průtok chladicí kapaliny v okruhu spotřebiče tepla nastaven pouze při zapnutí/vypnutí čerpadla odpovídajícího okruhu. Při vypnutém čerpadle sekundárního okruhu v něm nedochází k cirkulaci a chladicí kapalina cirkulující pod vlivem čerpadla primárního okruhu se vrací do kotle přes hydraulický odlučovač. Díky tomu je při použití hydraulické šipky udržován konstantní průtok chladicí kapaliny v primárním okruhu a v sekundárním okruhu je průtok chladicí kapaliny určován v souladu s tepelným zatížením. Hydraulický separátor dále obsahuje funkce odvzdušňovače a lapače kalu. V moderních topných systémech je hydraulická šipka standardní možností.

Podívejme se na schéma hydraulické šipky. Moderní topné systémy jsou většinou víceokruhové, tzn. sestávají z několika hydraulických topných okruhů (obrázek 1). Tyto okruhy mohou být buď nízkoteplotní (podlahové vytápění nebo nízkoteplotní radiátorové vytápění) nebo vysokoteplotní (vysokoteplotní radiátorové vytápění, nucené vzduchové vytápění, ohřev bazénu, okruh ohřevu zásobníku). V některých případech je nutné použití směšovacích jednotek pro udržení dané teploty chladicí kapaliny smícháním chladicí kapaliny s různými teplotami. Tyto procesy jsou řízeny automaticky. Vezmeme-li v úvahu provozní vlastnosti některých čerpadel, například plnicí čerpadlo ohřívače vody a třícestné směšovače, ukazuje se, že každý okruh topného systému „žije svým vlastním životem“, tj. vybere přesně takové množství ohřáté chladicí kapaliny, které v danou chvíli potřebuje. Celkový průtok (množství použitého ohřátého chladiva) všech topných okruhů tedy není konstantní, ale mění se v čase a podmínkách. Kotel vyžaduje stálý a stálý průtok chladicí kapaliny. To výrazně ovlivňuje efektivitu jeho provozu a zdrojů. Pro stabilní a správný provoz celé otopné soustavy je proto nutné pokud možno kotlový okruh a každý z okruhů otopné soustavy od sebe oddělit, čímž se výroba (kotlový okruh) a spotřeba tepla (topný okruh ) nezávislý. Tuto funkci hydraulického oddělení plní hydraulické šipky, které jsou v praxi svisle instalovaným úsekem potrubí (propojky) velkého průměru. Pravděpodobně nejúplnější popis a princip fungování hydraulických šípů pro široké použití vytvořil De Dietrich.

Konstrukční schéma a princip činnosti hydraulické šipky

Hydraulický rozvaděč (hydraulická šipka) je konstrukčně vertikálně instalovaná propojka velkého průměru (obrázek 2).

READ
Jak fungují plynové výbojky?

Díky velkému průměru (vzhledem k průměru potrubí kotlového okruhu) je rychlost chladicí kapaliny v hydraulickém separátoru (vodní pistole) rychle tlumena. Předpokládá se, že hydraulický odpor takového zařízení je mizivě malý ve srovnání s odporem topných okruhů a kotle. V důsledku toho se mezi kotlem a topnými okruhy objeví určitý vyrovnávací zásobník (přijímač) s nízkým odporem, to znamená, že topné okruhy nijak neovlivní okruh kotle a průtok chladicí kapaliny kotlem. Každý okruh topného systému tak bude „žít svým vlastním životem“. Hydraulická šipka kromě funkce hydraulického oddělení zajišťuje rozdělení přívodních vedení topných okruhů podle teploty: v nejvyšší části – okruh s nejvyšší teplotou (topný okruh ohřívače vody, ohřev bazénu, ohřívač větracího vzduchu nebo radiátorové vytápění), těsně pod – okruh s nižší teplotou, nejnižší – nízkoteplotní topný okruh (nízkoteplotní radiátor nebo podlahové vytápění). Stejné pravidlo platí pro zpětné potrubí topných okruhů: úplně nahoře je vratné potrubí s nejvyšší teplotou (teplé), úplně dole je nejchladnější. Hydraulická šipka plní funkci hydraulické izolace (oddělení) okruhu kotle a topných okruhů. Nezávislost samotných topných okruhů zajišťují přívodní a vratné rozdělovače, které se instalují za hydraulický oddělovač. Pro správnou funkci hydraulické šipky (hydraulického separátoru) je třeba dodržovat následující pravidla:

1. Je povolena pouze vertikální instalace hydraulické šipky (hydraulický separátor).

2. Rychlost pohybu chladicí kapaliny v hydraulickém spínači (hydraulickém separátoru) by neměla překročit 0,1 m/s. V tomto případě by rychlost pohybu chladicí kapaliny v přívodním potrubí okruhu kotle neměla být větší než 0,7-0,9 m/s.

3. Pro určení velikosti hydraulické šipky (hydraulického separátoru) je nutné použít pravidlo 3 průměrů (3D) nebo speciální software. Mezi osami libovolných dvou přípojek (armatur) k hydraulickému ventilu (hydraulickému separátoru) musí být vzdálenost minimálně 3 průměry (obrázek 2). Z obrázku 2 je vidět, že výška hydraulického separátoru je mnohem menší než výška hydraulického rozdělovače.

4. Výkonnost čerpadla kotlového okruhu (nebo v případě kaskádové instalace s několika čerpadly celková produktivita kotlových čerpadel) musí být větší než alespoň 10 % celkové maximální výkonnosti čerpadel sekundárního okruhu.

5. Při použití hydraulického ventilu se ujistěte, že vysokoteplotní topné okruhy jsou připojeny k horní části hydraulického rozdělovače. Vzhledem k tomu, že rychlost pohybu chladicí kapaliny v hydraulické jehle je poměrně nízká (méně než 0,1 m/s), bude pozorován jev stratifikace (stratifikace) chladicí kapaliny teplotou. Je zřejmé, že chladicí kapalina má v horní části hydraulického rozdělovače vyšší teplotu, s tím je třeba počítat při připojování průtoků topného okruhu.

READ
Jak pečovat o koberec doma?

Pro zvýšení teploty vody na vstupu litinového stojacího kotle je vratné potrubí kotle napojeno nad všechna vratná potrubí topných okruhů – umělé zvýšení teploty vratného potrubí vlivem jevu stratifikace v hydraulický rozvaděč a hydraulický separátor. Vzhledem k tomu, že rychlost pohybu chladicí kapaliny v hydraulickém rozdělovači a hydraulickém separátoru je poměrně nízká, lze je použít k efektivnímu odstranění vzduchu a kalu – stačí nainstalovat příslušná zařízení (automatické a ruční odvzdušňovače v horní části , ve spodní části velkoprůměrový kulový kohout) ( obrázek 1).

Firma TERMOSKLAD nabízí svým zákazníkům různé možnosti hydraulických spínačů a rozdělovačů pro kotelnu. Naši specialisté Vám pomohou s výběrem kotlového zařízení a nabídnou kolektorové moduly pro kotelnu.

Popis procesů probíhajících v hydraulickém separátoru (hydraulická šipka).

Abychom získali představu o procesech, které se vyskytují v hydraulické pistoli, uvažujme tři různé případy její činnosti.

Т1 – výstupní teplota z kotle,

Т2 – teplota zpátečky chladicí kapaliny do kotle („zpátečka“),

Т3 – teplota přívodu do topného systému,

Т4 – teplota zpátečky z topného systému,

Qp a Qs – výkon čerpadla kotle a celkový výkon čerpadel v otopné soustavě

Možnost 1

Teplota přívodu a zpátečky chladicí kapaliny je stejná a výkon čerpadla je také stejný.

To je ideální situace, kterou je v praxi obtížné dosáhnout, ale měla by být brána jako něco, o co je třeba usilovat při výběru zařízení.

Možnost 2

Produktivita čerpadla kotle je menší než celková produktivita čerpadel v topném systému (pracujících současně). Topný systém spotřebovává více chladicí kapaliny, než může čerpadlo kotle „nabídnout“, v důsledku toho je do topného systému zachycována další kapalina z vlastního zpětného potrubí, tedy při nízké teplotě. Chladivo se vrací do kotle se stejnou teplotou jako při „zpátečce“ topného systému (T2=T4). Tento režim provozu využívá v maximální míře výkon kotle (kotel pracuje na maximální výkon) a objekt „nedostává“ potřebné teplo. Kromě toho může vzniknout velký teplotní rozdíl mezi přívodem a „zpátečkou“ kotle (T1 a T2), což negativně ovlivňuje zdroj jeho práce.

Možnost 3

Produktivita čerpadla kotle je větší než celková produktivita čerpadel v topném systému (pracujících současně). V tomto případě topný systém spotřebuje přesně takové množství tepla, které potřebuje, a přebytečné teplo se vrací zpět do kotle. To při pevném tepelném výkonu kotle vede ke zvýšení teploty chladicí kapaliny a periodickému odstavování kotle. Dalo by se říci, že je to „standardní“ způsob provozu a nejpřirozenější. Nedochází k žádným dodatečným tepelným ztrátám a s přihlédnutím k tomu, že vnější podmínky tepelné ztráty se neustále mění (mění se spotřeba tepla na radiátorové vytápění, kotel apod.), máme v praxi nejčastěji tento režim.

READ
Kde se nyní montují televizory LG?

Hydraulický separátor se častěji nazývá hydraulický šíp. Je tak jednoduchý, že by s jeho používáním neměly být žádné problémy. Na to, proč je takové zařízení potřeba, můžete odpovědět jednoduše tím, že se na něj podíváte.

Hydraulický šíp je krátká trubka poměrně velkého průměru s větvemi menšího průměru, vypadá jako podlouhlá hlaveň.

Je zřejmé, že k vyrovnání tlaku ve všech potrubích, která jsou k němu připojena, je zapotřebí hydraulický separátor. Pokud k tomuto kusu tlusté trubky připojíte přívodní a vratné potrubí, tlak v nich se okamžitě vyrovná, protože hydraulický odpor samotného zařízení není významný, odborníci to nazývají „nula“.

Jak zařízení vypadá?

Ale jaký to má praktický přínos? V jakých případech potřebujeme vyrovnat tlak mezi přívodem a zpátečkou?

Podívejme se blíže na to, jak se používá hydraulický šíp a co je třeba vzít v úvahu v topném systému, abychom se rozhodli, zda je nutné jej použít. Nejprve však musíte pochopit něco jiného: proč existuje tolik výkladů a doporučení pro jeho instalaci kolem tak jednoduchého zařízení? A nohy rostou z e.e.,tj. od $.

Odkud obtíže pramení?

Samotná hydraulická pistole, i když je vzhledově jednoduchá, není tak levná. Ne v garážové verzi, ale ve značkové verzi – 250 dolarů. A jeho použití s ​​sebou nese i jeho potrubí (armatury, odpady, kohoutky), které stojí pod 100 dolarů. A s instalací to vše dohromady již činí až 400 $. Opravdu není levné získat kus trubky v proprietárním designu.

Připojení mnoha okruhů s čerpadly k hydraulickému šípu

Ale to nestačí. Pokud se jednoduchý systém pod rouškou „instalace velmi užitečného hydraulického spínače“ promění ve složitý a naplní automatizací (přibližně jako na obrázku níže), tzn. odstraňte 3 okruhy pod čerpadlem kotle (kotel, radiátory, vytápěné podlahy) a opatřete každý svou vlastní čerpací skupinou a připojte to vše k proprietárnímu rozdělovači s tímto zařízením a nainstalujte regulátor automatizace, pak to vše dohromady může stát tolik jako 2500 XNUMX $. Dosáhli jsme tedy zlatého dolu „montérů radiátorů“.

A proč potřebujete vyhodit takovou sumu? Ukazuje se, že není důvod, protože v naprosté většině případů není hydraulický šíp v topném systému potřeba a nehraje žádnou zvláštní roli. Je zapotřebí pouze ve skutečně složitých topných systémech, s mnoha okruhy vycházejícími z hlavního vedení, vybavených vlastními čerpadly.

Aby bylo zajištěno, že každý okruh příliš neovlivňuje sousední paralelní s ním, je nutné vyrovnat tlak mezi přívodním a zpětným potrubím. Tehdy se používá hydrosterilizátor a veškeré příslušenství potřebné k jeho provozu.

READ
Jak odstranit zaschlou barvu z podlahy?

Podívejme se na schémata podrobněji o tom, proč je hydraulický separátor potřebný a jaká je jeho role.

Vlastnosti použití hydraulických šípů

Uvažujme schéma vytápění s několika čerpadly a dvěma kotli.

Schéma vytápění pro dům se dvěma kotli

Odbočením z přívodu (červeně) je okruh radiátorů, okruh vytápěné podlahy, okruh vodního kotle (topná kapalina ohřívá vodu pro domácí potřebu), může být i okruh pro vytápění dalších vzdálených prostor – podlah, skleníku, garáž, sauna, další dům.

Nyní je jasné, že na těchto okruzích jsou potřeba různá čerpadla. Délky těchto obvodů a jejich odpor jsou různé. Pokud se v jednom okruhu zapne výkonné čerpadlo, změní tlak na hranicích paralelního okruhu, ať chceme nebo ne. Dokáže snížit množství chladicí kapaliny procházející sousedním okruhem, zastavit tam pohyb nebo dokonce zastavit proud. Z této situace se musíte nějak dostat, jak ukazuje následující schéma.

Schéma topení s hydraulickou šipkou a další elektroinstalace

Nyní jsou přívod a zpátečka spojeny v blízkosti kotle hydraulickou šipkou. To znamená, že tlak v nich se vyrovnal a vliv čerpadel v okruzích na sousední okruhy se ztratil. Máme stabilní systém.

Je jasné, že kapalina začne cirkulovat hydraulickou šipkou mezi přívodem a zpátečkou. Přesouvá se z nabídky do zpátečky, tzn. Kotel se částečně sám uzavře. Není to škodlivé? Nemohla chladící kapalina změnit směr pohybu opačným směrem?

Jak funguje topný systém s hydraulickým separátorem?

Pro topný systém neexistuje žádný provozní režim

Provozní režim topného systému s hydraulickou šipkou, kdy se kapalina nepohybuje mezi přívodem a zpátečkou přes hydraulickou šipku, je v zásadě nemožný. To je něco jako fantazie, protože v napájecích a vratných okruzích nejsou absolutně identické tlaky.

Nouzový režim provozu s hydraulickou šipkou

Režim, kdy se kapalina přesouvá ze zpátečky do přívodu, je v zásadě možný, pokud je z nějakého důvodu zvoleno příliš nízké čerpadlo kotle nebo kotlového okruhu nebo pokud toto čerpadlo selže.

Poté může kapalina pod vlivem přídavných čerpadel okruhu cirkulovat ze zpátečky do přívodu přes hydraulický ventil. Toto je nouzový režim, bude dobře viditelný z horkého kotle a studených spotřebičů a musí být odstraněn. Kotel s tímto režimem bude pracovat při maximální teplotě a chladicí kapalina v okruzích bude chladná.

V tomto případě bude teplotní rozdíl mezi přívodem a návratem do kotle velmi velký, v každém případě více, než doporučují výrobci – „ne více než 20 stupňů“. Tento režim je škodlivý pro kotel, bude tvořit kondenzaci na spalovací komoře nebo může dokonce vést k poškození výměníku tepla.

Normální provozní režim hydraulické pistole

Režim, kdy kapalina částečně cirkuluje hydraulickou šipkou z přívodu do zpátečky, je normální (mírný přebytek průtoku v kotlovém okruhu nad součtem spotřebních nákladů).

READ
Co vypne vypínač?

Současně se snižuje teplotní rozdíl mezi přívodem a zpátečkou do kotle, což je normální pro jeho provoz a dokonce užitečné při spouštění studeného systému. Je pouze důležité, aby se tento sestupný průtok hydraulickým separátorem neukázal jako příliš velký, což je možné, pokud je systém nainstalován zcela nesprávně nebo pokud dojde k poruše v okruzích. Kotel, který funguje sám, se příliš často zastaví, což také není dobré.

“Speciální vlastnosti”

Hydroarrow je připisován „báječným“ vlastnostem ve formě:
— „zvýšení účinnosti kotle“;
— „optimalizace provozu čerpadel se zvýšením jejich životnosti“;
— „čištění systému od trosek“;
— „zvýšení životnosti celého systému“;
— „normalizace provozu hydraulického zařízení“;
— „optimalizace teploty kolektorů, s integrálním propojením plotu se zdokonalením všech spojovacích prvků systému a vestavěných okruhů, pro optimální ohřev organické hmoty infračerveným zářením“;
— „odstranění škod od obyvatel“ atd.
To vše je buď reklamní fikce, která nemá nic společného s realitou, nebo replikace ve volné interpretaci již dříve vymyšlené absurdity. Dodržování některých prohlášení může poškodit systém. Hydraulický separátor je potřeba pouze k vyrovnání tlaků mezi přívodem a odvodem ve složitých systémech.

Musím nainstalovat?

S největší pravděpodobností není třeba instalovat hydraulický šíp. Koneckonců, systém není tak složitý, aby jeden okruh „ucpal“ druhý?

Elektroinstalace topného systému s hydraulickou šipkou

Pokud máte obvyklou sestavu – kotel, radiátory, bojler – pak separátor není potřeba. I když je radiátorový okruh vybaven vlastním samostatným čerpadlem, pak při periodickém zapínání kotlového čerpadla se čerpadlo chladiče automaticky vypne (priorita kotle) ​​a mezi těmito čerpadly nedochází ke konfliktu. A konflikt pouze dvou čerpadel (rozdíl v tlaku a průtoku) – podlahy a radiátory – je snadno eliminován bez hydraulického šípu.

Zpravidla je nutné upravit tlak, pokud je paralelně zapojeno více kotlů (se záložním se nepočítá), nebo pokud jsou v systému 4 a více čerpadel. Tito. vrstevnic je mnoho – 1. patro, 2. patro, 3. patro, altán, zimní zahrada, dílna, sauna. pak se u takto složitého systému budete muset rozdvojit pro hydraulický šíp a související zařízení.

V ostatních případech není potřeba hydraulický separátor. A ohřev zpátečky za účelem optimalizace provozu kotle (rozdíl není větší než 20 stupňů), zejména při ohřevu studeného systému, lze provést malým bypassem s kohoutkem mezi přívodem a zpátečkou pro ruční úprava, která bude činit „haléře“ oproti hromadění nepotřebných hydraulických pistolí.