Hydrostrel: principe de fonctionnement, objectif et calculs

Une flèche hydraulique est nécessaire pour effectuer l'équilibrage hydrodynamique dans le système de chauffage

Pourquoi ai-je besoin d'une flèche hydraulique dans le système de chauffage?

Il est très simple d'expliquer pourquoi un pistolet à eau est nécessaire pour le chauffage. Les processus de déséquilibre de l'approvisionnement en chaleur sont familiers aux propriétaires de maisons privées. Une chaudière moderne a un circuit dont le volume est plus petit que le débit de circulation du consommateur. Le fonctionnement de la flèche hydraulique de chauffage vous permet de séparer le circuit hydraulique du générateur de chaleur du circuit secondaire, d'augmenter la fiabilité et la qualité du système.

La réponse à la question: "A quoi sert une flèche hydraulique dans le système de chauffage?" La liste des avantages du chauffage avec un séparateur thermique hydraulique:

• un séparateur est une condition préalable pour l'équipementier pour garantir la maintenance d'une chaudière d'une puissance de 50 kW ou plus, ou d'un générateur de chaleur avec un échangeur de chaleur en fonte;
• l'unité fournit le débit maximal avec un écoulement laminaire du liquide de refroidissement, maintient l'équilibre hydraulique et thermique du système de chauffage;
• le raccordement en parallèle de la flèche d'eau de chauffage et du circuit consommateur crée des pertes minimales de pression, de productivité et d'énergie thermique;
• la disposition en genou des conduites d'alimentation-retour assure le gradient de température des circuits secondaires;

L'organigramme du liquide de refroidissement dans collecteur avec flèche hydraulique

• la sélection et le calcul optimaux d'une flèche hydraulique pour le chauffage protège la chaudière de la différence des températures d'alimentation-retour, protège les équipements des chocs thermiques, égalise le volume de circulation des flux d'eau dans les circuits primaire et secondaire;
• l'unité augmente le rendement de la chaudière, permet la circulation secondaire d'une partie du liquide de refroidissement dans le circuit de la chaudière, économise de l'électricité et du combustible;
• le mélange maintient un volume constant d'eau de chaudière;
• en cas d'urgence, le séparateur compense le déficit de débit dans le circuit secondaire;
• le séparateur creux réduit l'effet des pompes de puissance différente sur les circuits secondaires et la chaudière;
• fonctions supplémentaires du séparateur hydraulique - réduit la résistance hydraulique, crée les conditions pour la séparation des gaz dissous et des boues.

Dans les systèmes de chauffage multi-circuits, l'utilisation d'une flèche hydraulique est obligatoire pour un fonctionnement équilibré

Le principe de fonctionnement de la flèche chauffante permet de stabiliser les processus hydrodynamiques dans le système. L'élimination en temps opportun des impuretés mécaniques du liquide de refroidissement prolongera la durée de vie des pompes, vannes, compteurs, capteurs et appareils de chauffage. En divisant les flux (le circuit générateur de chaleur et le circuit consommateur indépendant), la flèche hydraulique assure une utilisation maximale de la chaleur de combustion du carburant.

Dispositif de flèche d'eau de chauffage

Le séparateur hydraulique est un récipient creux vertical constitué de tuyaux de grand diamètre (profil carré) avec des bouchons elliptiques aux extrémités. Les dimensions du séparateur sont déterminées par la puissance (kW) de la chaudière et dépendent du nombre et du volume des circuits.

Un corps en métal lourd est monté sur des pieds de support pour éviter de créer une tension de ligne sur le pipeline. Les appareils compacts sont montés au mur, placés sur des supports.

Pistolet à eau en acier inoxydable

Le tuyau de dérivation de la flèche hydraulique et la conduite de chauffage sont connectés à l'aide de brides ou de filetages.

Une soupape de purge d'air automatique est située sur le dessus du corps. Le sédiment est enlevé par une valve ou une valve spéciale qui est coupée du fond.

Le matériau pour la fabrication de la flèche hydraulique est de l'acier à faible teneur en carbone ou inoxydable, du cuivre, du polypropylène. Le corps est traité avec un composé anti-corrosion, recouvert d'une isolation thermique.

Important! Les modèles en polymère sont utilisés dans un système qui chauffe une chaudière d'une capacité de 13 à 35 kW. Le collecteur à faible perte en polypropylène n'est pas utilisé pour les générateurs de chaleur à combustible solide. Faire une flèche hydrostatique de vos propres mains à partir de propylène nécessite de l'expérience et des compétences pour travailler avec un serrurier professionnel et un outil électrique portatif.

Flèche hydraulique "Meibes"

Fonctions supplémentaires des flèches hydrauliques

Les modèles avancés combinent les fonctions d'un séparateur, d'un régulateur de température et d'un séparateur. La vanne thermostatique fournit un gradient de température dans les circuits secondaires. La libération d'oxygène dissous du liquide de refroidissement réduit le risque d'érosion des surfaces internes de l'équipement. L'élimination des particules en suspension du flux prolonge la durée de vie de la roue et des paliers des pompes de circulation.

La photo montre un modèle en coupe d'un pistolet à eau pour le chauffage:

Dispositif Hydro Arrow - vue en coupe

Les cloisons perforées horizontales divisent le volume interne en deux. Les flux d'alimentation et de retour se touchent dans la zone "point zéro" et glissent dans des directions différentes sans créer de résistance supplémentaire.

Au-dessus, dans la zone à haute température, il y a des plaques de désaération verticales poreuses. Un collecteur de boues et un piège magnétique (anode en magnésium) sont situés au fond du boîtier.

Options de conception pour la flèche hydraulique: manomètre, capteur de température, vanne thermostatique et conduite pour alimenter le système au démarrage. Les équipements complexes nécessitent des ajustements, des inspections et un entretien réguliers.

Le principe de fonctionnement d'un capteur avec une flèche hydraulique pour 3 circuits de chauffage

Le principe de fonctionnement d'une flèche hydraulique dans le système de chauffage d'une maison privée

Le flux de liquide de refroidissement traverse le séparateur à une vitesse de 0,1 à 0,2 m / s. La pompe de la chaudière accélère l'eau chaude jusqu'à 0,7-0,9 m / s. La limite de vitesse recommandée donne une idée de ce qu'est le pistolet à eau pour le chauffage.

Le changement du volume et de la direction du mouvement amortit la vitesse des écoulements d'eau avec une perte minimale d'énergie thermique dans le système. Le mouvement d'écoulement laminaire conduit au fait qu'il n'y a pratiquement pas de résistance hydraulique à l'intérieur du boîtier. La zone tampon sépare la chaudière et le circuit consommateur. La pompe de chacun des circuits de chauffage fonctionne de manière autonome, sans perturber l'équilibre hydraulique.

Le principe de fonctionnement de la flèche hydraulique dans le circuit de chauffage avec un mélangeur à 4 voies

Circuits à flèche hydraulique pour le chauffage (mode de fonctionnement):

• Mode de fonctionnement neutre du séparateur hydraulique, dans lequel la hauteur, le débit, la température et l'énergie thermique de la conduite d'alimentation-retour correspondent aux paramètres de conception du système. L'équipement de pompage a une capacité totale suffisante. Le mouvement d'écoulement laminaire dans la flèche hydraulique fournit les processus de désaération et de sédimentation des particules en suspension.

Mode de fonctionnement neutre du séparateur hydraulique

• Le schéma reflète le principe de fonctionnement de la flèche de chauffage, dans lequel la chaudière n'a pas assez de puissance pour fournir le débit dans le circuit secondaire. Le déficit de débit conduit à un mélange de caloporteur froid. La différence de température départ / retour entraîne l'activation des capteurs de température. L'automatisation amènera le générateur de chaleur au mode de combustion maximum, cependant, le consommateur ne reçoit pas assez de chaleur. Le système de chauffage est déséquilibré et il existe un risque de coup de chaleur.

Si la chaudière n'est pas assez puissante pour alimenter le circuit secondaire, il existe un risque de choc thermique.

• Le débit volumétrique du circuit primaire est supérieur au débit du fluide caloporteur du circuit dépendant. L'option dans laquelle la chaudière fonctionne en mode optimal. Lorsque l'unité est allumée ou que les pompes des circuits secondaires sont coupées en parallèle, le liquide de refroidissement circule à travers la flèche hydraulique le long du (petit) circuit primaire. La température de retour, qui entre dans la chaudière, est nivelée par l'adjuvant de l'alimentation. Un volume suffisant de liquide de refroidissement est fourni au consommateur.

Le débit volumétrique du circuit primaire est supérieur au débit du fluide caloporteur du circuit dépendant - la chaudière fonctionne en mode optimal

Condition préalable: la capacité de la pompe de circulation du circuit primaire (chaudière) est supérieure de 10% à la hauteur maximale totale des pompes du circuit secondaire.

Méthodes de calcul d'une flèche hydraulique dans le système de chauffage d'une maison privée

Comment calculer vous-même la flèche hydraulique du système de chauffage d'une maison privée? Vous pouvez calculer les dimensions requises à l'aide des formules ou choisir le diamètre à l'aide de la règle "3D".

• La formule détermine le diamètre (D) en fonction de la capacité de débit maximum du collecteur à faible perte (calculs selon les données du passeport de la chaudière):

• La formule détermine le diamètre de la flèche hydraulique en fonction de la puissance du générateur de chaleur. ΔT différence de température départ / retour - 10 ° C:

• Diamètre du tuyau de dérivation entrant dans la flèche hydraulique ou le collecteur de distribution:

Important! Les formules par lesquelles le calcul de la flèche hydraulique pour le chauffage est effectué sont obtenues empiriquement. Le diamètre du tuyau d'entrée vers le séparateur hydraulique correspond au diamètre de la sortie de la chaudière.

• Détermination des paramètres de la flèche hydraulique par une méthode pratique:

La taille approximative des petits diviseurs est choisie en fonction du diamètre des buses d'entrée (sortie). La distance entre les inserts est d'au moins 10 diamètres de starter. La hauteur du corps est bien supérieure au diamètre

Le pédalier pour le chauffage est utilisé dans la sélection de grandes installations. Selon la "règle 3d", le diamètre du corps est de trois diamètres de la buse. La distance 3d détermine les proportions de la structure.

Détermination des paramètres de la flèche hydraulique selon la "règle 3d"

• Répartition des talons sur la hauteur de la colonne de séparation:

Si le système ne fournit pas de collecteur de distribution, le nombre de raccords dans le séparateur est augmenté. La canalisation reliant le premier circuit (chaudière) avec la flèche hydraulique est répartie en hauteur. La méthode vous permet d'ajuster le gradient de température au fil du temps. Le respect de la condition est nécessaire pour une sélection de haute qualité du liquide de refroidissement par les circuits secondaires.

Schéma d'insertion des circuits du système de chauffage dans la tuyauterie de la chaudière

Combinaison d'un collecteur de chauffage avec une flèche hydraulique

Les petites maisons sont chauffées par une chaudière avec une pompe intégrée. Les circuits secondaires sont reliés à la chaudière par une flèche hydraulique. Contours indépendants de bâtiments résidentiels de grande superficie (à partir de 150 m²) est connecté par un peigne, le séparateur hydraulique sera encombrant.

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Le collecteur de distribution est monté après la flèche hydraulique. L'appareil se compose de deux parties indépendantes qui relient les cavaliers. En fonction du nombre de circuits secondaires, les tuyaux situés par paires sont enclenchés.

Le collecteur facilite le fonctionnement et la maintenance de l'équipement. Les vannes d'arrêt et de commande du système d'alimentation en chaleur de la maison sont situées au même endroit. Le plus grand diamètre du collecteur assure un flux uniforme entre les différents circuits.

L'utilisation d'une flèche hydraulique sauvera la chaudière du choc thermique

Le répartiteur et le collecteur coplanaire forment le module hydraulique. L'unité compacte convient aux conditions exiguës des petites chaufferies.

Des prises de montage sont prévues pour le cerclage avec un astérisque:

• le circuit de chauffage par le sol basse pression est raccordé par le bas;
• circuit de radiateur haute pression - d'en haut;
• l'échangeur de chaleur est sur le côté, du côté opposé à la flèche hydraulique.

La figure montre une flèche hydraulique avec un collecteur. Le schéma de fabrication prévoit l'installation de vannes d'équilibrage entre les collecteurs d'alimentation / retour:

Diagramme de flèche hydraulique avec collecteur

Les vannes de régulation fournissent un débit et une pression maximaux sur les circuits éloignés du commutateur hydraulique. L'équilibrage réduit les processus d'étranglement incorrect du débit, permet d'atteindre l'alimentation calculée du liquide de refroidissement.

Important! Un système de chauffage autonome fait référence à des systèmes qui fonctionnent avec une température élevée du fluide sous pression (y compris une flèche hydraulique pour chauffer une maison privée).

Un spécialiste qui possède un stock suffisant de connaissances en génie thermique, d'expérience et de compétences professionnelles (soudage électrique et gaz, plomberie, travail avec un outil électrique portatif) peut fabriquer une flèche chauffante de ses propres mains. De nombreux sites Internet offrent des instructions étape par étape sur la façon de fabriquer une flèche d'eau pour le chauffage, des vidéos peuvent également aider dans ce processus.

Dimensions du collecteur de chauffage avec une flèche hydraulique

Les connaissances théoriques aideront à établir des schémas et des dessins du pistolet à eau de chauffage, à faire une commande individuelle d'équipement dans une organisation spécialisée, à contrôler le travail de l'entrepreneur. Confier la fabrication des composants critiques du système de chauffage à des non-professionnels est dangereux pour la vie et la santé. Il ne faut pas oublier que l'équipement endommagé par la faute du propriétaire n'est pas soumis à la garantie et ne peut être retourné.