Cos'è una freccia idraulica (testata a bassa perdita) nel sistema di riscaldamento

Progettare il proprio impianto di riscaldamento è tutt'altro che facile. Anche se gli installatori lo "pianificano", è necessario essere consapevoli di molte sfumature. In primo luogo, per monitorare il loro lavoro e, in secondo luogo, per valutare la necessità e la fattibilità delle loro proposte. Ad esempio, negli ultimi anni è stata fortemente promossa una pistola ad acqua per il riscaldamento. Questa è una piccola aggiunta, la cui installazione si traduce in una quantità considerevole. In alcuni casi è molto utile, in altri può essere facilmente fatto senza.

Cos'è una freccia idraulica e dove è installata

Il nome corretto per questo dispositivo è indicatore idraulico o separatore idraulico. È un pezzo di tubo tondo o quadrato con tubi saldati. Di solito non c'è niente dentro. In alcuni casi, potrebbero esserci due reti. Uno (sopra) per un migliore "scarico" delle bolle d'aria, il secondo (sotto) per schermare le impurità.

Esempi di tiratori idraulici di fabbricazione industriale

Nell'impianto di riscaldamento, una freccia idraulica è posizionata tra la caldaia e le utenze - circuiti di riscaldamento. Può essere posizionato sia orizzontalmente che verticalmente. Più spesso sono posizionati verticalmente. Con questa disposizione, una valvola di sfogo aria automatica è installata nella parte superiore e una valvola di intercettazione nella parte inferiore. Parte dell'acqua con lo sporco accumulato viene periodicamente drenata attraverso il rubinetto.

Dove è installato un separatore idraulico nell'impianto di riscaldamento

Cioè, risulta che un separatore idraulico posizionato verticalmente, contemporaneamente alle sue funzioni principali, rimuove l'aria e consente di rimuovere i fanghi.

Scopo e principio di funzionamento

Una pistola ad acqua è necessaria per i sistemi ramificati in cui sono installate più pompe. Fornisce il flusso di refrigerante richiesto per tutte le pompe, indipendentemente dalle loro prestazioni. Cioè, in altre parole, serve per disaccoppiare idraulicamente le pompe dell'impianto di riscaldamento. Pertanto, questo dispositivo è anche chiamato: separatore idraulico o separatore idraulico.

Rappresentazione schematica della freccia idraulica e del suo posto nell'impianto di riscaldamento

Se l'impianto prevede più pompe, viene installata una freccia idraulica: una sul circuito caldaia, il resto sui circuiti di riscaldamento (termosifoni, riscaldamento a pavimento acqua, caldaia a riscaldamento indiretto). Per un corretto funzionamento, le loro prestazioni sono selezionate in modo che la pompa della caldaia possa pompare un po 'più di refrigerante (del 10-20%) rispetto a quanto richiesto per il resto del sistema.

Perché ho bisogno di una pistola ad acqua per il riscaldamento? Facciamo un esempio. In un sistema di riscaldamento con più pompe, spesso hanno capacità diverse. Accade spesso che una pompa sia molte volte più potente. Tutte le pompe devono essere installate una accanto all'altra - nell'unità collettore, dove sono collegate idraulicamente. Quando una potente pompa viene accesa a piena potenza, tutti gli altri circuiti vengono lasciati senza refrigerante. Succede tutto il tempo. Per evitare tali situazioni, una freccia idraulica è installata nell'impianto di riscaldamento. Il secondo modo è distribuire le pompe su una lunga distanza.

Modalità operative

Teoricamente, sono possibili tre modalità di funzionamento dell'impianto di riscaldamento con una freccia idraulica. Sono mostrati nella figura seguente. Il primo è quando la pompa della caldaia pompa esattamente la stessa quantità di refrigerante richiesta dall'intero sistema di riscaldamento. Questa è una situazione ideale molto rara nella vita reale. Cerchiamo di spiegare perché.Il riscaldamento moderno regola il lavoro in base alla temperatura del liquido di raffreddamento o alla temperatura nella stanza. Immagina che tutto sia perfettamente calcolato, le valvole siano accese e dopo la regolazione, l'uguaglianza sia raggiunta. Ma dopo un po ', i parametri della caldaia o di uno dei circuiti di riscaldamento cambieranno. L'attrezzatura si adatterà alla situazione e l'uguaglianza delle prestazioni sarà violata. Quindi questo regime può durare pochi minuti (o anche meno).

Possibili modalità di funzionamento dell'impianto di riscaldamento con separatore idraulico

La seconda modalità di funzionamento della freccia idraulica è quando la portata dei circuiti di riscaldamento è maggiore della potenza della pompa della caldaia (figura centrale). Questa situazione è pericolosa per il sistema e non dovrebbe essere consentita. È possibile se le pompe sono selezionate in modo errato. Piuttosto, la pompa della caldaia ha una capacità troppo bassa. In questo caso, al fine di garantire la portata richiesta, il refrigerante proveniente dal ritorno verrà fornito ai circuiti insieme al refrigerante riscaldato dalla caldaia. Cioè all'uscita della caldaia, ad esempio, 80 ° C, nel circuito dopo l'aggiunta di acqua fredda, ad esempio 65 ° C (la temperatura effettiva dipende dal deficit di flusso). Dopo essere passato attraverso i dispositivi di riscaldamento, la temperatura del liquido di raffreddamento scende di 20-25 ° С. Cioè, la temperatura del liquido di raffreddamento fornito alla caldaia sarà al massimo di 45 ° C. Se confrontiamo con l'uscita - 80 ° C, il delta delle temperature è troppo grande per una caldaia convenzionale (non a condensazione). Questa modalità di funzionamento non è normale e la caldaia si guasta rapidamente.

La terza modalità di funzionamento è quando la pompa della caldaia eroga più refrigerante riscaldato di quanto richiesto dai circuiti di riscaldamento (figura a destra). In questo caso, parte del refrigerante riscaldato viene restituito alla caldaia. Di conseguenza, la temperatura del vettore di calore in entrata aumenta, funziona in modo delicato. Questa è la normale modalità di funzionamento dell'impianto di riscaldamento con una freccia idraulica.

Quando è necessaria una pistola ad acqua

Una freccia idraulica per il riscaldamento è necessaria al 100% se nel sistema sono presenti più caldaie che funzionano in cascata. Inoltre, devono funzionare contemporaneamente (almeno la maggior parte delle volte). Qui, per un corretto funzionamento, il separatore idraulico è la migliore via d'uscita.

In presenza di due caldaie funzionanti contemporaneamente (in cascata), una freccia idraulica è l'opzione migliore

Un'altra pistola ad acqua per riscaldamento può essere utile per caldaie con scambiatore di calore in ghisa. Nel serbatoio del separatore idraulico, l'acqua calda e fredda viene costantemente miscelata. Ciò riduce il delta delle temperature all'uscita e all'ingresso della caldaia. Per uno scambiatore di calore in ghisa, questa è una benedizione. Ma un bypass con una valvola regolabile a tre vie farà fronte allo stesso compito e costerà molto meno. Quindi, anche per caldaie in ghisa in piccoli impianti di riscaldamento, con approssimativamente la stessa portata, è del tutto possibile fare a meno di collegare una freccia idraulica.

Quando posso mettere

Se nell'impianto di riscaldamento è presente una sola pompa - sulla caldaia, la freccia idraulica non è affatto necessaria. Puoi anche fare a meno se una o due pompe sono installate sui circuiti. Un tale sistema può essere bilanciato utilizzando valvole di controllo. Quando è giustificata l'installazione di una freccia idraulica? Quando tali condizioni sono disponibili:

• Ci sono tre o più circuiti, tutti di potenza molto diversa (sono richiesti un volume di circuito diverso, temperature diverse). In questo caso, anche con una selezione idealmente accurata delle pompe e il calcolo dei parametri, esiste la possibilità di un funzionamento instabile del sistema. Ad esempio, c'è spesso una situazione in cui i radiatori si raffreddano quando la pompa del riscaldamento a pavimento è accesa. In questo caso, è necessario uno scollegamento idraulico delle pompe e quindi è installata una freccia idraulica.
• Oltre ai termosifoni è presente un pavimento riscaldato ad acqua che riscalda grandi ambienti. Sì, può essere collegato tramite il collettore e il gruppo di miscelazione, ma può forzare il funzionamento della pompa della caldaia in modalità estrema. Se le tue pompe di riscaldamento sono spesso in fiamme, molto probabilmente dovrai installare una freccia idraulica.
• In un sistema di volume medio o grande (con due o più pompe), si installerà un'apparecchiatura di controllo automatico, in base alla temperatura del liquido di raffreddamento o in base alla temperatura dell'aria. Allo stesso tempo, non vuoi / non puoi regolare il sistema manualmente (con rubinetti).

Un esempio di impianto di riscaldamento con freccia idraulica

Nel primo caso, molto probabilmente è necessaria una rottura idraulica, nel secondo, dovresti pensare a installarlo. Perché solo pensare? Perché questa è una grande spesa. E non è solo il costo della freccia idraulica. Costa circa $ 300. Dovremo installare apparecchiature aggiuntive. Sono necessari almeno i collettori all'ingresso e all'uscita, pompe per ogni circuito (con un piccolo impianto, si può fare a meno di una freccia idraulica), nonché un'unità di controllo della velocità della pompa, poiché non possono più essere controllati attraverso la caldaia. Insieme al pagamento per l'installazione delle apparecchiature, questa "appendice" si traduce in circa duemila dollari. Davvero tantissimo.

Perché allora questa apparecchiatura viene installata? Perché con una freccia idraulica, il riscaldamento funziona in modo più stabile, non richiede una regolazione costante del flusso di refrigerante nei circuiti. Se chiedi ai proprietari di cottage il cui riscaldamento è fatto senza un divisore idraulico, ti diranno che spesso devi riconfigurare il sistema: girare le valvole, regolando i flussi di refrigerante nei circuiti. Questo è tipico se vengono utilizzati diversi elementi riscaldanti. Ad esempio al piano terra è presente il riscaldamento a pavimento, termosifoni su due piani, locali tecnici riscaldati in cui deve essere mantenuta una temperatura minima (garage, ad esempio). Se si suppone che si abbia approssimativamente lo stesso sistema e la prospettiva di "messa a punto" non è adatta a te, puoi mettere una freccia idraulica per il riscaldamento. Se è presente, entra in ogni circuito la quantità di refrigerante necessaria al momento e non dipende in alcun modo dai parametri di funzionamento di un numero di pompe di altri circuiti.

Come scegliere i parametri

Il separatore idraulico viene selezionato tenendo conto della massima portata possibile del vettore di calore. Il fatto è che ad alta velocità di movimento del fluido attraverso i tubi, inizia a fare rumore. Per evitare questo effetto si assume la velocità massima pari a 0,2 m / s.

Parametri richiesti per il separatore idraulico

Secondo la portata massima del liquido di raffreddamento

Per calcolare il diametro della freccia idraulica utilizzando questo metodo, l'unica cosa che devi sapere è il flusso massimo di refrigerante possibile nel sistema e il diametro degli ugelli. Con i tubi, tutto è semplice: sai quale tubo eseguirai il cablaggio. Conosciamo la portata massima che la caldaia può fornire (presente nelle specifiche tecniche), e la portata lungo i circuiti dipende dalla loro taglia / volume ed è determinata nella scelta delle pompe del circuito. La portata di tutti i circuiti viene sommata e confrontata con la potenza della pompa caldaia. Un valore elevato viene sostituito nella formula per il calcolo del volume della freccia idraulica.

Formula per il calcolo del diametro di un collettore a bassa perdita per un sistema di riscaldamento in base alla portata massima del mezzo di riscaldamento

Facciamo un esempio. Lascia che la portata massima nel sistema sia di 7,6 metri cubi all'ora. La velocità massima consentita è presa come standard - 0,2 m / s, il diametro degli ugelli è 6,3 cm (tubi da 2,5 pollici). In questo caso, otteniamo: 18,9 * √ 7,6 / 0,2 = 18,9 * √38 = 18,9 * 6,16 = 116,424 mm. Se arrotondato, si ottiene che il diametro della freccia idraulica dovrebbe essere di 116 mm.

In base alla potenza massima della caldaia

Il secondo modo è la selezione della freccia idraulica in base alla potenza della caldaia. La stima sarà approssimativa, ma puoi fidarti. Avrai bisogno della potenza della caldaia e della differenza di temperatura tra il liquido di raffreddamento nelle tubazioni di alimentazione e di ritorno.

Calcolo della freccia idraulica in base alla potenza della caldaia

Anche il calcolo è semplice. Lascia che la potenza massima della caldaia sia 50 kW, il delta di temperatura è 10 ° C, i diametri degli ugelli sono gli stessi - 6,3 cm Sostituendo i numeri, otteniamo - 18,9 * √ 50 / 0,2 * 10 = 18,9 * √ 25 = 18,9 * 5 = 94,5 mm. Arrotondando, otteniamo il diametro della freccia idraulica 95 mm.

Come trovare la lunghezza della freccia idraulica

Abbiamo deciso il diametro del divisore idraulico per il riscaldamento, ma devi anche conoscere la lunghezza. Viene selezionato in base al diametro dei tubi collegati. Esistono due tipi di frecce idrauliche per il riscaldamento: con rubinetti situati uno di fronte all'altro e con tubi alternati (posizionati con uno spostamento l'uno rispetto all'altro).

Determina la lunghezza della freccia idraulica da un tubo tondo

In questo caso è facile calcolare la lunghezza: nel primo caso è 12d, nel secondo - 13d. Per i sistemi medi, il diametro può essere selezionato in base agli ugelli - 3 * d. Come puoi vedere, niente di complicato. Puoi calcolarlo da solo.

Acquista o fai da te?

Come hanno detto, una pistola idraulica già pronta per il riscaldamento costa molto: $ 200-300, a seconda del produttore. Per ridurre i costi, c'è un desiderio naturale di farlo da soli. Se sai cucinare, nessun problema: hai comprato i materiali e l'hai realizzato. Ma allo stesso tempo, è necessario prendere in considerazione i seguenti punti:

• Il filo sulle impugnature deve essere ben tagliato e simmetrico.
• Le pareti delle curve hanno lo stesso spessore.

La qualità di un prodotto fatto in casa potrebbe non essere molto buona

Sembrano cose ovvie. Ma sarai sorpreso di quanto sia difficile trovare quattro spatole normali con fili normalmente realizzati. Inoltre, tutte le saldature devono essere di alta qualità: il sistema funzionerà sotto pressione. Le curve sono saldate rigorosamente perpendicolari alla superficie, alla distanza richiesta. In generale, questo non è un compito facile.

Se tu stesso utilizzare una saldatrice non sai come, devi cercare un artista. Non è affatto facile trovarlo: o chiedono a caro prezzo dei servizi, oppure la qualità del lavoro, per usare un eufemismo, è "non molto buona". In generale, molte persone decidono di acquistare una freccia idraulica, nonostante il costo considerevole. Inoltre, negli ultimi anni, i produttori nazionali non stanno andando peggio, ma molto più economici.