Flèche hydraulique pour le chauffage: principe de fonctionnement et objectif

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Le diviseur hydraulique est un appareil couvert de nombreux mythes. Pour déterminer quelles tâches le pistolet hydrostatique est vraiment capable de faire face, et lesquelles de ses propriétés ne sont que des déclarations non fondées de la part des spécialistes du marketing, nous proposons d’examiner en détail le principe de fonctionnement de cette unité et son objectif..

Flèche hydraulique dans le système de chauffage

Comment fonctionne une flèche hydraulique

La flèche hydraulique est un ballon avec un purgeur automatique installé dans la partie supérieure. Sur la surface latérale du corps, des buses sont découpées pour connecter les tuyaux de chauffage principaux. L’intérieur de la flèche hydraulique est absolument creux, dans la partie inférieure un tuyau de dérivation fileté peut être coupé pour installer un robinet à tournant sphérique, dont le but est de drainer les boues décantées du bas du séparateur.

Conception de flèche hydraulique

Essentiellement, un interrupteur hydraulique est un shunt qui court-circuite les flux d’alimentation et de retour. Le but d’un tel shunt est d’égaliser la température du caloporteur, ainsi que son débit dans les parties de génération et de distribution du système de chauffage hydraulique. Pour obtenir un effet réel d’un hydroséparateur, un calcul minutieux de son volume interne et des points de raccordement des tuyaux est nécessaire. Cependant, la plupart des appareils du marché sont fabriqués en série sans adaptation à un système de chauffage spécifique..

Flèche hydraulique pour trois circuits

On pense souvent que des éléments supplémentaires doivent être présents dans la cavité du ballon, tels que des diviseurs de flux ou des mailles pour filtrer les impuretés mécaniques ou séparer l’oxygène dissous. En réalité, de telles méthodes de modernisation ne démontrent aucune efficacité significative, et même vice versa: par exemple, si la grille est bouchée, la flèche hydraulique cesse complètement de fonctionner, et avec elle l’ensemble du système de chauffage.

Quelles capacités sont attribuées à l’hydroséparateur

Parmi les ingénieurs thermiques, il existe des opinions diamétralement opposées sur la nécessité d’installer des pistolets hydrauliques dans les systèmes de chauffage. Les déclarations des fabricants d’équipements hydrauliques, promettant une augmentation de la flexibilité de mise en place des modes de fonctionnement, une augmentation de l’efficacité et de l’efficacité du transfert de chaleur, alimentent le feu. Pour séparer le bon grain de l’ivraie, considérons d’abord les affirmations absolument sans fondement sur les capacités «exceptionnelles» des séparateurs hydrauliques..

Le rendement de la chaudière ne dépend en aucun cas des appareils installés après les tuyaux de raccordement de la chaudière. L’effet utile de la chaudière est entièrement contenu dans la capacité de conversion, c’est-à-dire dans le pourcentage de la chaleur dégagée par le générateur en chaleur absorbée par le fluide caloporteur. Aucune méthode de tuyauterie spéciale ne peut augmenter l’efficacité, cela dépend uniquement de la surface de l’échangeur de chaleur et du choix correct du taux de circulation du liquide de refroidissement.

Flèche hydraulique en polypropylène

Le multimode, censé être assuré par l’installation d’une flèche hydraulique, est également un mythe absolu. L’essence des promesses se résume au fait qu’en présence d’une flèche hydraulique, trois options de rapport de débit dans les sections générateur et consommateur peuvent être réalisées. Le premier est l’égalisation absolue du débit, qui en pratique n’est possible qu’en l’absence de dérivation et d’un seul circuit dans le système. La deuxième option, dans laquelle le débit dans les circuits est supérieur à celui de la chaudière, permet supposément des économies accrues, cependant, dans ce mode, un liquide de refroidissement surfondu entre inévitablement dans l’échangeur de chaleur par le retour, ce qui génère un certain nombre d’effets négatifs: embuage des surfaces internes de la chambre de combustion ou choc thermique.

Il existe également un certain nombre d’arguments, chacun représentant un ensemble incohérent de termes, mais ne reflétant en soi rien de spécifique. Celles-ci incluent une augmentation de la stabilité hydrodynamique, une augmentation de la durée de vie des équipements, un contrôle de la distribution de température et d’autres comme eux. Vous pouvez également trouver l’affirmation selon laquelle le séparateur hydraulique vous permet de stabiliser l’équilibre du système hydraulique, ce qui en pratique s’avère être exactement le contraire. Si, en l’absence de flèche hydraulique, la réaction du système à un changement de débit dans l’une de ses parties est inévitable, alors en présence d’un séparateur, elle est également absolument imprévisible..

Portée réelle

Cependant, un séparateur thermo-hydraulique est loin d’être inutile. Il s’agit d’un dispositif de génie hydraulique et son principe de fonctionnement est décrit de manière suffisamment détaillée dans la littérature spéciale. Hydrostrelka a une portée bien définie, quoique plutôt étroite.

L’avantage le plus important d’un séparateur hydraulique est la capacité de coordonner le fonctionnement de plusieurs pompes de circulation dans le générateur et les parties consommateurs du système. Il arrive souvent que les circuits connectés à un collecteur commun soient alimentés avec des pompes dont les performances diffèrent de 2 fois ou plus. Dans le même temps, la pompe la plus puissante crée une différence de pression si élevée que l’admission du liquide de refroidissement par le reste des dispositifs de circulation est impossible. Il y a plusieurs décennies, ce problème a été résolu par la soi-disant rondelle – abaissant artificiellement le débit dans les circuits de consommation en soudant des plaques métalliques avec différents diamètres de trou dans le tuyau. La flèche hydraulique dérive les conduites d’alimentation et de retour, ce qui permet de niveler le vide et la surpression.

Pistolet à eau bricolage

Le deuxième cas particulier est la surperformance de la chaudière par rapport à la consommation des circuits de distribution. Cette situation est typique des systèmes dans lesquels un certain nombre de consommateurs ne travaillent pas en permanence. Par exemple, une chaudière à chauffage indirect, un échangeur de chaleur de piscine et les circuits de chauffage des bâtiments qui ne sont chauffés que de temps en temps peuvent être reliés à l’hydraulique générale. L’installation d’une flèche hydraulique dans de tels systèmes permet de maintenir en permanence la puissance nominale de la chaudière et le débit de circulation, tandis que le liquide de refroidissement chauffé en excès retourne dans la chaudière. Lorsqu’un consommateur supplémentaire est allumé, la différence de débit diminue et le surplus n’est plus envoyé vers l’échangeur de chaleur, mais vers le circuit ouvert.

Le pistolet hydrostatique peut également servir de collecteur de la partie générateur lors de la coordination du fonctionnement de deux chaudières, surtout si leur puissance est significativement différente. Un effet supplémentaire du fonctionnement de la flèche hydraulique peut être appelé la protection de la chaudière contre les chocs thermiques, mais pour cela, le débit dans la section générateur doit dépasser le débit dans le réseau consommateur d’au moins 20%. Ce dernier est réalisé en installant des pompes de capacité appropriée..

Schéma de raccordement et installation

L’interrupteur hydraulique a un schéma de connexion aussi simple que son propre appareil. La plupart des règles ne concernent pas tant la connexion que le calcul de la bande passante et du brochage. Néanmoins, la connaissance des informations complètes permettra de réaliser correctement l’installation, ainsi que de s’assurer que la flèche hydraulique sélectionnée est adaptée à son installation dans un système de chauffage spécifique.

La première chose à bien comprendre est que la flèche hydraulique ne fonctionnera que dans les systèmes de chauffage à circulation forcée. Dans ce cas, il doit y avoir au moins deux pompes dans le système: une dans le circuit de la partie génératrice, et au moins une dans le consommateur. Dans d’autres conditions, le séparateur hydraulique agira comme un shunt avec une résistance nulle et, par conséquent, court-circuitera tout le système.

Schéma de connexion de la flèche hydrauliqueUn exemple de schéma de raccordement de flèche d’eau: 1 – chaudière de chauffage; 2 – groupe de sécurité chaudière; 3 – vase d’expansion; 4 – pompe de circulation; 5 – séparateur hydraulique; 6 – purgeur d’air automatique; 7 – vannes d’arrêt; 8 – robinet de vidange; 9 – circuit n ° 1 chaudière à chauffage indirect; 10 – radiateurs de chauffage circuit n ° 2; 11 – vanne à trois voies à entraînement électrique; 12 – contour n ° 3 sol chaud

L’aspect suivant est la taille de la flèche hydraulique, le diamètre et l’emplacement des fils. Dans le cas général, le diamètre du ballon est déterminé en fonction du plus grand débit de conception dans la ligne. Le maximum peut être considéré comme le débit du liquide de refroidissement soit dans la partie génératrice, soit dans la partie consommateur du système de chauffage en fonction des données du calcul hydraulique. La dépendance du diamètre du ballon séparateur vis-à-vis du débit est décrite par le rapport du débit au débit du fluide de refroidissement à travers le ballon. Le dernier paramètre est fixe et, en fonction de la capacité de la chaudière, peut varier de 0,1 à 0,25 m / s. Le quotient obtenu lors du calcul du rapport spécifié doit être multiplié par un facteur de correction de 18,8.

Dessin de flèche hydraulique avec rapport de taille

Le diamètre des tuyaux de raccordement doit être 1/3 du diamètre du ballon. Dans ce cas, les tuyaux d’entrée sont situés à partir du haut et du bas du ballon, ainsi que l’un de l’autre à une distance égale au diamètre du ballon. A leur tour, les buses de sortie sont situées de manière à ce que leurs axes soient décalés par rapport aux axes des entrées de deux diamètres appropriés. Les régularités décrites déterminent la hauteur totale du corps de la flèche hydraulique.

La flèche hydraulique est reliée aux canalisations principales directes et de retour de la chaudière ou de plusieurs chaudières. Bien entendu, lors de la connexion de la flèche hydraulique, il ne doit pas y avoir d’indice de rétrécissement du passage conditionnel. Cette règle oblige à utiliser des tuyaux avec un alésage nominal très important dans la tuyauterie de la chaudière et lors du raccordement du collecteur, ce qui complique quelque peu la question de l’optimisation de l’aménagement de l’équipement de la chaufferie et augmente la consommation de matière de la tuyauterie.

À propos des en-têtes de séparation

Enfin, abordons brièvement le sujet des hydrostops à sorties multiples, également appelés sepkolls. Il s’agit essentiellement d’un groupe de collecteurs dans lequel les séparateurs d’alimentation et de retour sont combinés par un séparateur. Les dispositifs de ce type sont extrêmement utiles pour coordonner le fonctionnement de plusieurs circuits de chauffage avec différents débits et températures de liquide de refroidissement..

Le collecteur de séparation vertical permet un gradient de température dans les buses de sortie en mélangeant des parties du liquide de refroidissement. Cela permet de connecter directement, par exemple, une chaudière à chauffage indirect, un groupe radiateur et des boucles de chauffage par le sol sans groupe mélangeur: la différence de température entre les sorties sepcoll adjacentes sera naturellement maintenue entre 10 et 15 ° C, selon le mode de circulation. Cependant, il convient de rappeler qu’un tel effet n’est possible que si le tuyau de retour de la partie générateur est situé au-dessus des sorties de retour des consommateurs..

Collecteur avec flèche hydraulique

En conséquence, nous donnerons une recommandation importante. La plupart des systèmes de chauffage domestique jusqu’à 100 kW ne nécessitent pas de collecteur à faibles pertes. Une solution beaucoup plus correcte serait de sélectionner la capacité des pompes de circulation et de coordonner leur fonctionnement, et pour protéger la chaudière contre les chocs thermiques, connecter le réseau avec un tube de dérivation. Si l’organisation de conception ou d’installation insiste sur l’installation d’une flèche hydraulique, cette décision doit nécessairement être justifiée technologiquement.

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