Küttesüsteemi hüdronool: otstarve + paigaldusskeem + parameetrite arvutused

Küttesüsteemid tänapäevasel kujul – need on keerukad ehitised, mis on varustatud erinevate seadmetega. Nende tõhusat tööd tagab kõigi koostisosade optimaalne tasakaalustamine. Küttesüsteemi hüdrostrelk on ette nähtud tasakaalu tagamiseks. Selle tööpõhimõttega tasub tutvuda, kas nõustute?

Meie räägime sellest, kuidas hüdrauliline eraldaja töötab, millised eelised on sellega varustatud kütteringil. Meie esitatud artiklis kirjeldatakse paigaldus- ja ühendusreegleid. Esitatakse kasulikud soovitused kasutamiseks.

Hüdrauliliste voolude eraldamine

Kütterežiimi hüdrostrelk kutsutakse sageli hüdrauliliseks eraldajaks. Seega on selge, et see süsteem on mõeldud küttesüsteemide skeemidesse paigaldamiseks.

Küttes kasutatakse mitmeid kontuure, näiteks:

• radiaatorirühmi sisaldavad liinid;
• põrandaküttesüsteem;
• sooja veevarustus läbi boileri.

Hüdrostrelki puudumisel sellises küttesüsteemis tuleb kas teha iga kontuuri jaoks põhjalikult läbi arvutatud projekt või varustada iga kontuur individuaalse tsirkulatsioonipumbaga.

Kuid isegi nendel juhtudel pole täielikku kindlust optimaalse tasakaalu saavutamiseks.

Ligikaudu sellist võib pidada klassikaliseks hüdrauliliste eraldajate konstruktsiooniks, mis on tehtud ümmarguste või ristkülikukujuliste torude baasil. Lihtne, kuid tõhus lahendus, mis muudab põhjalikult katelt kasutava küttesüsteemi seisundit

Vahepeal on ülesande lahendus lihtne. Peab vaid kasutama skeemis hüdraulilist eraldajat – hüdrostrelki. Nii on kõik süsteemi kuuluvad kontuurid optimaalselt eraldatud, ilma igas neist hüdrauliliste kadude ohuta.

Hüdrostrelk – on igapäevane nimetus. Õigele nimetusele vastab määratlus – "hüdrauliline eraldaja". Konstruktiivsest vaatepunktist näeb seade välja nagu tavaline õõnestoru tükk (ümmarguse või ristkülikukujulise ristlõikega).

Mõlemad toru otsad on suletud metallpõhjadega, ja korpuse eri külgedel on sisse-/väljalasketorud (iga küljel paar).

Toodete loomulik välimus – ristkülikukujulistest ja ümmargustest torudest valmistatud hüdronoolid. Mõlemad variandid näitavad kõrget efektiivsust. Siiski peetakse ümmargustel torudel põhinevaid hüdronooli eelistatumaks valikuks.

Traditsiooniliselt on paigaldustööde lõpetamine küttesüsteemi seadmiseks järgmise protsessi – testimise – algus. Loodud torustik täidetakse veega (T = 5 – 15°C), seejärel käivitatakse küttekatel.

Kuni soojuskandja pole soojendatud nõutava temperatuurini (katla programmiga määratud), ringleb veevool primaarkontuuri tsirkulatsioonipumba abil. Sekundaarkontuuride tsirkulatsioonipumbad ei ole ühendatud. Soojuskandja suunatakse läbi hüdronooli kuumalt poolt külmale poolele (Q1 > Q2).

Kui soojuskandja saavutab seatud temperatuuri, aktiveeritakse küttesüsteemi sekundaarkontuurid. Põhikontuuri ja sekundaarkontuuride soojuskandja voolud ühtlustuvad. Hüdronool toimib nendes tingimustes ainult filtrina ja õhutusseadmena (Q1 = Q2).

Klassikalise hüdraulilise noole funktsionaalne skeem kolme erineva katla töörežiimi jaoks. Skeem näitab selgelt soojusvoogude jaotust iga üksiku katlaseadme töörežiimi jaoks.

Kui küttesüsteemi mõni osa (näiteks põrandakütte kontuur) saavutab seatud kuumutamispunkti, peatatakse sekundaarkontuuri soojuskandja võtmine ajutiselt. Tsirkulatsioonipump lülitatakse automaatika poolt välja ja veevool suunatakse läbi hüdronooli külmalt poolelt kuumale poolele (Q1 < Q2).

Hüdrostrelki arvutusparameetrid

Peamine arvutuse tugiparameeter on soojuskandja kiirus vertikaalse liikumise lõigus hüdronooli sees. Tavaliselt soovitatakse väärtust mitte üle 0,1 m/s, mõlema tingimuse korral (Q1 = Q2 või Q1 < Q2).

Madal kiirusväärtus põhineb üsna mõistlikel järeldustel. Sellel kiirusel jõuab veevoolus olev praht (muda, liiv, lubjakivi jne) settida hüdronooli toru põhja. Lisaks jõuab madala kiiruse tõttu tekkida vajalik temperatuuri kõrgus (temperatuurirõhk).

Kaks konstruktiivset tüüpi hüdronooli, millele tavaliselt arvutused tehakse: 1 – kolme läbimõõdu järgi; 2 – harutorude vaheldumise järgi. Sõltumata valitud meetodist on arvutuste põhiparameetrid alati standardsed – soojuskandja vool kontuurides ja kiiruse parameeter.

Soojuskandja madal edastuskiirus soodustab õhu paremat eraldumist veest, et see hiljem hüdraulilise eraldussüsteemi õhutusseadme kaudu eemaldada. Üldiselt on standardparameeter valitud, võttes arvesse kõiki olulisi tegureid.

Arvutustes kasutatakse sageli nn kolme läbimõõdu ja vahelduvate torude meetodit. Siin on lõplik arvutusparameeter eraldaja läbimõõdu väärtus.

Saadud väärtuse põhjal arvutatakse kõik muud nõutavad väärtused. Kuid hüdraulilise eraldaja läbimõõdu suuruse teadasaamiseks on vaja andmeid:

• esimese ahela vooluhulga kohta (Q1);
• teise ahela vooluhulga kohta (Q2);
• vee vertikaalse voolu kiirus hüdraulilise noole järgi (V).

Sisuliselt on need andmed arvutuse jaoks alati olemas.

Näiteks esimese ahela vooluhulk on 50 l/min (pumba 1 tehnilistest andmetest). Teise ahela vooluhulk on 100 l/min (pumba 2 tehnilistest andmetest). Hüdraulilise noole läbimõõdu väärtus arvutatakse valemi abil:

Hüdraulilise noole toru läbimõõdu arvutamise valem sõltuvalt soojuskandja vooluhulga parameetritest (vooluhulk pumba omaduste järgi) ja vertikaalse voolu kiirusest

kus: Q – vooluhulkade Q1 ja Q2 vahe; V – vertikaalse voolu kiirus noole sees (0,1 m/s), π – konstant 3,14.

Samas on hüdraulilise eraldaja (tinglik) läbimõõt lubatud valida, kasutades ligikaudsete standardväärtuste tabelit.

Soojusvoogude eraldusseadme kõrguse parameeter ei ole kriitiline. Tegelikult võib toru kõrguse võtta ükskõik millise, arvestades sisse-/väljuvate torustike ühendustasemeid.

Toruliitmete nihutamise skeemlahendus

Klassikaline hüdraulilise eraldaja variant eeldab üksteise suhtes sümmeetriliselt paiknevate torude loomist. Siiski praktiseeritakse ka veidi teistsuguse konfiguratsiooniga skeemivarianti, kus torud paiknevad asümmeetriliselt. Mida see annab?

Hüdraulilise eraldaja valmistamise skeem, kus teise ahela torud on veidi nihutatud esimese ahela torude suhtes. Leiutajate arvates (ja praktikas tõestatud) tundub see variant olevat tõhusam osakeste filtreerimisel ja õhu eraldamisel.

Nagu näitab asümmeetriliste skeemide praktiline rakendamine, toimub sel juhul tõhusam õhu eraldamine ning saavutatakse parem filtreerimine (settimine) soojuskandjas sisalduvate hõljuvate osakeste jaoks.

Hüdrostrelki ühenduste arv

Klassikaline skeemitehnika määrab nelja torustiku ühendamise hüdraulilise eraldaja konstruktsiooniga. Siit tekib paratamatult küsimus sisse-/väljundite arvu suurendamise võimaluse kohta. Põhimõtteliselt ei ole selline konstruktiivne lähenemine välistatud. Kuid skeemi tõhusus väheneb ühenduste/äravoolude arvu suurenemisega.

Vaatleme võimalikku varianti suurema arvu torudega, erinevalt klassikalisest, ja analüüsime hüdraulilise eraldussüsteemi tööd selliste paigaldustingimuste korral.

Mitmekanalilise soojusvoogude jaotuse eraldaja skeem. See valik võimaldab teenindada suuremaid süsteeme, kuid juhul, kui harutorude arv kasvab üle nelja, langeb süsteemi üldine efektiivsus järsult.

Sellisel juhul neeldub soojusvoog Q1 täielikult soojusvoogu Q2, kui süsteemi seisundis on nende voogude vooluhulgad praktiliselt võrdsed:

Q1=Q2.

Samas süsteemi seisundis on soojusvoog Q3 temperatuuri väärtuselt ligikaudu võrdne tagasivooluliinides (Q6, Q7, Q8) voolavate keskmiste väärtustega Tkesk. Samal ajal täheldatakse väikest temperatuurierinevust Q3 ja Q4 liinides.

Kui soojusvoog Q1 muutub soojuskomponendilt võrdseks Q2+Q3-ga, jaotub temperatuurirõhk järgmises sõltuvuses:

T1=T2, T4=T5,

samas kui

T3= T1+T5/2.

Kui aga soojusvoog Q1 muutub võrdseks kõigi ülejäänud voogude Q2, Q3, Q4 soojuse summaga, tasanduvad selles seisundis kõik neli temperatuurirõhku (T1=T2=T3=T4).

Mitmekanaliline eraldussüsteem nelja sisse- ja nelja väljalaskeavaga, mida praktikas üsna sageli kasutatakse. Eramajapidamiste küttesüsteemide teenindamiseks vastab selline lahendus täielikult tehnoloogilistele parameetritele ja katla töö stabiliseerimisele.

Sellises olukorras täheldatakse mitmekanaliliste süsteemide (rohkem kui nelja kanaliga) puhul järgmisi tegureid, mis mõjutavad negatiivselt seadme tööd tervikuna:

• loomulik konvektsioon hüdraulilise eraldaja sees väheneb;
• toite ja tagasivoolu loomuliku segunemise efekt väheneb;
• süsteemi üldine efektiivsus kipub nulli.

Selgub, et kõrvalekaldumine klassikalisest skeemist koos väljalaskeharutorude arvu suurenemisega tühistab peaaegu täielikult selle tööomaduse, mis hüdronoolil peaks olema.

Hüdrauliline eraldaja ilma filtrita

Hüdronooli konstruktsioon, kus puuduvad õhueraldaja ja settefiltriga seotud funktsioonid, erineb samuti mõnevõrra tavapärasest standardist. Seejuures on sellise konstruktsiooni puhul võimalik saada kaks erineva liikumiskiirusega voogu (dünaamiliselt sõltumatud kontuurid).

Mittestandardne konstruktiivne lahendus hüdronooli valmistamiseks. See erineb klassikast selle poolest, et puuduvad filtreerimise ja õhu eemaldamise funktsioonid. Pealegi on soojusvoogude jaotus risti transpordi skeemi järgi, millega saavutatakse kiiruste lahutamine.

Näiteks on katlakontuuri soojusvoog ja kütteseadmete (radiaatorite) kontuuri soojusvoog. Mittestandardse konstruktsiooni puhul, kus voogude suund on risti, suureneb oluliselt sekundaarkontuuri voolukiirus kütteseadmetega.

Katla kontuuril on liikumine seevastu aeglustunud. Tõsi, see on puhtalt teoreetiline vaade. Praktikas tuleb seda konkreetsetes tingimustes testida.

Mille poolest on hüdrostrelk kasulik?

Klassikalise hüdraulilise separaatori konstruktsiooni rakendamise vajadus on ilmne. Pealegi muutub selle elemendi paigaldamine kateldega süsteemides kohustuslikuks.

Hüdronoole paigaldamine katla teenindatavasse süsteemi tagab voolude stabiilsuse (soojuskandja vooluhulk). Selle tulemusel kaob täielikult hüdrauliliste löökide ja temperatuurihüpete oht.

Näited hüdronoolidest klassikalises lihtsas teostuses plasttorustikel. Nüüd võib selliseid konstruktsioone kohata isegi sagedamini kui metallist. Toime efektiivsus on praktiliselt sama mis metallist, kuid kokkuhoid seadme ja süsteemi paigaldamise arvelt.

Iga tavalise vee küttesüsteemi puhul, mis on tehtud ilma hüdraulilise separaatorita, kaasneb osa liinide väljalülitamisega paratamatult katla kontuuri temperatuuri järsk tõus väikese vooluhulga tõttu. Samal ajal toimub tugevalt jahutatud tagasivoolu tagastamine.

Tekib hüdrauliliste löökide tekkimise oht. Sellised nähtused ohustavad katla kiiret riket ja vähendavad oluliselt seadmete eluiga.

Kodumajapidamissüsteemide jaoks sobivad enamasti hästi plastkonstruktsioonid. See rakendusvariant tundub paigaldamise seisukohast säästlikum.

Pealegi võimaldab liitmike kasutamine polümeertorudest süsteemi paigaldamist ja plastist hüdronoolide ühendamist ilma keevitamiseta. Teeninduse seisukohast on sellised lahendused samuti teretulnud, kuna liitmikele paigaldatud hüdraulilist separaatorit on lihtne igal ajal eemaldada.

Järeldused ja kasulik video teemal

Video praktilisest rakendusest: millal tekib vajadus paigaldada hüdronool ja millal seda pole vaja.

Hüdronoole tähtsust soojusvoolude jaotuses on raske üle hinnata. See on tõesti vajalik seade, mida tuleks paigaldada igasse individuaalsesse kütte- ja sooja vee süsteemi.

Peaasi – arvutada, projekteerida ja valmistada seade – hüdrauliline separaator – õigesti. Täpne arvutus võimaldab seadmest maksimaalset kasu saada.

Palun kirjutage kommentaare allpool asuvasse plokki, avaldage artikli teemaga seotud fotosid, esitage küsimusi. Rääkige, kuidas varustasite küttesüsteemi hüdronooliga. Kirjeldage, kuidas võrgu töö pärast selle paigaldamist muutus, milliseid eeliseid süsteem pärast selle seadme skeemi lisamist omandas.