Qu'est-ce qu'une flèche hydraulique dans un système de chauffage ? Principe de fonctionnement et objectif

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Qu'est-ce qu'une flèche hydraulique dans un système de chauffage ? Principe de fonctionnement et objectif
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Les systèmes d'approvisionnement en eau individuels fonctionnent souvent à des températures et des pressions instables. Des fluctuations brusques et fortes qui en résultent peuvent provoquer des pannes sur des circuits individuels et des nœuds de pipeline. Un pistolet hydraulique aide à éliminer de telles situations. Il adoucit non seulement le travail du réseau d'ingénierie, mais remplit également des fonctions supplémentaires, notamment le filtrage. Qu'est-ce qu'une flèche hydraulique dans un système de chauffage ? Il s'agit d'un petit appareil de plomberie intégré au réseau lors de l'installation initiale ou dans le cadre des prochaines activités de maintenance.

Affectation des appareils

Pour comprendre l'essence des tâches qu'une flèche hydraulique (séparateur hydraulique) résout, il faut comprendre les nuances du fonctionnement des systèmes de chauffage indépendants. C'est-à-dire que les communications fonctionnentsur sa propre source de chauffage de l'eau de refroidissement. Dans les systèmes domestiques, les chaudières, les chaudières, les chauffe-eau, etc. peuvent constituer la base de l'infrastructure de chauffage. Alors, pourquoi avons-nous besoin d'une flèche hydraulique dans ce type de système de chauffage ? La nécessité d'utiliser un stabilisateur de température et de pression découle de la répartition inégale de la charge sur tous les circuits du système. L'irrégularité est due à la complexité de la canalisation, encombrée et consommatrice d'équipements. Au minimum, tout complexe de chauffage à eau contient des vannes d'arrêt, ainsi que les moyens les plus simples de surveillance et de régulation des débits. A ces appareils s'ajoutent des appareils cibles pour l'émission d'énergie thermique - radiateurs, convecteurs, batteries standards, etc. Mais ce n'est pas tout. Pour assurer la circulation du fluide caloporteur, des groupes de pompage et des collecteurs sont introduits dans le réseau. Les pompes de circulation, couplées à des équipements de chaudière dans une infrastructure surchargée, ne peuvent pas toujours fournir un support uniforme en pression et en température. D'où la nécessité de régulateurs et de stabilisateurs supplémentaires.

séparateur hydraulique
séparateur hydraulique

Il existe une opinion selon laquelle la flèche hydraulique n'est nécessaire que pour éviter les surcharges thermiques dans les systèmes où des pompes de différentes capacités sont utilisées. Ils fonctionnent à partir de la même source de chaleur et, en raison de la différence de caractéristiques, ne sont pas en mesure de maintenir de manière égale les équilibres de pression. Le but fondamental d'une flèche hydraulique dans un système de chauffage se résume vraiment à niveler leur travail, mais en pratique, d'autres effets positifs sont également obtenus. Ceux-ci incluent:

  • Nettoyage des contours.
  • Optimiser les performances du système.
  • Prévention des risques de refoulement de liquide de refroidissement.

La conception du pistolet à eau

Le séparateur hydraulique ressemble à un collecteur optimisé avec des canaux d'entrée et de sortie de différents diamètres. Sa différence fondamentale peut être appelée la présence de moyens avancés de surveillance et de mesure des paramètres du liquide de refroidissement. Qu'est-ce qu'une flèche hydraulique dans un système de chauffage en termes d'appareil fonctionnel ? Il s'agit d'une construction qui comprend les nœuds suivants:

  • Vanne à bille de sortie.
  • Purgeur d'air manuel.
  • Fiche pour capteur magnétique.
  • Manchon pour l'installation du capteur de température.

La conception comprend également une isolation amovible, des tuyaux de dérivation pour connecter les circuits, des vannes et, dans certaines modifications, un petit réservoir comme un réservoir hydraulique. La fonction de ce dernier est généralement transférée à la partie épaissie du tuyau séparateur, qui peut ressembler à un récipient. En ce qui concerne les matériaux de fabrication, des alliages métalliques inoxydables sont généralement utilisés pour le corps du pistolet hydraulique. Des dispositifs en polypropylène sont également utilisés, mais en raison des charges à haute température, leur utilisation est limitée.

Flèche hydraulique en plastique pour système de chauffage
Flèche hydraulique en plastique pour système de chauffage

Le principe de fonctionnement de la flèche hydraulique dans le système de chauffage

La tâche principale du séparateur hydraulique est de séparer le circuit de la chaudière des branches de travail de la distribution du caloporteur. L'appareil fournit une égalisation de pression entredes groupes de collecteurs qui assurent la circulation des flux à l'aller et au retour. Sinon, des conditions sont créées pour mélanger les flux d'eau froide et d'eau chaude, ce qui réduit la puissance calorifique dans les circuits. Comment le processus de régulation est-il mis en œuvre ? Le principe de fonctionnement d'une flèche hydraulique dans un système de chauffage est de créer une zone tampon à résistance nulle dans les zones intermédiaires où des pertes de charge sont possibles. Cela garantit une décompression sur tous les circuits entre les pompes.

Le besoin d'une connexion naturelle de la fonction flèche hydraulique se produit dans les situations suivantes:

  • Le débit d'eau chaude de la chaudière est plus faible que le débit du liquide de refroidissement sur les circuits de chauffage.
  • Le débit d'eau froide du circuit de chauffage est plus faible que le débit de la chaudière.

En fonctionnement normal, si l'équipement est choisi correctement, le tampon de délimitation est utilisé dans une mesure minimale. Comment fonctionne une flèche hydraulique dans un système de chauffage en cas de violation de l'équilibre du mouvement du liquide de refroidissement? Les volumes qui dépassent la norme en termes d'équilibre du côté alimentation ou retour vont au réservoir hydraulique ou à la partie épaissie du tuyau fléché hydraulique. Théoriquement, des situations sont également possibles lorsque l'eau de l'un des circuits pénètre dans la ligne de circulation opposée, en contournant la zone tampon. Cela indique un écart excessif entre les capacités de la chaudière et des pompes, ce qui nécessite le remplacement des unités.

Le principe de fonctionnement de la flèche hydraulique dans le système de chauffage
Le principe de fonctionnement de la flèche hydraulique dans le système de chauffage

Les nuances de la flèche hydraulique dans les systèmes avec un groupe de pompage

Afin d'améliorer l'efficacité du travaill'infrastructure du circuit de chauffage peut être complétée par des pompes auxiliaires et des collecteurs. Cependant, parallèlement à une augmentation de la productivité avec cette approche, on peut également s'attendre à une augmentation de la charge sur les circuits individuels. Par conséquent, un système de chauffage avec une flèche hydraulique et un groupe de pompage peut fonctionner avec les problèmes suivants:

  • Si des unités de circulation de différentes puissances sont utilisées, les pompes faibles ne pourront pas faire face aux charges présentes sur les circuits voisins.
  • En soi, la division en plusieurs circuits à la suite de l'installation d'unités fonctionnelles supplémentaires affecte également le fonctionnement du groupe de pompage, ce qui peut entraîner sa surcharge et sa panne.
  • Si le projet prévoit une différence standard dans les indicateurs de pression sur les branches individuelles, la moindre violation de l'équilibrage entraînera un accident déjà en cours.
  • Lors de l'arrêt normal des pompes individuelles pour couper l'alimentation en eau de leur zone cible, le risque de mouvement de courants "vagabonds" provoqué par les équipements de circulation voisins augmentera.

Les problèmes opérationnels ci-dessus surviennent généralement dans des systèmes industriels complexes dans des usines où des dizaines de consommateurs sont desservis par une seule source de chaleur. Dans les systèmes de chauffage d'une maison privée, une flèche hydraulique fonctionne généralement en conjonction avec un petit groupe de pompage et deux ou trois collecteurs. Même si nous parlons d'une maison à deux étages, deux pompes peuvent suffire pour la circulation complète du liquide de refroidissement. L'essentiel est de les choisir correctement en fonction debesoins spécifiques du système.

Flèche Hydro dans un système de chauffage avec un groupe de pompe
Flèche Hydro dans un système de chauffage avec un groupe de pompe

Calcul du pistolet à eau

Les performances d'un séparateur hydraulique sont déterminées par l'ensemble de spécifications suivant:

  • Température de fonctionnement - 95 à 110°C.
  • La puissance utilisable de la chaudière est d'environ 100-125 kW.
  • Productivité - consommation moyenne de 4 à 8-9 m3/heure.
  • L'entraxe par rapport aux consommateurs est d'environ 200 mm.

En fonction de ces paramètres, le modèle d'appareil est sélectionné pour un système spécifique. Comment calculer la flèche hydraulique du système de chauffage? En plus de la conformité structurelle (dimensions et dimensions des buses), pour une évaluation correcte du débit du point de vue de la possibilité d'équilibrer le système, le diamètre de la zone tampon doit être calculé. Les experts recommandent que la section optimale du réservoir séparateur soit considérée comme une taille capable de fournir une vitesse d'écoulement de 0,2 m / s. Mais ce paramètre sera directement lié à la quantité d'eau consommée en 1 heure. C'est-à-dire qu'il est nécessaire de déterminer initialement le débit du circuit cible ou du groupe de circuits. Il s'agit de la valeur standard de la chaudière, qui peut être exprimée comme suit:

  • Zone de chauffage principale - environ 2 m3/heure.
  • Zone de chauffage secondaire - environ 1,5 m3/heure.
  • Zone de chauffage de l'eau de la chaudière - 2,5 m3/heure.
  • Section basse température pour besoins techniques - 1 m3/hr.

Le résultat estla consommation totale est d'environ 7 m3/heure. Sous cette valeur, un groupe de pompage, des collecteurs et une flèche hydraulique sont sélectionnés. Avec cette capacité, le diamètre du récipient du tube séparateur peut être d'environ 110-120 mm selon la conception du modèle particulier.

Installation du pistolet hydraulique

Pour l'auto-installation, il est conseillé d'acheter des séparateurs prêts à l'emploi dans l'assemblage. Dans un ensemble complet, l'appareil comprend les vannes d'arrêt nécessaires, une coque isolante, un dégazeur et un séparateur de boues. Si nécessaire, vous pouvez également acheter des raccords et des adaptateurs de plomberie pour le raccordement, mais pour garantir la fiabilité, il est préférable de refuser les adaptateurs.

Après avoir coupé l'eau et éteint l'équipement, vous pouvez procéder à l'installation de la flèche hydraulique dans le système de chauffage selon un schéma horizontal ou vertical. Le processus d'installation ne peut être effectué que dans des pièces à température positive. Tout d'abord, l'appareil est fixé sur le lieu d'utilisation au mur avec des supports. La position du séparateur est pensée à l'avance, à laquelle il sera possible de connecter des tuyaux à ses tuyaux de dérivation sans manipulations supplémentaires. Il est très important de maintenir les connexions correctes. Le circuit d'alimentation d'entrée d'un côté du pistolet à eau doit s'accoupler avec le tuyau de la chaudière. Une dérivation vers les consommateurs (circuit de chauffage) est connectée le long de la même ligne depuis le côté opposé. La ligne de retour est connectée de la même manière.

Conception du séparateur hydraulique
Conception du séparateur hydraulique

En cours d'installation d'une flèche hydraulique dans le système de chauffagede vos propres mains, il faut surtout se souvenir des mesures de sécurité. Même avec le système de circulation éteint, une éclaboussure d'eau chaude n'est pas exclue, il est donc conseillé de travailler avec des gants calorifuges. Après l'installation de l'équipement, un test de pression est effectué, dont le but est de vérifier l'étanchéité du système. Ensuite, le premier démarrage est effectué à l'aide d'un liquide de refroidissement dilué avec un mélange de propylène à 40 % de glycol.

Qu'est-ce qu'une flèche hydraulique dans un système de chauffage avec condenseur ?

Dans les systèmes qui assurent le fonctionnement du chauffage au sol et des radiateurs, le principe de récupération de la chaleur de condensation est utilisé depuis peu. Des chaudières spéciales y fonctionnent, munies d'un tube pour accumuler l'énergie de la vapeur dégagée. Alors que dans les systèmes conventionnels, la vapeur est simplement évacuée dans la cheminée, dans les équipements équipés d'un condenseur, elle s'accumule sur les surfaces de l'échangeur de chaleur et est utilisée dans le processus de chauffage global. Qu'est-ce qu'une flèche hydraulique dans un système de chauffage avec ce principe de fonctionnement ? Pour commencer, il convient de souligner que pour toutes les chaudières à condensation supérieures à 45 kW, l'utilisation de stabilisateurs de pression et de température est obligatoire, car une énergie supplémentaire peut affecter les performances de l'équipement de différentes manières.

De plus, dans le processus de choix d'un modèle de flèches et de pompes hydrauliques, deux points doivent être pris en compte. Premièrement, le débit total dans le circuit de chauffage principal doit nécessairement dépasser celui de la ligne de la chaudière. Deuxièmement, la présence d'un séparateur par défaut augmentera la charge de température sur le circuit de retour entrant dans la chaudière. Cela réduira les performances et nécessitera également un réglage approprié de la puissance de la pompe. En général, avec des facteurs négatifs réduisant l'efficacité, c'est la flèche hydraulique qui équilibrera le fonctionnement des chaudières à condensation qui forment un système en cascade. Par exemple, si deux unités sont utilisées, la flèche hydraulique déplacera la surpression de l'une à l'autre.

Fonctionnalité supplémentaire du pistolet à eau

Aujourd'hui, les séparateurs hydrauliques avec une seule fonction d'équilibrage sont de moins en moins courants. La configuration étendue lui permet également d'être utilisé pour une surveillance complète des indicateurs de performance dans le système. Si les capteurs intégrés sont connectés à l'automatisation de la chaudière, l'appareil fournira un contrôle plus précis des modes de la chaudière et augmentera la fiabilité des fusibles. Pourquoi avons-nous besoin d'une flèche hydraulique dans le système de chauffage, en plus du contrôle des équipements ? La présence d'une vanne thermostatique fournira en outre un gradient sur les lignes de distribution secondaires du liquide de refroidissement, et une purge d'air créera les conditions de libération d'oxygène dissous dans les flux d'eau chaude. Mais il est important de déterminer à l'avance quel système d'évacuation d'air sera optimal dans un cas particulier - automatique ou manuel.

Dispositif Hydrogun
Dispositif Hydrogun

Une autre fonction courante d'une flèche hydraulique dans un système de chauffage est d'éliminer les boues. Pour sa mise en œuvre, un séparateur de boues est utilisé. Les suspensions et les dépôts importants restent dans un réservoir de stockage spécial et, lors de la maintenance, sont libérés par la vanne. Les modèles plus modernes sont fournis en option avec aimantpièges qui permettent l'élimination de la magnétite.

Dois-je toujours utiliser un pistolet à eau ?

Il a déjà été noté que dans certains cas l'utilisation de cet appareil est obligatoire. Mais cela ne s'applique qu'aux systèmes dans lesquels des échangeurs de chaleur non standard sont présents ou nous parlons de circuits ramifiés complexes avec des collecteurs multitâches et des groupes de pompage. Mais pourquoi avons-nous besoin d'une flèche hydraulique dans un système de chauffage domestique, dans lequel il n'y a qu'une chaudière, une chaudière et une pompe de circulation? Les risques de créer des déséquilibres thermiques et hydrodynamiques dans de telles configurations sont minimes, et le facteur négatif de lissage des paramètres de fonctionnement est plus susceptible de réduire les performances des équipements. Mais même dans de tels cas, la flèche hydraulique peut se justifier comme moyen d'augmenter la fiabilité des unités et de la canalisation dans son ensemble. Même une réduction minime des pertes de charge dans les circuits augmentera la durée de vie de l'équipement - en conséquence, sa durée de vie sera prolongée. En d'autres termes, la question de l'utilisation d'un pistolet à eau pour les besoins domestiques peut être présentée comme un choix entre faisabilité économique et efficacité énergétique du système de chauffage.

Flèche Hydro dans le système de chauffage de la maison
Flèche Hydro dans le système de chauffage de la maison

Conclusion

Les systèmes hydrauliques pour l'approvisionnement en eau et le chauffage, à mesure que la complexité technologique augmente, nécessitent la connexion de plus en plus de nouveaux appareils et d'ajouts structurels. Ceci est généralement associé à divers outils de contrôle et de gestion qui rendent le réseau plus ergonomique et fonctionnel. Dans ce cas, il pourrait s'agirsécurité et améliorer la fiabilité des composants du système. Dans le même temps, l'intégration du séparateur hydraulique lui-même ne pose pas beaucoup de problèmes. L'installation standard à faire soi-même d'une flèche hydraulique dans un système de chauffage prend 30 à 40 minutes, sans nécessiter la connexion d'un outil spécial. De plus, sur la base de l'appareil dans un ensemble complet, vous pouvez également obtenir un évent et des outils de nettoyage, ce qui éliminera dans tous les cas le besoin de leur installation par un tiers. À l'avenir, l'utilisateur sera tenu de vérifier périodiquement l'intégrité de la structure, son étanchéité et son bon fonctionnement dans le cadre d'une révision générale du système de chauffage.

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