Los sistemas de suministro de agua individuales a menudo funcionan a temperaturas y presiones inestables. Como resultado, las fluctuaciones agudas y fuertes pueden causar averías en circuitos individuales y nodos de tuberías. Una pistola hidráulica ayuda a eliminar tales situaciones. No solo suaviza el trabajo de la red de ingeniería, sino que también realiza funciones adicionales, incluido el filtrado. ¿Qué es una flecha hidráulica en un sistema de calefacción? Este es un pequeño accesorio de plomería que se integra en la red durante la instalación inicial o como parte de las próximas actividades de mantenimiento.
Asignación de dispositivos
Para comprender la esencia de las tareas que resuelve una flecha hidráulica (separador hidráulico), uno debe comprender los matices del funcionamiento de los sistemas de calefacción independientes. Es decir, las comunicaciones que operanen su propia fuente de calentamiento del agua refrigerante. En los sistemas domésticos, las calderas, las calderas, los calentadores de agua, etc. pueden formar la base de la infraestructura de calefacción. Entonces, ¿por qué necesitamos una flecha hidráulica en este tipo de sistema de calefacción? La necesidad de utilizar un estabilizador de temperatura y presión surge de la distribución desigual de la carga en todos los circuitos del sistema. El desnivel se debe a la complejidad de la tubería, equipo cargado y consumidor. Como mínimo, cualquier complejo de calentamiento de agua contiene válvulas de cierre, así como los medios más simples para monitorear y regular los flujos. A estos dispositivos se agregan dispositivos de destino para la emisión de energía térmica: radiadores, convectores, baterías estándar, etc. Pero eso no es todo. Para garantizar la circulación del refrigerante, se introducen en la red grupos de bombeo y colectores. Las bombas de circulación, junto con el equipo de caldera en una infraestructura sobrecargada, no siempre pueden proporcionar un soporte uniforme de presión y temperatura. De ahí la necesidad de reguladores y estabilizadores adicionales.
Existe la opinión de que la flecha hidráulica se requiere solo para evitar la sobrecarga térmica en sistemas donde se utilizan bombas de diferentes capacidades. Funcionan con la misma fuente de calor y, debido a la diferencia de características, no pueden mantener los equilibrios de presión por igual. El propósito básico de una flecha hidráulica en un sistema de calefacción realmente se reduce a nivelar su trabajo, pero en la práctica también se logran otros efectos positivos. Estos incluyen:
- Limpieza de contornos.
- Optimizar el rendimiento del sistema.
- Prevención de riesgos de reflujo de refrigerante.
El diseño de la pistola de agua
El separador hidráulico parece un colector optimizado con canales de entrada y salida de diferentes diámetros. Su diferencia fundamental se puede llamar la presencia de medios avanzados de monitoreo y medición de los parámetros del refrigerante. ¿Qué es una flecha hidráulica en un sistema de calefacción en términos de un dispositivo funcional? Esta es una construcción que incluye los siguientes nodos:
- Válvula de bola de salida.
- Ventilación de aire manual.
- Enchufe para sensor de captación magnética.
- Manguito para instalación de sensor de temperatura.
El diseño también incluye aislamiento removible, ramales para conectar circuitos, válvulas y, en algunas modificaciones, un pequeño depósito como un tanque hidráulico. La función de este último suele trasladarse a la parte engrosada del tubo separador, que puede tener el aspecto de un recipiente. En cuanto a los materiales de fabricación, para el cuerpo de la pistola hidráulica se suelen utilizar aleaciones metálicas inoxidables. También se utilizan dispositivos de polipropileno, pero debido a las cargas de alta temperatura, su uso es limitado.
El principio de funcionamiento de la flecha hidráulica en el sistema de calefacción
La tarea principal del separador hidráulico es separar el circuito de la caldera de las ramas de trabajo de la distribución del portador de calor. El dispositivo proporciona igualación de presión entreGrupos colectores que aseguran el movimiento de flujos en el suministro y retorno. De lo contrario, se crean condiciones para mezclar los flujos de agua fría y caliente, lo que reduce la producción de calor en los circuitos. ¿Cómo se implementa el proceso de regulación? El principio de funcionamiento de una flecha hidráulica en un sistema de calefacción es crear una zona de amortiguamiento con resistencia cero en áreas intermedias donde es posible que haya caídas de presión. Esto asegura el alivio de presión en todos los circuitos entre las bombas.
La necesidad de una conexión natural de la función de flecha hidráulica ocurre en las siguientes situaciones:
- El flujo de agua caliente de la caldera es más débil que el flujo de refrigerante en los circuitos de calefacción.
- El caudal de agua fría del circuito de calefacción es más débil que el caudal de la caldera.
En funcionamiento normal, si el equipo se elige correctamente, el búfer delimitador se utiliza al mínimo. ¿Cómo funciona una flecha hidráulica en un sistema de calefacción si hay una violación del equilibrio de movimiento del refrigerante? Los volúmenes que exceden la norma en términos de equilibrio desde el lado de suministro o retorno van al tanque hidráulico o la parte engrosada de la tubería de flecha hidráulica. En teoría, también son posibles situaciones en las que el agua de uno de los circuitos ingresa a la línea de movimiento opuesta, sin pasar por la zona de amortiguamiento. Esto indica una discrepancia excesiva entre las capacidades de la caldera y las bombas, lo que requiere el reemplazo de las unidades.
Los matices de la flecha hidráulica en sistemas con grupo de bombeo
Para mejorar la eficiencia del trabajoLa infraestructura del circuito de calefacción se puede complementar con bombas auxiliares y colectores. Sin embargo, junto con un aumento de la productividad con este enfoque, también se puede esperar un aumento de la carga en los circuitos individuales. En consecuencia, un sistema de calefacción con flecha hidráulica y grupo de bombeo puede funcionar con los siguientes problemas:
- Si se utilizan unidades de circulación con diferentes potencias nominales, las bombas débiles no podrán hacer frente a las cargas presentes en los circuitos vecinos.
- En sí misma, la división en muchos circuitos como resultado de la instalación de unidades funcionales adicionales también afecta el funcionamiento del grupo de bombeo, lo que puede conducir a su sobrecarga y falla.
- Si el proyecto prevé una diferencia estándar en los indicadores de presión en ramas individuales, la más mínima violación en el equilibrio provocará un accidente que ya está en la tubería.
- Durante el apagado normal de bombas individuales para cortar el suministro de agua a su área objetivo, aumentará el riesgo de movimiento de corrientes "parásitas" provocadas por equipos de circulación vecinos.
Los problemas operativos anteriores suelen surgir en sistemas industriales complejos en fábricas donde una sola fuente de calor sirve a docenas de consumidores. En los sistemas de calefacción de una casa particular, una flecha hidráulica generalmente funciona en conjunto con un pequeño grupo de bombeo y dos o tres colectores. Incluso si estamos hablando de una casa de dos pisos, dos bombas pueden ser suficientes para la circulación completa del refrigerante. Lo principal es elegirlos correctamente de acuerdo connecesidades específicas del sistema.
Cálculo de la pistola de agua
El rendimiento de un separador hidráulico está determinado por el siguiente conjunto de especificaciones:
- Temperatura de funcionamiento: de 95 a 110 °C.
- La potencia útil de la caldera es de unos 100-125 kW.
- Productividad - consumo medio de 4 a 8-9 m3/hora.
- La distancia entre centros relativa a los consumidores es de unos 200 mm.
Según estos parámetros, se selecciona el modelo de dispositivo para un sistema específico. ¿Cómo calcular la flecha hidráulica del sistema de calefacción? Además del cumplimiento estructural (dimensiones y dimensiones de las boquillas), para una correcta evaluación del caudal desde el punto de vista de la posibilidad de equilibrar el sistema, se debe calcular el diámetro de la zona de amortiguamiento. Los expertos recomiendan que la sección óptima del tanque separador se tome como un tamaño capaz de proporcionar una velocidad de flujo de 0,2 m/s. Pero este parámetro estará directamente relacionado con la cantidad de consumo de agua en 1 hora. Es decir, es necesario determinar inicialmente el rendimiento del circuito o grupo de circuitos objetivo. Este es el valor estándar de la caldera, que se puede expresar de la siguiente manera:
- Zona de calefacción principal: unos 2 m3/hora.
- Zona de calefacción secundaria - aprox. 1,5 m3/hora.
- Zona de calentamiento de agua de la caldera - 2,5 m3/hora.
- Sección de baja temperatura para necesidades técnicas - 1 m3/h.
El resultado esel consumo total es de unos 7 m3/hora. Bajo este valor se selecciona un grupo de bombeo, colectores y una flecha hidráulica. Con esta capacidad, el diámetro del recipiente del tubo separador puede ser de aproximadamente 110-120 mm según el diseño del modelo en particular.
Instalación de la pistola hidráulica
Para la autoinstalación, se recomienda adquirir separadores prefabricados en el conjunto. En un conjunto completo, el dispositivo incluye las válvulas de cierre necesarias, una carcasa aislante, un desgasificador y un separador de lodos. Si es necesario, también puede comprar accesorios y adaptadores de plomería para la conexión, pero para garantizar la confiabilidad, es mejor rechazar los adaptadores.
Después de cortar el agua y apagar el equipo, puede proceder a instalar la flecha hidráulica en el sistema de calefacción en un patrón horizontal o vertical. El proceso de instalación solo puede realizarse en habitaciones con temperatura positiva. En primer lugar, el dispositivo se fija en el lugar de operación a la pared con soportes. La posición del separador está pensada de antemano, en la que será posible conectar las tuberías a sus ramales sin manipulaciones adicionales. Es muy importante mantener las conexiones correctas. El circuito de alimentación de entrada por un lado de la pistola de agua debe coincidir con el tubo de la caldera. Una rama a los consumidores (circuito de calefacción) está conectada a lo largo de la misma línea desde el lado opuesto. La línea de retorno se conecta de la misma manera.
En proceso de instalación de una flecha hidráulica en el sistema de calefaccióncon sus propias manos, es especialmente necesario recordar las medidas de seguridad. Incluso con el sistema de circulación apagado, no se descarta una salpicadura de agua caliente, por lo que es recomendable trabajar con guantes aislantes del calor. Después de la instalación del equipo, se realiza una prueba de presión, cuyo objetivo es verificar la estanqueidad del sistema. Luego se realiza la primera puesta en marcha utilizando un refrigerante diluido con una mezcla de propileno con un contenido de glicol al 40%.
¿Qué es una flecha hidráulica en un sistema de calefacción con condensador?
En los sistemas que aseguran el funcionamiento de la calefacción por suelo radiante y los radiadores, se ha utilizado recientemente el principio de recogida del calor de condensación. En él funcionan calderas especiales, provistas de un tubo para acumular la energía del vapor liberado. Mientras que en los sistemas convencionales el vapor simplemente se expulsa por la chimenea, en los equipos con condensador se acumula en las superficies del intercambiador de calor y se utiliza en el proceso de calentamiento general. ¿Qué es una flecha hidráulica en un sistema de calefacción con este principio de funcionamiento? Para empezar, cabe destacar que para todas las calderas de condensación superiores a 45 kW es obligatorio el uso de estabilizadores de presión y temperatura, ya que la energía adicional puede afectar de diferentes formas al rendimiento del equipo.
Además, en el proceso de elección de un modelo de flechas y bombas hidráulicas, se deben tener en cuenta dos puntos. En primer lugar, el caudal total del circuito principal de calefacción debe ser necesariamente superior al de la línea de la caldera. En segundo lugar, la presencia de un separador predeterminado aumentará la carga de temperatura en el circuito de retorno que ingresa a la caldera. Esto reducirá el rendimiento y también requerirá un ajuste apropiado para la potencia de la bomba. En general, con factores negativos que reducen la eficiencia, es la flecha hidráulica la que equilibrará el funcionamiento de las calderas de condensación que forman un sistema en cascada. Por ejemplo, si se utilizan dos unidades, la flecha hidráulica desplazará el exceso de presión de una a la otra.
Funcionalidad adicional de la pistola de agua
Hoy en día, los separadores hidráulicos con una sola función de balanceador son cada vez menos comunes. La configuración ampliada permite su uso también para el seguimiento exhaustivo de los indicadores de rendimiento del sistema. Si los sensores incorporados están conectados a la automatización de la caldera, el dispositivo proporcionará un control más preciso de los modos de la caldera y aumentará la confiabilidad de los fusibles. ¿Por qué necesitamos una flecha hidráulica en el sistema de calefacción, además de controlar el equipo? Además, la presencia de una válvula termostática proporcionará un gradiente en las líneas de distribución secundaria del refrigerante, y una salida de aire creará las condiciones para la liberación de oxígeno disuelto en los flujos de agua caliente. Pero es importante determinar de antemano qué sistema de escape de aire será óptimo en un caso particular: automático o manual.
Otra función común de una flecha hidráulica en un sistema de calefacción es eliminar el lodo. Para su ejecución se utiliza un separador de lodos. Grandes suspensiones y depósitos permanecen en un tanque de almacenamiento especial y durante el mantenimiento se liberan a través de la válvula. Los modelos más modernos se suministran opcionalmente con magnéticotrampas que permiten la eliminación de magnetita.
¿Tengo que usar siempre una pistola de agua?
Ya se ha señalado que en algunos casos el uso de este dispositivo es obligatorio. Pero esto se aplica solo a los sistemas en los que están presentes intercambiadores de calor no estándar o estamos hablando de circuitos ramificados complejos con colectores multitarea y grupos de bombeo. Pero, ¿por qué necesitamos una flecha hidráulica en un sistema de calefacción doméstico, en el que solo hay una caldera, una caldera y una bomba de circulación? Los riesgos de crear desequilibrios térmicos e hidrodinámicos en tales configuraciones son mínimos, y es más probable que el factor negativo de suavizar los parámetros operativos reduzca el rendimiento del equipo. Pero incluso en tales casos, la flecha hidráulica puede justificarse como un medio para aumentar la confiabilidad de las unidades y la tubería en su conjunto. Incluso una reducción mínima en las caídas de presión en los circuitos aumentará la vida útil del equipo; en consecuencia, se extenderá su vida útil. En otras palabras, la cuestión de utilizar una pistola de agua para necesidades domésticas puede presentarse como una elección entre la viabilidad económica y la eficiencia energética del sistema de calefacción.
Conclusión
Los sistemas hidráulicos para suministro de agua y calefacción, a medida que aumenta la complejidad tecnológica, requieren la conexión de más y más dispositivos nuevos y adiciones estructurales. Esto suele ir asociado a diversas herramientas de control y gestión que hacen que la red sea más ergonómica y funcional. En este caso, podría serseguridad y mejorar la confiabilidad de los componentes del sistema. Al mismo tiempo, la integración del propio separador hidráulico no causa muchos problemas. La instalación estándar de bricolaje de una flecha hidráulica en un sistema de calefacción lleva de 30 a 40 minutos, sin necesidad de conectar una herramienta especial. Además, sobre la base del dispositivo en un conjunto completo, también puede obtener una ventilación de aire y herramientas de limpieza, que en cualquier caso eliminarán la necesidad de su instalación por parte de terceros. En el futuro, el usuario deberá comprobar periódicamente la integridad de la estructura, su estanqueidad y su correcto funcionamiento como parte de una revisión general del sistema de calefacción.
