Une flèche hydraulique dans le système de chauffage ou un séparateur de débit est un appareil spécial utilisé pour le fonctionnement coordonné des appareils et des circuits qu'il contient. C'est une sorte de collecteur qui régule la pression du liquide dans chacun des canaux d'eau. L'appareil a obtenu son nom en raison de la similitude fonctionnelle avec la flèche ferroviaire.
Avantages et inconvénients
Les avantages des vannes hydrauliques pour les systèmes de chauffage comprennent:
- obtenir le rapport optimal des flux de liquide de refroidissement dans les pipelines avant et arrière;
- la possibilité d'installer une pompe de circulation de faible puissance - réduisant le coût des équipements et de l'énergie électrique;
- réduction des charges hydrauliques dans les éléments du système de chauffage;
- prolongation de la durée de vie;
- la possibilité d'éliminer l'air des canaux.
Il n'y a pas de défauts évidents dans le séparateur hydraulique. Mais il y a quelques limitations dans l'application pratique. Les inconvénients de ces appareils incluent:
- interdiction de travail dans le cadre de l'équipement de chaudières à combustibles solides;
- l'impact sur la fonctionnalité de la flèche de la puissance déclarée de la chaudière - avec son augmentation, la fiabilité de son fonctionnement diminue.
Dans ce cas, le temps de fonctionnement sans problème du produit est également réduit.
Dispositif séparateur
Extérieurement, le séparateur ressemble à un segment de tuyau ayant une section rectangulaire (plus rarement, ronde) et deux bouchons à ses extrémités opposées. Cette conception est reliée à la chaudière avec de petites buses et a quelques robinets sur le côté. En vente, il existe des produits de différentes formes et tailles, ayant un appareil simple. Mais il existe des modèles universels qui, selon leur fonction, remplissent deux fonctions à la fois: un collecteur et un séparateur de flux.
La flèche hydraulique "classique" pour le chauffage se présente sous la forme d'un cylindre en acier et comporte plusieurs tuyaux de dérivation dont la taille est prise en compte en fonction de la section intérieure. Habituellement, il est monté verticalement, mais si nécessaire, peut être installé dans un plan horizontal. L'agencement vertical est utilisé plus souvent, car dans cette position, il est plus facile d'éliminer les impuretés et les gaz.
Dans la plupart des cas, la flèche est une construction soudée à base de tuyaux en acier, mais l'option de sa fabrication à partir de billettes de cuivre ou de polypropylène n'est pas exclue.
Caractéristiques supplémentaires
Les caractéristiques du fonctionnement du circuit de chauffage avec une flèche hydraulique offrent à l'utilisateur de telles fonctionnalités supplémentaires:
- Lorsqu'un flux de fluide pénètre dans les canaux du séparateur, sa vitesse diminue quelque peu. Cela contribue à la sédimentation au fond des impuretés nocives qui sont toujours présentes dans le liquide de refroidissement.
- Pour l'élimination périodique des sédiments accumulés dans la partie inférieure du boîtier, il existe une vanne séparée.
- La réduction de la vitesse du courant vous permet d'éliminer les bulles d'air qu'il contient de l'eau. Ils sont retirés par une valve automatique.
Dans ce dernier cas, l'aiguille hydraulique est utilisée comme séparateur.
Dans les réseaux avec chaudières en fonte, le répartiteur de débit assure la fonction de protection supplémentaire. S'il y a un séparateur d'eau, l'eau froide n'entrera pas dans l'échangeur de chaleur, ce qui peut endommager les éléments chauffants.
Principe d'opération
Les réseaux de chauffage ne peuvent pas fonctionner correctement, car les circuits sont conçus pour des performances individuelles et un indicateur spécifique de la pression du fluide. Le principe de fonctionnement de la flèche hydraulique est basé sur des caractéristiques de conception grâce auxquelles la résistance au débit d'eau est minimale au niveau du corps de l'appareil. Cette propriété vous permet de ne pas réduire la vitesse de déplacement du support, réduisant ainsi de manière significative les pertes de chaleur sur l'ensemble du réseau.
En effet, le distributeur est une sorte de tampon séparant l'équipement de chauffage (chaudière) et la partie consommateur du collecteur. Du fait de son application, chaque pompe individuelle fonctionne de manière autonome, sans perturber l'équilibrage des canaux.
Le séparateur hydraulique pour le chauffage est conçu pour séparer les flux individuels du circuit total et coordonner leur travail commun.
Méthodes de calcul du séparateur
Avant d'installer un pistolet à eau, le calcul des éléments structurels individuels est obligatoire. Lors de sa réalisation, les facteurs suivants doivent être pris en compte:
- consommation de caloporteur dans un système de travail;
- puissance thermique développée dans chaque circuit.
Dans les calculs, la capacité thermique du fluide de travail et la différence de température du support aqueux dans les canaux de retour et d'alimentation sont également prises en compte. Le résultat requis est calculé par la formule suivante:
où D est le diamètre souhaité du produit, Q est la valeur moyenne du débit d'eau (m3 / s), π est la constante classique et V est la vitesse d'écoulement du fluide dans le sens vertical (à un taux de 0,1 mètre seconde).
Lors de l'auto-assemblage des flèches et du calcul des paramètres optimaux, elles agissent selon le schéma obtenu expérimentalement:
- Pour trouver le diamètre intérieur, la somme de toutes les capacités de la chaudière de travail en kilowatts est prise et divisée par la différence des indicateurs de température en alimentation directe et en retour.
- Vous devrez extraire la racine carrée du résultat, puis multiplier le résultat par le nombre 49.
- Pour trouver la taille de l'espace entre les buses, multipliez le diamètre intérieur par deux.
Pour déterminer la hauteur du boîtier du distributeur, le même diamètre est multiplié par six.
Pistolet à eau combiné
Pour raccorder des circuits de chauffage dans des installations de plus de 150 m² au lieu du séparateur habituel, qui s'avère encombrant, des peignes spéciaux sont utilisés. Ils sont d'une conception séquentielle qui combine les capacités d'une flèche hydraulique et d'un collecteur pour le chauffage, qui sont connectés à des cavaliers en acier pour cela. Le nombre de tubes jumeaux est choisi égal au nombre de circuits (ils seront nécessaires pour une paire de pièces). Les avantages de cette combinaison incluent:
- La réparation et l'entretien de l'ensemble du système de chauffage sont simplifiés. La petite construction ne prend pas trop de place dans la pièce.
- Le verrouillage, ainsi que la partie réglementaire du kit de renfort peuvent être placés en un seul endroit.
- En raison de l'augmentation du diamètre du canal collecteur, le support thermique est uniformément réparti le long des contours.
Pour cet agencement, cette approche utilise des sorties de montage spéciales, dont certaines sont destinées au circuit de radiateur et une autre pour connecter le chauffage par le sol.
Les caractéristiques de la conception combinée comprennent la présence d'un échangeur de chaleur spécial, ainsi que l'installation d'une vanne d'équilibrage séparée entre les collecteurs direct et de retour.
Commande sur mesure
Pour assembler les flèches pour le chauffage par vous-même, vous devez d'abord effectuer des calculs théoriques, après quoi des dessins et des diagrammes de travail sont préparés.Il est préférable de confier cette partie des mesures préparatoires à un chauffagiste possédant la formation théorique nécessaire. Une personne qui décide de fabriquer une flèche de ses propres mains doit avoir les compétences nécessaires pour effectuer le soudage.
L'assemblage de toute modification de l'interrupteur hydraulique est basé sur la règle des «3 diamètres». La taille de travail des buses est choisie trois fois inférieure au diamètre du cylindre principal du distributeur. Ils sont situés diamétralement opposés et leur emplacement en hauteur est lié au calibre principal. Une variante est possible dans laquelle les coudes sont réalisés par la dénommée "échelle", ce qui permet d'augmenter l'efficacité d'élimination des gaz et l'élimination des suspensions insolubles. De plus, le choix d'une telle conception pour l'auto-assemblage contribue au mélange normal des flux.
Le rapport de leurs emplacements est mieux choisi de telle manière que la vitesse de déplacement du flux vertical atteigne 0,2 mètre par seconde. Selon la réglementation en vigueur, cette limite est inacceptable, car alors les débits d'eau n'ont pas le temps de se mélanger. Et cela se traduit par l'apparition d'un gradient de température et la détérioration des conditions de distribution des écoulements.
Si vous prévoyez de faire un système de chauffage multi-circuits avec différentes températures du liquide de refroidissement, vous devrez assembler une flèche combinée (avec le collecteur).
Dans ce cas, il est préférable de choisir un schéma horizontal qui, contrairement à l'homologue vertical, n'est pas si courant chez les amateurs et les professionnels. Mais dans cette situation, les questions de l'efficacité du fonctionnement du système de chauffage viennent en premier, et non la commodité de son entretien, de son nettoyage et de sa réparation.
