Der hydraulische Teiler ist ein Gerät, das mit vielen Mythen bedeckt ist. Um herauszufinden, welche Aufgaben die hydrostatische Pistole wirklich bewältigen kann und welche ihrer Eigenschaften nur unbegründete Aussagen von Vermarktern sind, schlagen wir vor, das Funktionsprinzip dieses Geräts und seinen Zweck im Detail zu betrachten.
Wie funktioniert ein hydraulischer Pfeil?
Der hydrostatische Pfeil ist ein Kolben mit einer im oberen Teil installierten automatischen Entlüftung. An der Seitenfläche des Gehäuses sind Düsen zum Anschließen der Hauptheizungsrohre eingeschnitten. Im Inneren ist der Hydraulikpfeil absolut hohl, im unteren Teil kann ein Gewinde-Abzweigrohr geschnitten werden, um einen Kugelhahn zu installieren, dessen Zweck darin besteht, den abgesetzten Schlamm vom Boden des Abscheiders abzulassen.
Ein Hydraulikschalter ist im Wesentlichen ein Shunt, der den Vor- und Rücklauf kurzschließt. Der Zweck eines solchen Nebenschlusses besteht darin, die Temperatur des Wärmeträgers sowie dessen Strömung in den Erzeugungs- und Verteilungsteilen des hydraulischen Heizsystems auszugleichen. Um eine echte Wirkung eines Hydroseparators zu erzielen, ist eine sorgfältige Berechnung seines Innenvolumens und der Verbindungspunkte der Rohre erforderlich. Die meisten Geräte auf dem Markt werden jedoch in Serie ohne Anpassung an ein bestimmtes Heizsystem hergestellt..
Es wird oft angenommen, dass zusätzliche Elemente im Kolbenhohlraum vorhanden sein müssen, wie z. B. Strömungsteiler oder Maschen, um mechanische Verunreinigungen zu filtern oder gelösten Sauerstoff abzutrennen. In der Realität zeigen solche Modernisierungsmethoden keinen signifikanten Wirkungsgrad und auch nicht umgekehrt: Wenn beispielsweise das Netz verstopft ist, funktioniert der Hydraulikpfeil und damit das gesamte Heizsystem nicht mehr.
Welche Fähigkeiten werden dem Hydroseparator zugeschrieben?
Unter Heizungsingenieuren gibt es diametral entgegengesetzte Meinungen über die Notwendigkeit, Hydraulikpistolen in Heizungssystemen zu installieren. Die Aussagen der Hersteller von Hydraulikgeräten, die eine Erhöhung der Flexibilität bei der Einrichtung von Betriebsarten, eine Steigerung der Effizienz und der Effizienz der Wärmeübertragung versprechen, verleihen dem Feuer Kraftstoff. Um die Spreu vom Weizen zu trennen, betrachten wir zunächst die absolut unbegründeten Behauptungen über die „herausragenden“ Fähigkeiten von Hydraulikabscheidern..
Der Wirkungsgrad der Kesselanlage hängt in keiner Weise von den nach den Kesselanschlussrohren installierten Geräten ab. Die nützliche Wirkung des Kessels ist vollständig in der Umwandlungskapazität enthalten, dh in dem Prozentsatz der vom Generator abgegebenen Wärme zur vom Kühlmittel aufgenommenen Wärme. Keine speziellen Rohrleitungsmethoden können den Wirkungsgrad erhöhen, sondern hängen nur von der Oberfläche des Wärmetauschers und der richtigen Wahl der Kühlmittelzirkulationsrate ab.
Ein Multi-Modus, der angeblich durch die Installation eines hydraulischen Pfeils bereitgestellt wird, ist ebenfalls ein absoluter Mythos. Das Wesentliche der Versprechen besteht darin, dass bei Vorhandensein eines hydraulischen Pfeils drei Optionen für das Durchflussverhältnis im Generator- und Verbraucherbereich realisiert werden können. Der erste ist der absolute Ausgleich des Durchflusses, der in der Praxis nur ohne Nebenschluss und nur einen Kreislauf im System möglich ist. Die zweite Option, bei der die Durchflussmenge in den Kreisläufen größer ist als durch den Kessel, soll zu höheren Einsparungen führen. In diesem Modus gelangt jedoch zwangsläufig ein unterkühltes Kühlmittel über den Rückstrom in den Wärmetauscher, was eine Reihe von negativen Auswirkungen hat: Beschlagen der Innenflächen der Brennkammer oder Temperaturschock.
Es gibt auch eine Reihe von Argumenten, von denen jedes einen inkohärenten Satz von Begriffen darstellt, aber von Natur aus nichts Spezifisches widerspiegelt. Dazu gehören eine Erhöhung der hydrodynamischen Stabilität, eine Erhöhung der Lebensdauer von Geräten, die Kontrolle über die Temperaturverteilung und ähnliche Maßnahmen. Sie können auch die Aussage finden, dass Sie mit dem Hydraulikabscheider das Gleichgewicht des Hydrauliksystems stabilisieren können, was sich in der Praxis als genau das Gegenteil herausstellt. Wenn in Abwesenheit eines Hydraulikpfeils die Reaktion des Systems auf eine Änderung des Durchflusses in einem seiner Teile unvermeidlich ist, ist dies in Gegenwart eines Abscheiders ebenfalls absolut unvorhersehbar.
Realer Umfang
Ein thermohydraulischer Abscheider ist jedoch alles andere als nutzlos. Dies ist eine hydraulische Vorrichtung, deren Funktionsprinzip in der Fachliteratur ausführlich beschrieben wird. Hydrostrelka hat einen genau definierten, wenn auch eher engen Anwendungsbereich.
Der wichtigste Vorteil eines hydraulischen Abscheiders ist die Fähigkeit, den Betrieb mehrerer Umwälzpumpen im Generator und in den Verbraucherteilen des Systems zu koordinieren. Es kommt häufig vor, dass Stromkreise, die an eine gemeinsame Verteilereinheit angeschlossen sind, mit Pumpen versorgt werden, deren Leistung sich um das 2-fache oder mehr unterscheidet. Gleichzeitig erzeugt die stärkste Pumpe eine Druckdifferenz, die so hoch ist, dass die Ansaugung des Kühlmittels durch die übrigen Umwälzvorrichtungen unmöglich ist. Vor einigen Jahrzehnten wurde dieses Problem durch die sogenannte Unterlegscheibe gelöst, die den Durchfluss in Verbraucherkreisen künstlich senkte, indem Metallplatten mit unterschiedlichen Lochdurchmessern in das Rohr geschweißt wurden. Der Hydraulikpfeil überbrückt die Vor- und Rücklaufleitungen, wodurch das Vakuum und der Überdruck in ihnen ausgeglichen werden.
Der zweite Sonderfall ist die übermäßige Kesselleistung im Verhältnis zum Verbrauch der Verteilerkreise. Diese Situation ist typisch für Systeme, in denen eine Reihe von Verbrauchern nicht dauerhaft arbeiten. Beispielsweise können ein indirekter Heizkessel, ein Poolwärmetauscher und Heizkreise von Gebäuden, die nur von Zeit zu Zeit beheizt werden, mit der allgemeinen Hydraulik verbunden werden. Der Einbau eines Hydraulikpfeils in solche Systeme ermöglicht es, die Nennleistung und Zirkulationsrate des Kessels jederzeit aufrechtzuerhalten, während das überschüssige erwärmte Kühlmittel in den Kessel zurückfließt. Wenn ein zusätzlicher Verbraucher eingeschaltet wird, verringert sich die Differenz der Durchflussraten und der Überschuss wird nicht mehr zum Wärmetauscher, sondern zum offenen Kreislauf geleitet.
Die hydrostatische Pistole kann auch als Kollektor des Generatorteils dienen, wenn der Betrieb von zwei Kesseln koordiniert wird, insbesondere wenn ihre Leistung erheblich unterschiedlich ist. Ein zusätzlicher Effekt aus dem Betrieb des Hydraulikpfeils kann als Schutz des Kessels vor einem Temperaturschock bezeichnet werden. Dafür muss jedoch der Durchfluss im Generatorabschnitt den Durchfluss im Verbrauchernetz um mindestens 20% übersteigen. Letzteres wird durch die Installation von Pumpen mit geeigneter Leistung erreicht..
Anschlussplan und Installation
Der Hydraulikschalter hat einen Anschlussplan, der so einfach ist wie sein eigenes Gerät. Die meisten Regeln beziehen sich weniger auf die Verbindung als vielmehr auf die Berechnung der Bandbreite und der Pinbelegung. Die Kenntnis der vollständigen Informationen ermöglicht jedoch die korrekte Durchführung der Installation sowie die Sicherstellung, dass der ausgewählte Hydraulikpfeil für die Installation in einem bestimmten Heizsystem geeignet ist.
Das erste, was klar verstanden werden muss, ist, dass der Hydraulikpfeil nur in Heizsystemen mit Zwangsumlauf funktioniert. In diesem Fall müssen mindestens zwei Pumpen im System vorhanden sein: eine im Stromkreis des Erzeugerteils und mindestens eine im Verbraucher. Unter anderen Bedingungen wirkt der hydraulische Abscheider als Nebenschluss ohne Widerstand und schließt dementsprechend das gesamte System kurz.
Ein Beispiel für einen Wasserpfeil-Anschlussplan: 1 – Heizkessel; 2 – Kesselsicherheitsgruppe; 3 – Ausgleichsbehälter; 4 – Umwälzpumpe; 5 – hydraulischer Abscheider; 6 – automatische Entlüftung; 7 – Absperrventile; 8 – Ablassventil; 9 – Kreislauf Nr. 1 indirekter Heizkessel; 10 – Heizungsheizkörper Nr. 2; 11 – Dreiwegeventil mit elektrischem Antrieb; 12 – Kontur Nr. 3 warmer Boden
Der nächste Aspekt ist die Größe des Hydraulikpfeils, der Durchmesser und die Position der Leitungen. Im allgemeinen Fall wird der Durchmesser des Kolbens basierend auf dem größten Auslegungsfluss in der Leitung bestimmt. Als Maximum kann die Durchflussmenge des Wärmeträgers entweder im Erzeugungs- oder im Verbraucherteil des Heizungssystems gemäß den Daten der hydraulischen Berechnung angenommen werden. Die Abhängigkeit des Durchmessers des Abscheiderkolbens von der Strömung wird durch das Verhältnis der Strömungsgeschwindigkeit zur Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels durch den Kolben beschrieben. Der letzte Parameter ist fest und kann je nach Kapazität der Kesselanlage zwischen 0,1 und 0,25 m / s variieren. Der bei der Berechnung des angegebenen Verhältnisses erhaltene Quotient muss mit einem Korrekturfaktor von 18,8 multipliziert werden.
Der Durchmesser der Verbindungsrohre muss 1/3 des Kolbendurchmessers betragen. In diesem Fall befinden sich die Einlassrohre von der Ober- und Unterseite des Kolbens sowie voneinander in einem Abstand, der dem Durchmesser des Kolbens entspricht. Die Auslassdüsen sind wiederum so angeordnet, dass ihre Achsen relativ zu den Achsen der Eingänge um zwei geeignete Durchmesser versetzt sind. Die beschriebenen Regelmäßigkeiten bestimmen die Gesamthöhe des Körpers des Hydraulikpfeils.
Der Hydraulikpfeil ist mit den Direkt- und Rücklaufleitungen des Kessels oder mehrerer Kessel verbunden. Natürlich sollte beim Anschließen des Hydraulikpfeils kein Hinweis auf eine Verengung der bedingten Bohrung vorhanden sein. Diese Regel zwingt zur Verwendung von Rohren mit einer sehr signifikanten Nennbohrung in den Kesselrohren und beim Anschließen des Kollektors, was das Problem der Optimierung der Anordnung der Kesselraumausrüstung etwas erschwert und den Materialverbrauch der Rohre erhöht.
Über Trennungsköpfe
Lassen Sie uns abschließend kurz auf das Thema Hydrostops mit mehreren Auslässen eingehen, die auch als Sepkolls bezeichnet werden. Im Wesentlichen handelt es sich um eine Kollektorgruppe, bei der der Vor- und Rückteiler durch einen Separator kombiniert werden. Geräte dieser Art sind äußerst nützlich, wenn der Betrieb mehrerer Heizkreise mit unterschiedlichen Durchflussraten und Kühlmitteltemperaturen koordiniert werden soll..
Der vertikale Trennverteiler ermöglicht einen Temperaturgradienten in den Auslassdüsen durch Mischen von Teilen des Kühlmittels. Dies ermöglicht den direkten Anschluss von beispielsweise einem indirekten Heizkessel, einer Heizkörpergruppe und Fußbodenheizkreisläufen ohne Mischgruppe: Der Temperaturunterschied zwischen benachbarten Sepcoll-Auslässen wird je nach Zirkulationsmodus natürlich innerhalb von 10-15 ° C gehalten. Es ist jedoch zu beachten, dass ein solcher Effekt nur möglich ist, wenn sich das Rücklaufrohr des Generatorteils über den Rücklaufauslässen der Verbraucher befindet..
Infolgedessen werden wir eine wichtige Empfehlung geben. Die meisten Haushaltsheizsysteme bis 100 kW benötigen keinen verlustarmen Sammler. Eine viel korrektere Lösung wäre, die Kapazität der Umwälzpumpen auszuwählen und ihre Arbeit zu koordinieren. Um den Kessel vor Temperaturschocks zu schützen, verbinden Sie das Netz mit einem Bypassrohr. Wenn die Konstruktions- oder Installationsorganisation auf der Installation eines Hydraulikpfeils besteht, muss diese Entscheidung unbedingt technologisch begründet werden.
Wie funktioniert der Hydro Pfeil zum Heizen und wozu dient er genau?