Qu'est-ce qu'une flèche hydraulique (collecteur à faible perte) dans le système de chauffage

Concevoir votre propre système de chauffage est loin d'être facile. Même si les installateurs le «planifient», vous devez être conscient de nombreuses nuances. Premièrement, pour suivre leurs travaux, et deuxièmement, pour évaluer la nécessité et la faisabilité de leurs propositions. Par exemple, ces dernières années, un pistolet à eau pour le chauffage a été fortement encouragé. C'est un petit ajout dont l'installation se traduit par une quantité considérable. Dans certains cas, cela est très utile, dans d'autres, cela peut être facilement fait sans.

Qu'est-ce qu'une flèche hydraulique et où est-elle installée

Le nom correct de cet appareil est pointeur hydraulique ou séparateur hydraulique. C'est un morceau de tuyau rond ou carré avec des tuyaux soudés. Il n'y a généralement rien à l'intérieur. Dans certains cas, il peut y avoir deux filets. Un (ci-dessus) pour une meilleure «évacuation» des bulles d'air, le second (ci-dessous) pour filtrer les impuretés.

Exemples de tireurs hydrauliques industriels

Dans le système de chauffage, une flèche hydraulique est placée entre la chaudière et les consommateurs - circuits de chauffage. Il peut être situé à la fois horizontalement et verticalement. Le plus souvent, ils sont placés verticalement. Avec cet agencement, un évent automatique est installé dans la partie supérieure et une vanne d'arrêt en bas. Une partie de l'eau contenant de la saleté accumulée est périodiquement évacuée par le robinet.

Où est installé un séparateur hydraulique dans le système de chauffage

Autrement dit, il s'avère qu'un séparateur hydraulique placé verticalement, simultanément à ses fonctions principales, élimine l'air et permet d'éliminer les boues.

Objectif et principe de fonctionnement

Un pistolet à eau est nécessaire pour les systèmes ramifiés dans lesquels plusieurs pompes sont installées. Il fournit le débit de liquide de refroidissement requis pour toutes les pompes, quelles que soient leurs performances. En d'autres termes, il sert à découpler hydrauliquement les pompes du système de chauffage. Par conséquent, ce dispositif est également appelé - un séparateur hydraulique ou un séparateur hydraulique.

Représentation schématique de la flèche hydraulique et de sa place dans le système de chauffage

Une flèche hydraulique est installée si plusieurs pompes sont prévues dans le système: une sur le circuit chaudière, le reste sur les circuits de chauffage (radiateurs, chauffe-eau au sol, chaudière à chauffage indirect). Pour un fonctionnement correct, leurs performances sont sélectionnées de manière à ce que la pompe de la chaudière puisse pomper un peu plus de liquide de refroidissement (de 10 à 20%) que ce qui est nécessaire pour le reste du système.

Pourquoi ai-je besoin d'un pistolet à eau pour chauffer? Prenons un exemple. Dans un système de chauffage à plusieurs pompes, elles ont souvent des capacités différentes. Il arrive souvent qu'une pompe soit plusieurs fois plus puissante. Toutes les pompes doivent être installées côte à côte - dans le collecteur, où elles sont reliées hydrauliquement. Lorsqu'une pompe puissante est mise en marche à pleine puissance, tous les autres circuits sont laissés sans liquide de refroidissement. Ça arrive tout le temps. Pour éviter de telles situations, une flèche hydraulique est installée dans le système de chauffage. La deuxième façon consiste à répartir les pompes sur une longue distance.

Modes de fonctionnement

Théoriquement, trois modes de fonctionnement du système de chauffage avec une flèche hydraulique sont possibles. Ils sont illustrés dans la figure ci-dessous. La première se produit lorsque la pompe de la chaudière pompe exactement la même quantité de liquide de refroidissement que l'ensemble du système de chauffage a besoin. C'est une situation idéale qui est très rare dans la vraie vie. Expliquons pourquoi.Le chauffage moderne ajuste le travail en fonction de la température du liquide de refroidissement ou de la température de la pièce. Imaginez que tout soit parfaitement calculé, que les vannes soient ouvertes et qu'après réglage, l'égalité est atteinte. Mais après un certain temps, les paramètres de la chaudière ou de l'un des circuits de chauffage changeront. L'équipement s'adaptera à la situation et l'égalité des performances sera violée. Ce régime peut donc durer quelques minutes (voire moins).

Modes de fonctionnement possibles du système de chauffage avec un séparateur hydraulique

Le deuxième mode de fonctionnement de la flèche hydraulique est lorsque le débit des circuits de chauffage est supérieur à la puissance de la pompe de la chaudière (figure du milieu). Cette situation est dangereuse pour le système et ne doit pas être autorisée. Cela est possible si les pompes sont mal sélectionnées. Au contraire, la pompe de la chaudière est trop basse. Dans ce cas, afin d'assurer le débit requis, le liquide de refroidissement du retour sera fourni aux circuits avec le liquide de refroidissement chauffé de la chaudière. C'est-à-dire qu'à la sortie de la chaudière, par exemple, 80 ° C, après avoir ajouté de l'eau froide, par exemple, 65 ° C entre dans le circuit (la température réelle dépend du déficit de débit). Après avoir traversé les appareils de chauffage, la température du liquide de refroidissement baisse de 20-25 ° С. Autrement dit, la température du liquide de refroidissement fourni à la chaudière sera au mieux de 45 ° C. Si nous comparons avec la sortie - 80 ° C, alors le delta de température est trop élevé pour une chaudière conventionnelle (sans condensation). Ce mode de fonctionnement n'est pas normal et la chaudière tombera rapidement en panne.

Le troisième mode de fonctionnement est lorsque la pompe de la chaudière délivre plus de liquide de refroidissement chauffé que les circuits de chauffage ne le nécessitent (figure de droite). Dans ce cas, une partie du liquide de refroidissement chauffé est renvoyée vers la chaudière. En conséquence, la température du caloporteur entrant augmente, il fonctionne en mode doux. Il s'agit du mode de fonctionnement normal du système de chauffage avec une flèche hydraulique.

Quand un pistolet à eau est nécessaire

Un pistolet à eau pour le chauffage est nécessaire à 100% si plusieurs chaudières fonctionnant en cascade se trouvent dans le système. De plus, ils doivent travailler simultanément (au moins la plupart du temps). Ici, pour un fonctionnement correct, le séparateur hydraulique est la meilleure solution.

En présence de deux chaudières fonctionnant simultanément (en cascade), une flèche hydraulique est la meilleure option

Un autre pistolet à eau pour le chauffage peut être utile pour les chaudières avec un échangeur de chaleur en fonte. Dans le réservoir du séparateur hydraulique, de l'eau chaude et froide est constamment mélangée. Cela réduit le delta des températures à la sortie et à l'entrée de la chaudière. Pour un échangeur de chaleur en fonte, c'est une bénédiction. Mais un bypass avec une vanne réglable à trois voies fera face à la même tâche et coûtera beaucoup moins cher. Ainsi, même pour les chaudières en fonte des petits systèmes de chauffage, avec à peu près le même débit, il est tout à fait possible de se passer de connecter une flèche hydraulique.

Quand puis-je mettre

S'il n'y a qu'une seule pompe dans le système de chauffage - sur la chaudière, la flèche hydraulique n'est pas du tout nécessaire. Vous pouvez également vous en passer si une ou deux pompes sont installées sur les circuits. Un tel système peut être équilibré à l'aide de vannes de régulation. Quand l'installation d'une flèche hydraulique est-elle justifiée? Lorsque de telles conditions sont disponibles:

• Il y a trois circuits ou plus, tous de puissance très différente (volume de circuit différent, différentes températures sont nécessaires). Dans ce cas, même avec une sélection idéalement précise des pompes et le calcul des paramètres, il existe une possibilité de fonctionnement instable du système. Par exemple, une situation est souvent rencontrée lorsque les radiateurs deviennent froids lorsque la pompe à plancher chauffée est activée. Dans ce cas, une déconnexion hydraulique des pompes est nécessaire et donc une flèche hydraulique est installée.
• En plus des radiateurs, il y a un plancher chauffant à l'eau qui chauffe de grandes surfaces. Oui, il peut être connecté via le collecteur et l'unité de mélange, mais il peut forcer la pompe de la chaudière à fonctionner en mode extrême. Si vos pompes à chaleur brûlent souvent, vous devrez probablement installer une flèche hydraulique.
• Dans un système de volume moyen ou grand (avec deux pompes ou plus), vous allez installer un équipement de contrôle automatique - en fonction de la température du liquide de refroidissement ou en fonction de la température de l'air. En même temps, vous ne voulez pas / ne pouvez pas régler le système manuellement (avec des robinets).

Un exemple de système de chauffage avec une flèche hydraulique

Dans le premier cas, une rupture hydraulique est très probablement nécessaire, dans le second, vous devriez penser à l'installer. Pourquoi juste penser? Parce que c'est une grosse dépense. Et ce n'est pas seulement le coût de la flèche hydraulique. Cela coûte environ 300 $. Nous devrons installer des équipements supplémentaires. Au minimum, des collecteurs sont nécessaires à l'entrée et à la sortie, des pompes pour chaque circuit (avec un petit système, vous pouvez vous passer d'une flèche hydraulique), ainsi qu'une unité de contrôle de la vitesse de la pompe, car elles ne peuvent pas être contrôlées via la chaudière. Avec le paiement pour l'installation de l'équipement, cet «appendice» se traduit par environ deux mille dollars. Vraiment beaucoup.

Pourquoi cet équipement est-il alors installé? Parce qu'avec une flèche hydraulique, le chauffage fonctionne de manière plus stable, il ne nécessite pas de réglage constant du débit de liquide de refroidissement dans les circuits. Si vous demandez aux propriétaires de chalets dont le chauffage se fait sans séparateur hydraulique, ils vous diront que vous devez souvent reconfigurer le système - tourner les vannes, ajuster les débits de liquide de refroidissement dans les circuits. Ceci est typique si différents éléments chauffants sont utilisés. Par exemple, au rez-de-chaussée, il y a un chauffage par le sol, des radiateurs sur deux étages, des buanderies chauffées dans lesquelles une température minimale doit être maintenue (garage, par exemple). Si vous êtes censé avoir à peu près le même système, et que la perspective de «réglage» ne vous convient pas, vous pouvez mettre une flèche hydraulique pour le chauffage. S'il est présent, autant de liquide de refroidissement entre dans chaque circuit que nécessaire pour le moment et ne dépend en aucun cas des paramètres de fonctionnement d'un certain nombre de pompes d'autres circuits.

Comment choisir les paramètres

Le séparateur hydraulique est sélectionné en tenant compte du débit maximal possible du caloporteur. Le fait est qu'à une vitesse élevée de déplacement du fluide dans les tuyaux, il commence à faire du bruit. Pour éviter cet effet, la vitesse maximale est prise égale à 0,2 m / s.

Paramètres requis pour le séparateur hydraulique

Selon le débit maximum du liquide de refroidissement

Pour calculer le diamètre de la flèche hydraulique à l'aide de cette méthode, la seule chose que vous devez savoir est le débit de liquide de refroidissement maximal possible dans le système et le diamètre des buses. Avec les tuyaux, tout est simple - vous savez quel tuyau vous allez faire le câblage. On connaît le débit maximum que la chaudière peut fournir (il y en a dans les spécifications techniques), et le débit le long des circuits dépend de leur taille / volume et est déterminé lors du choix des pompes du circuit. Le débit de tous les circuits est additionné par rapport à la puissance de la pompe de la chaudière. Une valeur élevée est remplacée dans la formule de calcul du volume de la flèche hydraulique.

Formule de calcul du diamètre d'un collecteur à faibles pertes pour un système de chauffage en fonction du débit maximal de caloporteur

Donnons un exemple. Laissez le débit maximum dans le système être de 7,6 mètres cubes par heure. La vitesse maximale autorisée est prise comme standard - 0,2 m / s, le diamètre des buses est de 6,3 cm (tuyaux de 2,5 pouces). Dans ce cas, nous obtenons: 18,9 * √ 7,6 / 0,2 = 18,9 * √38 = 18,9 * 6,16 = 116,424 mm. Si elle est arrondie, on constate que le diamètre de la flèche hydraulique doit être de 116 mm.

Selon la puissance maximale de la chaudière

La deuxième façon est la sélection de la flèche hydraulique en fonction de la puissance de la chaudière. L'estimation sera approximative, mais vous pouvez y faire confiance. Vous aurez besoin de la puissance de la chaudière et de la différence de température entre le liquide de refroidissement dans les canalisations d'alimentation et de retour.

Calcul de la flèche hydraulique par puissance de chaudière

Le calcul est également simple. Soit la puissance maximale de la chaudière est de 50 kW, le delta de température est de 10 ° C, les diamètres des buses sont les mêmes - 6,3 cm En substituant les nombres, nous obtenons - 18,9 * √ 50 / 0,2 * 10 = 18,9 * √ 25 = 18,9 * 5 = 94,5 mm. Pour arrondir, on obtient le diamètre de la flèche hydraulique 95 mm.

Comment trouver la longueur de la flèche hydraulique

Nous avons décidé du diamètre du diviseur hydraulique pour le chauffage, mais vous devez également connaître la longueur. Il est sélectionné en fonction du diamètre des tuyaux connectés. Il existe deux types de flèches hydrauliques pour le chauffage - avec des robinets situés l'un en face de l'autre et avec des tuyaux alternés (situés avec un décalage l'un par rapport à l'autre).

Déterminez la longueur de la flèche hydraulique à partir d'un tuyau rond

Il est facile de calculer la longueur dans ce cas - dans le premier cas, il s'agit de 12d, dans le second de 13d. Pour les systèmes moyens, le diamètre peut être sélectionné en fonction des buses - 3 * d. Comme vous pouvez le voir, rien de compliqué. Vous pouvez le calculer vous-même.

Achetez ou faites-le vous-même?

Comme ils l'ont dit, un pistolet hydraulique prêt à l'emploi pour le chauffage coûte beaucoup - 200 à 300 $, selon le fabricant. Pour réduire les coûts, il existe une volonté naturelle de le faire soi-même. Si vous savez cuisiner, pas de problème - vous avez acheté les matériaux et les avez fabriqués. Mais en même temps, les points suivants doivent être pris en compte:

• Le fil sur les goussets doit être bien coupé et symétrique.
• Les parois des coudes sont de la même épaisseur.

La qualité d'un produit fait maison peut ne pas être très bonne

Cela semble évident. Mais vous serez surpris de voir à quel point il est difficile de trouver quatre raclettes normales avec des fils normalement fabriqués. De plus, toutes les soudures doivent être de haute qualité - le système fonctionnera sous pression. Les coudes sont soudés strictement perpendiculairement à la surface, à la distance requise. En général, ce n’est pas une tâche facile.

Si vous vous-même utiliser une machine à souder ne sais pas comment, vous devez chercher un artiste. Ce n'est pas du tout facile de le trouver: soit ils demandent cher des services, soit la qualité du travail, pour le moins dire, n'est «pas très bonne». En général, de nombreuses personnes décident d'acheter une flèche hydraulique, malgré le coût considérable. De plus, ces dernières années, les fabricants nationaux ne font pas pire, mais beaucoup moins cher.