Una pistola de agua en un sistema de calefacción o un divisor de flujo es un dispositivo especial utilizado para el funcionamiento coordinado de sus dispositivos y circuitos constituyentes. Es una especie de colector que regula la presión del líquido en cada uno de los canales de agua. El dispositivo recibió su nombre debido a su similitud funcional con un interruptor de ferrocarril.
Ventajas y desventajas
Las ventajas de los distribuidores hidráulicos para sistemas de calefacción incluyen:
- obtener la relación óptima de flujos de refrigerante en las tuberías de retorno y directo;
- la posibilidad de instalar una bomba de circulación de baja potencia, lo que reduce el costo de los equipos y la energía eléctrica;
- reducción de cargas hidráulicas en los elementos del sistema de calefacción;
- extensión de la vida útil;
- la capacidad de eliminar el aire de los canales.
No hubo deficiencias obvias en el separador hidráulico. Pero existen algunas limitaciones en la aplicación práctica. Las desventajas de estos dispositivos incluyen:
- inadmisibilidad de trabajos como parte de equipos para calderas de combustible sólido;
- el impacto en la funcionalidad de la flecha de la potencia declarada de la unidad de caldera: con su aumento, la confiabilidad de su funcionamiento disminuye.
En este caso, también se reduce el tiempo de funcionamiento sin problemas del producto.
Dispositivo separador
Externamente, el separador parece un trozo de tubería con una sección rectangular (con menos frecuencia circular) y dos tapones en sus extremos opuestos. Este diseño está conectado a la caldera con tubos pequeños y tiene varios grifos más en el lateral. A la venta hay productos de varias formas y tamaños con un simple dispositivo. Pero existen modelos universales que, según su finalidad, realizan dos funciones a la vez: un colector y un separador de arroyos.
La flecha hidráulica "clásica" para calefacción está hecha en forma de cilindro de acero y tiene varios ramales, cuyo tamaño se tiene en cuenta en la sección interna. Por lo general, se monta verticalmente, pero si es necesario, se puede instalar horizontalmente. La posición vertical se usa más comúnmente porque es más fácil eliminar las impurezas y ventilar los gases en esta posición.
En la mayoría de los casos, la flecha es una estructura soldada basada en tubos de acero, pero no se excluye la opción de fabricarla a partir de piezas en bruto de cobre o polipropileno.
Características adicionales
Las características del funcionamiento del circuito de calefacción con una flecha hidráulica brindan al usuario las siguientes oportunidades adicionales:
- Cuando el flujo de líquido ingresa a los canales del separador, su velocidad disminuye levemente. Esto contribuye a la deposición de impurezas dañinas en el fondo, que siempre están presentes en el refrigerante.
- Para la eliminación periódica del sedimento acumulado en la parte inferior del cuerpo hay una válvula de válvula separada.
- La reducción de la velocidad de la corriente permite que las burbujas de aire presentes en el agua se eliminen del agua. Se retiran a través de una válvula automática.
En este último caso, la flecha hidráulica se utiliza como separador.
En redes con calderas de hierro fundido, el distribuidor de flujo realiza la función de protección adicional.Si hay un separador hidráulico, el agua fría no entrará al intercambiador de calor, lo que puede dañar los elementos calefactores.
Principio de funcionamiento
Las redes de calefacción no pueden funcionar sin problemas, ya que los circuitos están diseñados para un rendimiento individual y un indicador específico para la presión del portador. El principio de funcionamiento de la flecha hidráulica se basa en las características de diseño, por lo que la resistencia al flujo de agua en el cuerpo del dispositivo es mínima. Esta propiedad permite no reducir la velocidad del portador, reduciendo significativamente las pérdidas de calor en toda la red.
De hecho, el distribuidor es una especie de amortiguador que separa el equipo de calefacción (caldera) y la parte consumidora del colector. Como resultado de su aplicación, cada bomba individual funciona de forma autónoma, sin perturbar el equilibrio de los canales.
El cabezal de baja pérdida para calefacción está diseñado para separar los flujos individuales del circuito total y coordinar su funcionamiento conjunto.
Métodos de cálculo de separadores
Antes de instalar la flecha hidráulica, se requiere el cálculo de elementos estructurales individuales. Al realizarlo, se deben tener en cuenta los siguientes factores:
- el consumo del portador de calor en el sistema operativo;
- Potencia térmica desarrollada en cada uno de los circuitos.
Al realizar los cálculos, también se tienen en cuenta la capacidad calorífica del fluido de trabajo y la diferencia de temperatura del portador de agua en los canales de retorno y suministro. El resultado requerido se calcula utilizando la siguiente fórmula:
donde D es el diámetro requerido del producto, Q es el valor promedio del caudal de agua (m3 / s), π es la constante clásica y V es el caudal del líquido en la dirección vertical (a una tasa de 0,1 metros por segundo).
Al autoensamblar las flechas y calcular los parámetros óptimos, actúan según el esquema obtenido empíricamente:
- Para encontrar el diámetro interior, se toma la suma de todas las capacidades de la caldera en funcionamiento en kilovatios y se divide por la diferencia en los indicadores de temperatura en el suministro directo y en el retorno.
- Deberá extraer la raíz cuadrada del resultado y luego multiplicar el total por el número 49.
- Para encontrar el tamaño del espacio entre las boquillas, multiplique el diámetro interior por dos.
Para determinar la altura del cuerpo de la válvula, el mismo diámetro se multiplica por seis.
Flecha hidráulica combinada
Para conectar circuitos de calefacción en objetos con un área de más de 150 m², en lugar del separador habitual, que resulta engorroso, se utilizan peines especiales. Representan un diseño secuencial que combina las capacidades de una flecha hidráulica y un colector de calefacción, que se conectan para ello con puentes de acero. El número de boquillas dobles se selecciona igual al número de circuitos (se requerirán en un par de piezas). Las ventajas de esta combinación incluyen:
- Se simplifica la reparación y el funcionamiento de todo el sistema de calefacción. La estructura de pequeño tamaño no ocupará demasiado espacio en la habitación.
- Tanto el cierre como la parte reguladora del juego de válvulas se pueden colocar en un solo lugar.
- Debido al mayor diámetro del canal colector, el portador de calor se distribuye uniformemente a lo largo de los contornos.
Para organizar la tubería con este enfoque, se utilizan salidas de montaje especiales, algunas de las cuales están destinadas al circuito del radiador y otras para conectar la calefacción por suelo radiante.
Las características del diseño combinado incluyen la presencia de un intercambiador de calor especial, así como la instalación de una válvula de equilibrio separada entre los cabezales directo y de retorno.
Procedimiento de auto-fabricación
Para ensamblar una flecha para calentar con sus propias manos, primero debe realizar cálculos teóricos, luego de lo cual se preparan dibujos y diagramas de trabajo.Es mejor confiar esta parte de las actividades preparatorias a un ingeniero de calefacción que tenga la formación teórica necesaria. Una persona que decide hacer una flecha con sus propias manos debe tener las habilidades para realizar trabajos de soldadura.
El montaje de cualquier modificación de la flecha hidráulica se basa en la regla de los "3 diámetros". El tamaño de trabajo de los ramales se elige tres veces menor que el diámetro del cilindro principal del distribuidor. Están ubicados diametralmente opuestos y su ubicación en altura está ligada al calibre principal. Es posible una variante en la que los grifos se realizan mediante la denominada "escalera", que permite aumentar la eficacia de eliminación de gases y eliminación de suspensiones insolubles. Además, la elección de dicho diseño durante el autoensamblaje contribuye a la mezcla normal de flujos.
La relación de sus ubicaciones se elige mejor para que la velocidad de movimiento de la corriente vertical alcance los 0,2 metros por segundo. Según la normativa vigente, es inaceptable superar este límite, ya que entonces los caudales de agua no tienen tiempo para mezclarse. Y esto está plagado de la aparición de un gradiente de temperatura y el deterioro de las condiciones de distribución del flujo.
Si tiene la intención de hacer un sistema de calefacción de circuitos múltiples con diferentes temperaturas del refrigerante, deberá ensamblar una flecha combinada (junto con un colector).
En este caso, es preferible elegir un esquema horizontal, que, a diferencia del analógico vertical, no es tan común entre aficionados y profesionales. Pero en esta situación, los problemas de la eficiencia del funcionamiento del sistema de calefacción pasan a primer plano, y no la conveniencia de su mantenimiento, limpieza y reparación.
