Hidraulikus váltó, fűtési osztó, fűtési alosztó
Hidraulikus váltó a fűtési rendszerben
A hidraulikus váltó nem más, mint egy megfelelően kialakított rövidzár a fűtési előremenő és visszatérő vezeték között. Az, hogy megfelelően kialakított arra értendő, hogy milyen a keresztmetszete és a csonktávolsága, de ezen felül a méretezés is fontos szempont. A hidraulikus váltó kialakítása és jellemző méretei a 10.1. ábra tartalmazza.
10.1. ábra. Hidraulikus váltó kialakítása.
A méretezéssel a fűtési rendszer tömegáramát, valamint a hidraulikus váltóban kialakuló határsebességet lehet meghatározni. Főként akkor alkalmazzák, ha olyan rendszer van kiépítve, ami változó tömegáramú, többkazános kaszkádkapcsolat, illetve előfordulhat, hogy kazánvédelemként (emelhető vele a visszatérő közeg hőmérséklete).
Ha olyan rendszerünk van, ahol csak radiátorokkal oldjuk meg a hőellátást, akkor elegendő olyan fűtőberendezést alkalmaznunk, ahol a készülékbe épített szivattyú keringeti a rendszert. Azonban vegyes tüzelés kialakításánál, amikor radiátoros és padlófűtési közök is kerültek beépítésre, szeretnénk egymástól függetlenül üzemeltetni.
- Fűtőrendszerek – gáz, kandalló, fűtés
- Fatüzelésű vaskályhák veszélyei és használata
- Fűtésszabályozás – Rendetlenkedő szelepek
Ezek a cikkek is érdekelhetnek:
Persze az is megoldásra várna, hogy ne ugyanolyan hőmérsékletű közeg áramoljon mindkét rendszerbe. Hőcserélővel is megoldható, amely egyúttal egy külön rendszert fog alkotni, de annak a köznek külön kell rendelkeznie tágulási tartállyal és külön szivattyúval, persze az összes biztonsági szerelvényről nem is beszélve.
Két szivattyút pedig nem logikus sorba kapcsolni a rendszerbe, mert ezek egymásra és a hálózatra nézve kellemetlen negatív hatásokat eredményezhetnek. Ez az a pont, ahol a hidraulikus váltó szerepet kap.
Hogyan is működik a hidraulikus váltó:
- A hőtermelő által bevitt hőmennyiség megegyezik a lakás fűtésére használt hőmennyiséggel és a hidraulikus váltóban nincsen keveredés (10.2. ábra).
- Amennyiben a szekunder oldalon csökken valamelyik hőleadónak a teljesítménye (termosztatikus szabályozó szelep lezár), a szivattyú ettől függetlenül annyi vizet szállít, mint teljes üzem esetén. A szekunder oldal ennyit nem igényel, a többletmennyiség a hidraulikus váltón visszaáramlik a hőtermelőbe (10.3. ábra). A primer kör felöl a szekunder körből, illetve körökből visszaérkező vízhez magasabb hőmérsékletű víz keveredik, ezáltal megemelkedik a hőmérséklete. Olyan esetekben célszerű használni, ha a visszatérő hőmérsékletét adott értéken kell tartani.
- Végül, ha a szekunder oldalon ugyanakkor a fűtési teljesítményhez nagyobb fűtő víz tömegáram tartozik. Ilyen állapot lehet akkor, ha kaszkád kapcsolású fűtőkészüléknél egy, vagy több készülék leválik a rendszerről, mert a hőigényt kevesebb készülékkel is biztosítani lehet (10.4. ábra). A szekunder kör (körök) visszatérője felől a hidraulikai váltóban alacsony hőmérsékletű víz áramlik a hőtermelők felől érkező vízhez, ezáltal csökkenti pl. a fűtési körökbe kerülő víz hőmérsékletét.
10.2. ábra. Hidraulikus váltó egyenlő primer és szekunder mennyiséggel.
10.3. ábra. Hidraulikus váltó csökkentett szekunder oldali vízmennyiséggel.
10.4. ábra. Hidraulikus váltó visszakevert szekunder oldali vízmennyiséggel.
Azonban néhány dologgal tisztában kell lenni. A hidraulikus váltó nem hőcserélő, tehát a hőtermelő tágulási tartálya és biztonsági szerelvényei erre is vonatkoznak. Ha nagy vízterű a hálózatunk, célszerű kiegészítő tágulási tartályt alkalmaznunk, de csak olyat, ami alkalmas a tágult víz felvételére adott nyomásviszonyok mellett.
Kialakítható ugyan saját kivitelezéssel is, de a megvásárolható paletta széles és a kapható hidraulikus váltók belső terelőlemezt, és egyéb csonkokat is kapnak. A belső terelőlemezzel olyan áramlási viszonyok alakíthatók ki bennük, hogy elkerülhető legyen, hogy a fűtővíz egyszerűen ezen a „mini körön” halad át, a hőleadók kihagyásával.
A plusz funkcionális csonkokkal pedig megoldható a légtelenítés a tetején, töltés-ürítés pedig a váltó alján. A hidraulikus váltóba be kell még építeni egy gyűjtő hőmérsékletérzékelőt, hogy az összetett fűtési rendszereknél, időjárásfüggő szabályozásnál meghatározható legyen a hőmérséklet. Ugyanis a fűtőkészülékben kialakuló előremenő hőmérséklet nem feltétlenül egyezik meg a tényleges rendszer előremenő hőmérsékletével, mert a váltón belül keveredés jön létre (10.5. ábra).
10.5. ábra. Fűtési rendszerbe bekötött hidraulikus váltó hőmérséklet-érzékelővel.
Abban az esetben, ha olyan készülékkel oldjuk meg a fűtést, ami beépített szivattyút tartalmaz, és a készülék hőteljesítménye elegendő a hő veszteségek fedezésére, a későbbi bővítés során felmerülő problémát elkerülhetjük. Igaz, hogy az utólag felszerelt radiátorok többletellenállása meghaladja a rendelkezésre álló elhasználható nyomást, de a beépített hidraulikus váltó, és az új állapotra méretezett szivattyú megoldja a problémát.
Ha van egy összetett rendszerünk, akkor abból az is következik, hogy az egyes „alrendszerek” (vegyes fűtési rendszer ahol van padlófűtés, radiátoros fűtés, használati melegvíz-ellátás) eltérő karakterisztikával rendelkeznek. (Más lehet a hőfoklépcső, más a megengedett hőmérséklete az előremenő fűtőközegnek, más a teljesítménye.)
Ez egyben azt is jelenti, hogy változó tömegáramot kell figyelembe venni, ez pedig előtérbe helyezi a hidraulikus váltó alkalmazását. A hidraulikus váltó ugyanis függetleníteni tudja a primer oldalon levő hőtermelőt, a szekunder oldalon lévő eltérő karakterisztikájú fűtési rendszereket. Ezáltal azok egymástól függetlenül fognak működni.
Szivattyú és hidraulikus váltó
A manapság beszerelt fűtőberendezések rendelkeznek saját szivattyúval, ami indokolttá teszi a hidraulikus váltó beépítését. Olyan esetekben, amikor pl. padlófűtési kört is kiépítettünk, aminek rendszerbe való kapcsolását keverőszeleppel oldottuk meg, maga után vonja egy külön szivattyú beépítését is.
Ha a fűtési rendszerek eltérnek egymástól, azokba más-más műszaki jellemzőkkel bíró keverőszelepeket, csapokat és szivattyút kell beépíteni. A fali készülék beépített szivattyúja paramétereiben eltérhet a hálózati szivattyúétól. Ez azt eredményezheti, hogy a szerelvényeken nyomásváltozást okozhat, erősen lerontva ezzel a helyes működés feltételeit. Ezt a felmerülő problémát hivatott kiküszöbölni a hidraulikus váltó.
Ha az összteljesítmény viszonylag nagy, amit több kisebb teljesítményű körbe akarunk bevinni és közben ügyelni a visszatérő hőmérséklet szinten tartására úgy a következőt célszerű tenni. A szekunder oldalon lévő egyes fűtőkörök szabályozását végezzük el motoros keverőszeleppel, vagy motoros csappal. Azért célszerű így csinálni, mert a hidegindítás fázisában az egyes körök lassú nyitása mellett elérhető, hogy a hidraulikus váltón keresztül magasabb legyen a visszatérő fűtőközeg hőmérséklete.
Fűtési osztó-gyűjtő berendezések
A fűtési rendszerben áramló közeget osztja szét, több szakaszból álló rendszer esetén.
Szerkezeti felépítése egyszerű:
- Alapcsőből,
- Párhuzamosan szerelt elágazásokból,
- Csőfenékből áll.
Úgy is fogalmazhatnánk, hogy T-elágazások csoportba foglalása, melynél az alapcső közös rendszert alkot. Kialakítása a 10.6. ábra szerint.
10.6. ábra. Fűtési osztó kialakítása.
Tervezéskor, kiválasztáskor különös figyelemmel kell lenni a fent felsorolt három szerkezeti elem összhangjára, csak ugyanolyan nyomásfokozattal rendelkező elemeket szabad egybeépíteni.
Fűtési kazánosztók
Ezek a szerelvények úgy vannak kialakítva, hogy egy 80/50-es téglalapszelvény belsejében ún. egybeépített előremenő és a visszatérő kamrákat hoztak létre. A kamráknak köszönhetően a közegek „érintkeznek” egymással, aminek hatására egy mini hőcserélőként funkcionálnak.
A maximális teljesítmény 50 kW (2,2 m3/h), az üzemi nyomás 10 bar. A kazán előre, visszatérő 1″-os külső menettel van ellátva, és alulról csatlakozik a kazánosztóhoz. Kialakítását a 10.7. ábra szemlélteti. Kiegészítő elemként szigetelő dobozt lehet felszerelni rá.
10.7. ábra. Kazánosztó kialakítása.
Fűtési alosztók
Hasonló kialakítású, mint a kazánosztó, két méretben forgalmazzák:
- 80/50-es téglalap szelvény, 50 kW teljesítményhez (2,2 m3/h),
- 120/80-as téglalap szelvény, 150 kW teljesítményhez (6,5 m3/h).
A fűtési alosztó egy beépített előremenő – visszatérő kamrákkal lett ellátva. Maximális üzemi nyomás 10 bar. Az előremenő kamrák ½”-os ürítő csonkkal is fel vannak szerelve. Az előremenő szakasz 2″-os külsőmenetes csatlakozással van felszerelve a fűtési alosztó oldalsó oldalán, a visszatérő szakasz 2″-os külsőmenetes csatlakozással a fűtési alosztó aljához csatlakozik (10.8. ábra).
10.8. ábra. Fűtési alosztó kialakítása.
Kombinált egység
Ez a szerelvény egy hidraulikus váltó és egy fűtési alosztó „egyesítése”. A kialakításnak köszönhetően a helyigény lecsökkenthető. Egy 80/50-es téglalapszelvényű alosztóból (természetesen egybeépített előremenő – visszatérő kamrákkal ellátott), és egy 360 mm-es csonktávolságú hidraulikus váltóból áll.
A kombinált egység jobbos és balos kialakításban is megtalálható. Üzemi nyomás 4 bar. A kazán előre- és visszatérő csonkja a hidraulikus váltó oldalán található (1″-os külső menetes). Kialakítása a 10.9. ábra szerint.
10.9. ábra. Kombinált egység kialakítása.