Sprzęgło hydrauliczne bierze udział w zarządzaniu przepływem i ciśnieniem wody, co nie tylko ułatwia optymalną pracę instalacji grzewczej, ale również zapobiega mieszaniu się różnych obiegów w systemie. Dlatego podobnie jak wymiennik ciepła jest kluczowym komponentem w nowoczesnych instalacjach grzewczych, zwłaszcza w przypadku kotłów gazowych i pomp ciepła. Jego zadaniem jest zrównoważenie ciśnienia w układach centralnego ogrzewania, dzięki czemu zwiększa ich wydajność i oszczędność energii. Z tego artykułu dowiesz się, jak zbudowane jest sprzęgło hydrauliczne, jaka jest jego zasada działania oraz dlaczego odgrywa istotną rolę w systemach grzewczych.

Co to jest sprzęgło hydrauliczne i jaką pełni funkcję w instalacjach grzewczych

Sprzęgło hydrauliczne to ważny element w nowoczesnych systemach grzewczych, szczególnie tych o średniej i dużej mocy. Główną rolą sprzęgła jest oddzielenie hydrauliczne obiegów grzewczych od obiegów kotłowych, w celu umożliwienia im niezależnej pracy bez zakłócania działania pomp.

Tak więc sprzęgło hydrauliczne instalowane jest w systemach grzewczych z co najmniej dwoma obiegami, gdzie oprócz ich oddzielenia pełni jeszcze dwie ważne funkcje. Chroni ono instalację (np. ogrzewania podłogowego) przed zbyt wysoką temperaturą i jednocześnie chroni źródło ciepła (takie jak kotły na paliwo stałe) przed niską temperaturą powrotu.

Sprzęgło hydrauliczne, a płytowy wymiennik ciepła

Z powodu pełnionych funkcji w systemach grzewczych sprzęgło hydrauliczne często porównywane jest do płytowego wymiennika ciepła, jednak w rzeczywistości różni się od niego w kilku kluczowych aspektach.

Główna różnica między wymiennikiem ciepła a sprzęgłem hydraulicznym polega na tym, że w przypadku tego drugiego ciesze z sub-obiegów mają ze sobą bezpośredni kontakt i mogą się mieszać. Natomiast w wymienniku ciepła, mamy do czynienia z dwoma w pełni oddzielnymi układami (zazwyczaj zamkniętym i otwartym), gdzie ciecze z obu obiegów nie mieszają się ze sobą.

Pomimo iż istnieją układy grzewcze, w których sprzęgło hydrauliczne może zastąpić wymiennik ciepła, to wydzielanie systemu na dwa niezmieszane układy (zamknięty i otwarty) przynosi dodatkowe korzyści. Sprzęgło hydrauliczne bowiem jest bardziej ograniczone, gdyż pozwala na podział jednego układu na sub-układy, podczas gdy wymiennik ciepła umożliwia połączenie dwóch niezależnych systemów. Niemniej jednak oba urządzenia mają swoje zalety i inne zastosowania, dlatego wybór między nimi zależy od specyficznych wymagań konkretnego systemu grzewczego.

Jaki jest schemat budowy sprzęgła hydraulicznego

Szczegółowy schemat budowy sprzęgła hydraulicznego zależy od jego konkretnego rodzaju i modelu. Niemniej jednak ogólny schemat budowy sprzęgła hydraulicznego zazwyczaj przedstawia się w następujący sposób:

• korpus – jest to centralna, zwykle cylindryczna część sprzęgła. Do korpusu montowane są wszystkie inne jego komponenty;
• złącza – czyli miejsca, do których podłączone są rury z dwóch różnych obiegów: zasilającego i powrotnego, przez które medium grzewcze się dostaje i opuszcza sprzęgło;
• zawory i regulatory – to elementy kontrolujące przepływ i ciśnienie medium w sprzęgle, np. zawory regulacyjne, bezpieczeństwa itp. Warto pamiętać, że regulacja sprzęgła hydraulicznego, jest istotna dla utrzymania odpowiedniego przepływu i ciśnienia w każdym obiegu. Zapewnia ona nie tylko efektywną pracę systemu, ale też zapobiega takim problemom, jak hałas w rurach czy nierównomierne ogrzewanie;
• system separatorów zanieczyszczeń – stosowany w celu usunięcia zanieczyszczeń oraz zapobiegania gromadzenia się powietrza;
• uszczelnienia i izolacja – zastosowane w celu zapewnienia szczelności i zwiększenia efektywności energetycznej sprzęgła;
• elementy sterujące i pomiarowe – są to zazwyczaj czujniki temperatury, manometry i inne urządzenia do monitorowania i regulacji pracy sprzęgła.

Sprzęgła hydrauliczne dwu i trzy biegowe

Jak wspominaliśmy, sprzęgło hydrauliczne umożliwia podział systemu grzewczego na minimum dwa oddzielne obiegi. Dzięki temu każdy obieg może działać niezależnie, bez zakłócania pracy pozostałych. Niezależna praca kilku obiegów jest szczególnie ważna w systemach grzewczych z różnymi rodzajami ogrzewania, na przykład połączeniem ogrzewania podłogowego i grzejnikowego.

Klasyczne sprzęgło hydrauliczne (2 obiegi) posiada wejścia dla dwóch obiegów: obiegu grzewczego i obiegu ogrzewanego. Natomiast bardziej zaawansowane modele sprzęgła hydraulicznego (3 obiegi) znajdują zastosowanie w bardziej skomplikowanych instalacjach grzewczych. W tych systemach sprzęgło hydrauliczne jest szczególnie ważne, ponieważ zapewnia odpowiednią dystrybucję ciepła między różnymi strefami ogrzewania.

Jak dobrać sprzęgło hydrauliczne do instalacji grzewczej?

Dla zapewnienia efektywności i bezpieczeństwa całego systemu grzewczego kluczowe jest dobranie do instalacji odpowiedniego sprzęgła hydraulicznego. W celu dokonania prawidłowego wyboru sprzęgła należy podjąć następujące kroki:

Obliczyć maksymalny przepływ czynnika grzewczego przez sprzęgło – w tym celu musimy obliczyć przepływy w poszczególnych obiegach, a następnie zsumować je. Do obliczeń posługujemy się wzorem V= (P * 860) / ΔT

gdzie:

V – przepływ w jednym obiegu grzewczym w l/h,
P – moc oddawana przez odbiornik (obieg grzewczy) ,
ΔT – różnica temperatury w obiegu grzewczym, (dla ogrzewania grzejnikowego ΔT= 15oC, a dla podłogowego 7oC).

Wybór średnicy nominalnej i typu sprzęgła – na podstawie obliczonego przepływu nominalnego dobierany jest odpowiedni typ sprzęgła hydraulicznego. Producenci sprzęgieł podają średnice nominalne i typy sprzęgieł pasujących do określonych wartości przepływu.

Dostosowanie do specyfiki pieca (kotła) – w przypadku kotłów kondensacyjnych istotne jest, aby sprzęgło hydrauliczne nie zmieniało temperatury powrotu wody grzewczej, ponieważ pozwala to na zachowanie korzystnych warunków dla kondensacyjnego trybu pracy kotła.

Bufor, czy sprzęgło hydrauliczne?

Wiele osób zadaje sobie pytanie, co jest bardziej odpowiednie dla systemu grzewczego bufor, czy sprzęgło hydrauliczne. Nie ma na to jednoznacznej odpowiedzi, gdyż wybór między buforem a sprzęgłem hydraulicznym zależy od specyficznych wymagań danej instalacji.

Kiedy warto zastosować sprzęgło hydrauliczne

Ponieważ sprzęgło hydrauliczne pomaga w równomiernym rozprowadzeniu ciepła i utrzymaniu właściwego balansu hydraulicznego warto je zastosować w systemach grzewczych z różnymi strefami ogrzewania (np. ogrzewanie podłogowe i grzejniki).

Ponadto w kontekście pieca, sprzęgło hydrauliczne jest szczególnie ważne w przypadku kotłów kondensacyjnych lub tradycyjnych. Zapobiega ono zbyt niskiej temperaturze wody powrotnej do kotła, co jest ważne dla zapobiegania korozji niskotemperaturowej i zwiększenia żywotności kotła.

Kiedy zastosować bufor

Bufor umożliwia integrację różnych źródeł ciepła w jednym systemie, co może być korzystne w bardziej złożonych instalacjach. Dlatego bufor jest najczęściej stosowany do gromadzenia i przechowywania ciepła, co jest szczególnie przydatne w systemach z nieregularnym zapotrzebowaniem na ciepło lub w przypadku źródeł ciepła o zmiennej wydajności (kotły na biomasę, kolektory słoneczne).

Ponadto bufor wpływa na efektywność pracy kotła poprzez redukcję liczby jego cyklów start/stop, co jest istotne w przypadku kotła na paliwa stałe.

Podsumowując, sprzęgło hydrauliczne jest niezwykle istotnym elementem w nowoczesnych systemach grzewczych. Jego zdolność do zapewnienia równowagi ciśnienia i efektywnego rozdziału obiegów grzewczych odgrywa kluczową rolę w optymalizacji pracy całego systemu, od kotłów kondensacyjnych po pompy ciepła. Dzięki swojej prostej, lecz efektywnej konstrukcji, sprzęgło hydrauliczne zapewnia nie tylko wydajność, ale także przyczynia się do zwiększenia trwałości i niezawodności urządzeń grzewczych.

Obecnie więc wykorzystanie sprzęgła hydraulicznego staje się niezbędne dla osiągnięcia maksymalnej wydajności oraz długoletniej niezawodności instalacji grzewczej.