اکثر سیستم‌های هیدرونیک حاوی چند پمپ مجزا هستند که هر کدام به طور جداگانه کنترل می‌شوند. این پمپها می‌توانند هد و دبی خود را به شدت تغییر دهند. برخی در سرعت ثابت و برخی دیگر در سرعت‌های متغیر کار می‌کنند.
وقتی دو یا چند پمپ همزمان کار می‌کنند، هر کدام سعی می‌کنند فشاری متناسب با منحنی مشخصه خود ایجاد کند. در حالت ایده‌آل هر پمپ در سیستم می‌بایست دبی و فشاری مستقل و غیرمتأثر از پمپهای دیگر ایجاد کند. وقتی این شرایط مطلوب ایجاد شود، گفته می‌شود که پمپها از نظر هیدرولیکی مجزا از یکدیگر هستند.
عدم وجود جدایش هیدرولیک در سیستم می‌تواند نتایج نامطلوبی حاصل از تداخل عملکرد پمپها با همدیگر ایجاد کند. جریان و نرخ انتقال حرارت سیستم به شدت از این تداخل تأثیر نامطلوب می‌پذیرد. میزان تداخل عملکرد دو یا چند پمپ بسته به هد اتلافی مسیر لوله‌کشی مشترک آنهاست. این مسیر را به نام لوله مشترک می‌شناسند، زیرا در هر دو مسیر لوله‌کشی مشترک است. هر چقدر هد اتلافی این مسیر مشترک کمتر باشد، تداخل عملکرد پمپها با هم کمتر می‌شود. شکل زیر نشان‌دهنده این مفهوم برای سیستمی با دو مدار مستقل از هم می‌باشد.
در این سیستم، هر دو مدار از یک مسیر اشتراکی بهره می‌برند. طرح عریض این مسیر مشترک باعث کاهش سرعت جریان عبوری از آن می‌شود. به همین خاطر هد اتلافی یا افت فشار بسیار کمی در آن رخ می‌دهد.
فرض کنید پمپ 1 در حال کار و پمپ 2 خاموش باشد. در این حالت منحنی هد اتلافی پایینی (آبی رنگ) در شکل زیر صادق است. نقطه‌ای که این منحنی هد اتلافی در آن با منحنی پمپ تلاقی می‌یابد نشان‌دهنده دبی در مدار 1 است.
حال فرض کنید پمپ 2 نیز روشن شود. دبی در مسیر مشترک افزایش می‌یابد، همینطور هد اتلافی و افت فشار در آن. هر چند به خاطر شکل عریض آن، این افزایش هد اتلافی و افت فشار در آن بسیار کم است. منحنی هد اتلافی سیستم که پمپ 1 باید بر آن غلبه کند اندکی پرشیب‌تر می‌شود. منحنی سبز در شکل 26-5 نشان‌دهنده این امر است. نقطه کاری مدار 1 اندکی به سمت چپ انتقال می‌یابد و به این خاطر دبی عبوری از مدار 1 اندکی کاهش می‌یابد.
چنین کاهش ناچیزی در دبی مدار 1 تقریباً تأثیری در توانایی انتقال حرارت این مدار ندارد. هر چند تداخلی که روشن شدن پمپ 2 ایجاد می‌کند بی‌تأثیر نیست. می‌توان گفت این حالت تقریباً به جدایش هیدرولیکی کامل بین دو پمپ نزدیک است.
می‌توان حالتی را فرض کرد که در آن هد اتلافی در مسیر مشترک صفر باشد حتی اگر هر دو مدار در حال کار باشند. از آنجا که در مسیر مشترک اتلاف هد رخ نمی‌دهد، برای هر کدام از پمپها غیرممکن است که بتواند بر دیگری تأثیر بگذارد. این شرایط ایده‌آل را می‌توان جدایش کامل هیدرولیک نامید.
خوشبختانه سیستم‌های اینچنینی نیازی به جدایش کامل نداشته و صرفاً با داشتن مدار مستقل و پمپ جداگانه و مسیر مشترک با افت فشار کم می‌توانند انتقال حرارت مداوم و باثباتی را ارائه دهند.
با وجود جدایش مناسب در مدار، پمپهای مختلف تأثیری بر همدیگر ندارند و هر مدار به صورت کاملاً مستقل عمل می‌کند. به شکلی که انگار به صورت فیزیکی از هم جدا شده‌اند. این مفهوم در شکل زیر آمده است.
هر وسیله‌ای که در مدار به صورت مشترک بوده و هد اتلافی پایینی داشته باشد می‌تواند جدایش هیدرولیک مدارها را تحقق بخشد. یکی از راه‌های کاهش هد اتلافی این است که طول مسیر مشترک کاهش یابد. راه دیگر، کاستن از سرعت جریان در مسیر مشترک می‌باشد. وسایلی که این شرایط را مهیا می‌کنند عبارتند از:
• سه راهی‌هایی که در نزدیکی همدیگر نصب شده‌اند.
• یک مخزن (که همچنین می‌تواند کاربردهای دیگری نیز در سیستم داشته باشد)
• جداساز هیدرولیک
لوله‌کشی متداول نشان داده شده در شکل زیر شامل کلکتورهایی با سایز بالا و همچنین سه‌راهی‌هایی است که در نزدیکی یکدیگر نصب شده‌اند. از آنجا که این سه‌راهی‌ها تا حد ممکن به یکدیگر نزدیک شده‌اند تقریباً هیچ اتلاف هدی مابین آنها نیست. نصب سه‌راهی‌ها بدین شکل روش متداول لوله‌کشی بین مدار توزیع و مدار تولید بوده و جدایش هیدرولیک را مابین این مدارها برقرار می‌کند.
استفاده از کلکتورهای بزرگ باعث کاهش سرعت جریان و کاهش هد اتلافی سیستم می‌شود و جدایش هیدرولیک را مابین مدار سه پمپ ممکن می‌سازد. این کلکتورها می‌بایست طوری سایززنی شوند تا وقتی همه پمپها در حال کار هستند سرعت جریان در آن از 2 فوت بر ثانیه تجاوز نکند. با رعایت این موارد می‌توان جدایش هیدرولیک را میان این 4 پمپ تضمین کرد.
قرار دادن سه‌راهی‌ها نزدیک به همدیگر باعث می‌شود تا تنها بار مقاومتی منبع حرارتی و لوله‌های مابین سه‌راهی‌ها و منبع حرارتی بر روی پمپ مدار منبع حرارتی اعمال شود. این پمپ نقشی در حرکت آب در مدار توزیع ندارد. همینطور سه پمپ مدار توزیع نیز نقشی در جریان آب در مدار منبع حرارتی ندارند و فقط مدارهای مربوط به خودشان را تغذیه می‌کنند.
به پمپهای دورثابت و دور متغیر دقت کنید. این پمپ ها که ممکن است سایزهای متفاوتی نیز داشته باشند را می‌توان از همان کلکتور تغذیه کرد زیرا کم‌بودن هد اتلافی در این کلکتور باعث می‌شود این پمپها تأثیر ناچیزی بر همدیگر داشته باشند.
شکل زیر نشان‌دهنده مخزن میانی است که همراه با کلکتورهای بزرگ در نقش مسیری مشترک با اتلاف هد کم ظاهر شده و جدایش هیدرولیک را مابین سیرکولاتر منبع حرارتی و پمپهای مدار توزیع ایجاد می‌کند. این نکته گویای این واقعیت است که می‌توان از وسایلی که در مدار کاربرد دیگری دارند به عنوان ابزاری بر تحقق جدایش هیدرولیک استفاده کرد (مثالاً ایجاد جدایش هیدرولیک وظیفه اصلی مخزن میانی نیست).
یکی دیگر از راه های فراهم کردن جدایش هیدرولیک استفاده از وسیله‌ایست که به همین نام «جداساز هیدرولیک» نامیده می‌شود. شکل زیر نشان‌دهنده این وسیله است که در مدار جایگزین مخزن میانی شکل قبل شده است. به شباهت در نحوه لوله‌کشی بین مخزن میانی و جداساز هیدرولیک توجه کنید. جداسازهای هیدرولیک که گاهی «کلکتور با اتلاف کم» نامیده می‌شوند، در بدنه عمودی خود منطقه کم سرعتی را برای جریان ایجاد می‌کنند. قطر این بدنه عموماً سه برابر قطر لوله‌های متصل به آن است. این باعث می‌شود که سرعت عمودی جریان در این بدنه حدود سرعت جریان در لوله‌های متصل به آن باشد. چنین سرعت کمی باعث افت فشار بسیار ناچیزی مابین اتصالات بالا و پایین این وسیله می‌شود. بنابراین جداساز هیدرولیک همان کارایی مخزن میانی را دارد اما با ابعاد کمتر.
کاهش سرعت جریان در جداساز هیدرولیک دو اثر مطلوب دیگر نیز دارد. ابتدا باعث می‌شود که حباب‌های هوا بتوانند به سمت بالا حرکت کنند و در مخزن بالایی به دام افتند و وقتی مقدار این هوا به میزان کافی برسد از طریق یک ونت شناوری (تله بخار شناوری) به خارج از سیستم هدایت می‌شود. بنابراین جداساز هیدرولیک به عنوان جایگزین خوبی برای یک هواگیر مطرح است.
دومین اثر مطلوب آن این است که کاهش سرعت در این وسیله باعث می‌شود ذرات آشغال به سمت پایین حرکت کرده و در محلی جمع‌آوری شوند. سپس می‌توان این آشغال‌ها را به صورت دوره‌ای از طریق شیری که در کف جداساز تعبیه می‌شود تخلیه کرد. بنابراین جداساز هیدرولیک به عنوان آشغال‌گیر نیز ایفای نقش می‌کند.
توانایی جداسازهای هیدرولیک مدرن در اجرای این سه کار ـ جداسازی هیدرولیک، هواگیری و آشغال‌گیری ـ آنها را به جزء جدایی‌ناپذیر اغلب سیستم‌ها تبدیل کرده است. مخصوصاً در مواردی که بخواهیم یک مدار توزیع قدیمی و لجن‌گرفته را به یک منبع حرارتی نو وصل کنیم.
منبع:
-
-
-
-
-
-
-
