Гидрострелка для отопления: принцип работы и назначение

Содержание

Гидрострелка для отопления — преимущества и принцип работы

Гидрострелка для отопления: принцип работы и назначение

Владельцы небольших частных домов с простой однотрубной системой, возможно, никогда даже не слышали о существовании такого устройства, как гидравлический разделитель, или гидрострелка для отопления.

Он им попросту никогда не пригождался. Необходимость в гидроразделителе появилась с приходом сложных систем с несколькими контурами, при установке бойлеров, водяных тёплых полов, бассейнов, в 2-х и 3-х этажных коттеджах.

Какие функции выполняет гидрострелка, нужна ли она вашей системе и как устроена, сколько стоит и можно ли сделать своими руками. Обо всё об этом читайте ниже.

Назначение

Итак, для чего же нужна гидрострелка в системе отопления?

Цель установки гидрораспределителя в систему отопления – разделение потоков теплоносителя, а также защита котельного оборудования.

Рассмотрим основные конкретные ситуации, в которых может пригодиться данное устройство в отопительной системе:

  1. Когда требуется создание двух и более контуров отопительной цепи с различным расходом теплоносителя. Например, пристыкованный контур требует большего расхода, чем основной от котла. В этом случае, есть два способа решения проблемы: увеличить мощность и циркуляцию основного контура, что будет не оправдано экономически и приведёт к быстрой выработке ресурса оборудования. Другой способ – установка гидрострелки, которая отрегулирует поток.
  2. В отопительных схемах, включающих бойлеры, тёплые полы и несколько контуров, гидроразделитель поможет избежать негативного влияния этих систем друг на друга. При включении и выключении любого из элементов, не нарушится общий баланс системы.
  3. Если есть несколько контуров (от одного котла), в каждом из которых имеется свой циркуляционный насос. Гидрострелка не допускает противодействие их друг другу. Приборы работают мягко, теплоноситель распределяется равномерно и в достаточном количестве во всех контурах.
  4. Есть несколько котлов, которые объединены в единую отопительную цепь. Без установки гидрострелки тут не обойтись.
  5. Ремонтопригодность – ещё один плюс, который появляется при установке гидрораспределителя. Прибор даёт возможность сохранять работоспособность всех контуров, кроме того, который требуется отключить.
  6. В некоторых ситуациях оборудование может подвергаться перепадам температуры. Резкая подача холодной жидкости на разогретый элемент системы может привести к появлению трещин и выходу из строя. Особенно чувствительны к таким перепадам чугунные теплообменники, радиаторы и т.д. Происходит подобное при запуске отопления, во время ремонтных работ, аварийном отключении и т.д.

Это основные функции, которые выполняет гидрострелка. В процессе эксплуатации прибора, в его нижней части происходит накопление осадка из примесей, содержащихся в теплоносителе (окалина, ржавчина, песок, и прочая грязь).

Для удаления осадка здесь установлен специальный кран и многие относят это к дополнительным преимуществам, которые даёт гидрораспределитель.

Ведь очистка жидкости от примесей благоприятно сказывается на каждом элементе системы и продлевает срок их службы.

Кроме того, устройство оснащено возможностью стравливания растворённого в воде воздуха. Если он накапливается в радиаторах, то приводит к снижению эффективности нагрева. Так что гидроразделитель является ещё и воздухоотводчиком.

В гарантийном талоне к некоторым видам оборудования можно прочесть, что производитель несёт ответственность и готов принимать неисправное оборудование только при наличии в системе гидроразделителя.

Устройство

Итак, что такое гидрострелка в системе отопления. Гидрострелка – это полая труба (сечение может быть и круглым и квадратным), из которой выходят патрубки. Обычно они располагаются парами на противоположных сторонах, но есть варианты (см. «Виды гидроразделителей»).

Материалы, из которых выполняют прибор:

  • Сталь (нержавейка или низкоуглеродистая).
  • Медь.
  • Полипропилен.

Пластиковые модели подходят для систем от 13 до 35 кВт. Их не применяют в сочетании с теплогенераторами, работающими на твёрдом топливе, а температура в системе не должна превышать 70 °C.

Отопительная система с гидрострелкой

В верхней точке устанавливается автоматический воздухоотводчик. К отверстию, направленному вниз, обычно подсоединяется сливной кран для удаления грязи. Но есть возможность подключать к этому патрубку и расширительный бак.

Принцип работы гидрострелки

Разберем принцип работы гидравлического разделителя. Поскольку внутри трубы прибора ничего нет, ясно, что регулирование работы теплоносителя осуществляется за счёт физических законов. Как это работает:

Когда оборудование только запускается, температура теплоносителя ещё не достаточна, чтобы хоть как-то обогреть помещение, а циркуляционные насосы уже разгоняют его по батареям. Вода, достигая гидрострелки, направляется вниз и происходит вращение по малому кругу и котёл работает на себя, быстрее повышая температуру теплоносителя.

Гидравлические процессы, протекающие в гидрострелке

После того, как восстанавливается баланс в температуре подачи и обратки, потоки практически не смешиваются, а гидрострелка выполняет только функции сбора примесей и воздуха из жидкости. Но на практике, такое равновесие практически не достижимо и кратковременно, поэтому наличие гидрострелки всегда будет оправдано.

Если по каким-то причинам увеличивается расход системы, а протоки в котле меньшего диаметра и просто не могут обеспечить больший расход. Тогда вода в гидрострелке смешивается (происходит добавление нужного объема жидкости из обратки к подаче) и каждый элемент системы получает столько, сколько ей требуется – котёл меньше, ветки трубопровода больше.

Отопительные котлы длительного горения особенно остро нуждаются в установке гидрострелки, поскольку имеют несколько режимов топки (от розжига до затухания) и на каждом этапе работы требуется создать стабильные условия давления и температуры.

Преимущества

Если подвести краткий итог всех преимуществ, которые даёт установка простого разборного устройства, получим:

  • баланс давления в системе;
  • распределение температуры в разных контурах;
  • защита от гидроударов;
  • возможность отключения отдельной системы без потери работоспособности остальных;
  • повышение КПД котла, экономия ресурсов и энергии;
  • воздухоотводчик;
  • защиту труб, арматуры и котла от повреждения примесями в теплоносителе.

Виды гидроразделителей

Можно выделить конструкции гидрораспределителей, в зависимости от количества патрубков:

  1. Гидрострелка обеспечивает 2 контура (имеет 4 патрубка);
  2. Гидрострелка серии KV имеет на одной стороне 2 патрубка, а на противоположной по 8 или 10 выходных отверстий;
  3. Коллекторная гидрострелка (имеет на обеих сторонах множество патрубков), даёт возможность создать от каждого патрубка отдельную ветку отопления, подключить к каждой ветке свой циркуляционный насос.

Коллектор нержавеющий кольцевой на три контура

Также расположение патрубков относительно друг друга может быть:

  1. На одной оси.
  2. Со сдвигом, когда выход находится ниже входа (вид чередующихся патрубков).

Во втором случае, у теплоносителя немного снижается скорость движения, что даёт лучшую очистку от примесей и воздуха. В первом же варианте поток разгоняется сильнее, но частицы могут проскакивать во второй контур.

Различают приборы по мощности и объёму. Подобрать нужный для себя не составит труда, если есть данные о характеристиках котла.

Мощность прибора должна равняться суммарной мощности отопительных котлов, составляющих данную систему отопления. Допускается превышение мощности гидрострелки, но вот меньшей она не должна быть. Например, гидрострелка мощностью 75 кВт подойдёт для системы в 50, 60, или 70 кВт. Но если мощность котлов 80 кВт, нужно подбирать другой прибор.

Второй показатель, который нужно знать – общий объём теплоносителя, который прибору предстоит прокачивать.

Гидрострелка для отопления своими руками

Поскольку строение устройства простейшее, у многих возникает желание сделать его самостоятельно.

Расчёты размеров гидрострелки для отопления начинаются с диаметра трубы, которая подойдёт для конкретной системы.

Для расчётов понадобятся данные:

  • Мощность котла (кВт) — W.
  • Разница между температурой подачи и обратки – ΔT.

Подставив данные, по формуле можно высчитать минимальный внутренний диаметр (D) в мм.

D = 49 * W:ΔT

Высота трубы = D* 6

Между патрубками должно «помещаться» 2-3 внутренних диаметра прибора.

Но не всё так просто, как кажется. Чтобы сделать стрелку самостоятельно, нужны навыки сварщика. Услуги наёмного специалиста будут стоить не мало. Не всегда легко найти качественные патрубки с ровной резьбой, тогда придётся прибегнуть к услугам токаря. В результате, суммарная стоимость материалов, работы и времени может даже превосходить затраты на покупку готового заводского устройства.

Есть и ещё один момент, в котором самоделки уступают фабричным аналогам. Поскольку они не имеют термозащитного кожуха, разделитель излучает тепло там, где не запланировано хозяином.

Подключение и монтаж

В отопительной схеме гидрораспределитель помещается за котлом, но перед коллектором, который подаёт теплоноситель на разные контуры.

Подключение патрубков осуществляется при помощи резьбы или фланца.

Если требуется подключить к разделителю несколько контуров, на одной грани подсоединяют их выходы в порядке: 1,2,3. А затем на входе в противоположном порядке: 3,2,1. Хотя это не закон, расположение труб может меняться, в зависимости от конкретных условий. Как, впрочем, и ориентация распределителя.

Система отопления с гидрострелкой из полипропилена

Вертикальное расположение, конечно, оптимально. Так наиболее эффективно работают функции очистки воды от взвесей. Однако, если условия диктуют свои правила, стрелку можно разместить и горизонтально.

Небольшие гидрострелки крепят на стену кронштейнами. Более крупные и тяжёлые устройства ставят на пол или на опоры, чтобы не создавать нагрузку на трубопровод.

Где купить?

Среди отечественных предприятий, занимающихся выпуском готовых гидрострелок, является новосибирская компания ТМК Гольфстрим.

Здесь производят гидравлические распределители из высокоуглеродистой стали толщиной 3 мм.

Простые приборы с 4 патрубками стоят от 3,1 тыс. руб. (до 50 кВт). Аналогичное устройство до 100 кВт будет стоить почти 4 тыс. руб.

Есть модели, совмещённые с коллектором. Такой комплект на три контура обойдётся в 6,8 тыс. руб. Пятиконтурный – 9,3 тыс. руб. Среди продукции есть и мощное котельное оборудование. Например, стрелка DN100, рассчитана на работу до 500 кВт будет стоить 25 тыс. руб.

Связаться с организацией можно по телефону +7 913-953-16-80.

Многие другие производители также занимаются выпуском гидрораспределительного оборудования (только цены значительно выше):

  • итальянская фирма Immergas;
  • Аристон;
  • Meibes и другие.

Заключение

Гидрораспределитель в мощной или «ветвистой» отопительной системе – вещь необходимая.

Попытки запускать такие системы без гидрострелки, приводили к тому, что тёплый пол в межсезонье перегревался, радиаторам порой не хватало мощности, а циркуляционный насос испытывал перегрузки и быстро выходил из строя.

Поэтому экономия здесь не уместна. Тем более, что отечественное оборудование хорошего качества можно приобрести за очень скромную цену.

на тему

Источник: https://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/montazh-sistem-otopleniya/gidrostrelka.html

Гидрострелка для системы отопления, схема, расчет и устройство

Гидрострелка для отопления: принцип работы и назначение

Традиционная система подсоединения котлов к отопительным системам обладала несколькими существенными недостатками.

Она не работала в наилучших условиях и расчетных параметрах, если необходимо было отрегулировать ее – то вся система разбалансировалась.

Насосы было сложно подобрать для такой системы, а внутри котла могло быть множество сильных тепловых колебаний. С этими всеми недостатками сегодня борется гидрострелка для отопления.

Смонтированная гидрострелка для отопления

Сегодня это – один из наиболее востребованных видов оборудования. Гидравлическая стрелка представляет собой компенсационную камеру, которая делает связанные между собой гидравлически отопительные контуры независимыми.

Гидрострелка для отопления является неизменным элементом систем, которые имеют принудительную циркуляцию носителя тепла и насосы, которые установлены на гребенке для каждого пользователя.

Основная функция гидрострелки – это обеспечить экономичную и плавную работу котла.

Все перепады давления и расхода носителя тепла благодаря гидрострелке устраняются. Так, обеспечивается скорое реагирование основного отопительного оборудования на изменения показателей расхода и температурного режима.

При помощи такого устройства, как гидравлическая стрелка для отопления, можно запросто избавиться от опасного явления – «термоклина» (горячая подача и холодный обратный ход), которое очень пагубно влияет на целостность котла, особенно – из чугуна.

Принцип функционирования

Гидрострелка для отопления в разрезе представляет собой отрезок полой трубы с квадратным сечением. Работает такое устройство очень просто. Воздух сепарируется и устраняется автоматическим отводчиком воздуха. Отопительная система разбивается на 2 разных контура – большой и малый. Малый контур представляет собой котел/гидрострелку, а большой – котел/гидрострелку/потребитель.

Схема работы гидравлической стрелки

Когда отопительный котел обеспечивает количество носителя тепла, которое равно его потреблению, то в гидрострелке жидкость идет только горизонтально. Если это равновесие нарушается, то носитель тепла идет в малый контур, после чего увеличивается температура перед котлом.

Котел на такие изменения реагирует отключением, а носитель тепла продолжает двигаться до того момента, пока температура понизится до определенного значения. Затем котел опять включается.

Таким образом, гидроразделитель в системе отопления обеспечивает баланс контуров котла и котельной, при этом гарантируя независимую работу каждого отдельного контура.

Определение размеров и подбор гидрострелки

Единственным размером для определения при выборе гидравлической стрелки для отопления является диаметр стрелки (диаметр подводящих патрубков). Устройство подбирается на основе максимально возможного потока воды в системе (м3/час) и обеспечения минимума скорости воды в гидрострелке и подводящих патрубках.

Заметим, что рекомендуемая наибольшая скорость хода воды через поперечное сечение гидрострелки равняется около 0.2 м/сек.

Расчет гидрострелки для отопления использует следующие величины:

  1. D – диаметр гидрострелки, мм;
  2. d – диаметр подводящих патрубков, мм;
  3. G – макс. проток воды через стрелку, м3/час;
  4. w – макс. скорость хода воды через поперечное сечение гидроразделителя, м/сек (ориентировочно 0,2 метра в секунду);
  5. с – теплоемкость носителя тепла;
  6. P – макс. мощность устанавливаемого котла, кВт;
  7. ΔT – задаваемая разность температур между подаванием и возвращением системы отопления, °С (= примерно 10°С).

На основе данных величин приведем несколько формул:

  1. Зависимость диаметра гидрострелки от макс. протока воды в системе:или
  2. Зависимость диаметра гидрострелки от максимальной мощности котла.

Если вы еще не выбрали насосы, то примерно оценить размеры гидрострелки можно еще и по максимальной мощности котельного оборудования. Нужно задать разность температур между подаванием и возвращением отопительной системы примерно на 10 градусов.

Преимущества гидрострелки

Гидравлический разделитель в системе отопления – это эффективное устройство, результаты работы которого обладают рядом достоинств:

  • Отпадает проблема при нахождении параметров насоса отопления во вторичном контуре и исполнительного элемента;
  • Нет определенного гидравлического взаимовлияния контура котла и контуров отопления;
  • Генераторы тепла и потребители тепла нагружаются только собственными объемными потоками воды;
  • Исполнительные компоненты со стороны контура отопления такого устройства, как гидравлический распределитель для отопления, функционируют оптимально (при верном определении параметров);
  • Есть места подключения для расширительного бака и быстродействующего отводчика воздуха;
  • Есть возможность подключать разнообразные компоненты дополнительного оснащения.

Принципиальная схема подключения гидравлической стрелки к контурам отопления

Если вы хотите создать в доме комфортную температуру при минимальных расходах на энергоносители, то самым лучшим решением будет оборудование теплогенераторной на основе гидравлической стрелки.

Заметим, что экономический эффект, если сравнивать с традиционными отопительными системами, очень даже ощутим: если система на базе гидрораспределителя спроектирована верно, то вы сэкономите на газе 25%, а на электрической энергии – 50% (при отоплении на газу).

Готовые гидравлические разделители

В настоящее время очень часто можно встретить применение пользователями уже готовых гидравлических стрелок, которые представлены в продаже. Так, стрелка выбирается по каталогу в зависимости от того, какая у вас будет мощность (кВт) и максимальный ход воды (литров в час).

Готовые гидравлические разделители

Такие гидравлические стрелки применяют современные разработки конструкторов. Они обрабатываются специальными средствами против коррозии, обычно имеют уже готовую изоляцию, автоматический дегазатор, отделитель шлама.

Оцените публикацию:
Загрузка…

Источник: http://otoplenie-doma.org/gidrostrelka-dlya-otopleniya.html

Гидрострелка для отопления: назначение, принцип работы и способы расчета

Гидрострелка для отопления: принцип работы и назначение

Водяная система отопления – это агрегат, постоянно и эффективно обогревающий помещения и в маленькой квартире, и в спальном микрорайоне города.

Чтобы этот агрегат работал исправно с максимальным КПД, необходимо поддерживать в разных частях этой системы давление, температуру и скорость потока теплоносителя в оптимальных пределах.

Чем больше и сложнее эта система, тем сложнее поддерживать в ней баланс параметров. Задачу управления водяным отоплением помогает решить несложная деталь – гидрострелка.

Зачем нужна гидрострелка для отопления?

Гидрострелкой называют вертикальный металлический сосуд, установленный между котлом и остальной отопительной системой.

Эта деталь имеет множество синонимов: бутылка, гидроразделитель, гидрораспределитель, гидроколлектор и др.

Как правило, гидроразделитель соединен с системой четырьмя патрубками. С одной стороны к ним присоединяют прямой и обратный патрубки котла, а с другой – подающую и обратную трубу отопительной системы.

В больших домах с большим количеством радиаторов к гидрострелке вместо подающей и обратной трубы присоединяют подающий и обратный коллектор, с помощью которых происходит раздача и сбор потоков теплоносителя.

Через гидрораспределитель к отопительному агрегату иногда присоединяют несколько параллельно работающих котлов. В этом случае количество патрубков увеличивается.

Некоторые фирмы-производители отопительного оборудования обязательно включают в набор деталей для монтажа гидрораспределитель. Эта деталь входит не только в стандартные наборы для агрегатов определенной мощности, но и может быть рассчитана для отопительной системы по специальному заказу.

Особенности работы гидравлического разделителя

Отопление в начале сезона начинают при температуре от +5 до +15°С. После того, как завершится монтаж или ремонт и система наполнится теплоносителем, запускают котел и включают циркуляционный насос.

Нагретая примерно до +60°С жидкость поступает в батареи, а вместо нее в котел подается вода температурой около +10°С. Возникает опасность теплового удара и разрушения деталей котла.

Если между котлом и коллекторами смонтирована гидрострелка, часть потока горячего теплоносителя не отправляется в радиаторы, а смешивается с холодным и возвращается на подогрев. Таким образом, разность температур теплоносителя между подающим и обратным трубопроводами уменьшается и опасность разрушения котла ликвидируется.

После разогрева жидкости во всей системе основная ее часть поступает в радиаторы. Далее гидрораспределитель выполняет функцию очистителя воды от воздуха и шлама. Однако этими функциями роль гидрострелки не ограничивается.

Агрегат работает в разных режимах в зависимости от температуры воздуха на улице. Во время оттепели потребность в обогреве уменьшается. Термоголовки радиаторов уменьшают просвет или перекрывают поток теплоносителя полностью.

Гидравлическое сопротивление системы растет, поэтому основной поток теплоносителя направляется не в батареи, а через гидрострелку в котел. Автоматика котла отключает нагрев, а вода циркулирует через гидрораспределитель.

Когда температура в комнатах упадет ниже нормы, термоголовки открывают клапаны, пропуская поток в батареи, и автоматика снова включает нагрев.

Важно: гидрострелка постоянно принимает участие в перераспределении потоков и сглаживает разницу температур в отопительной системе.

Способы расчета

Для отопительной системы определенной мощности можно подобрать в магазине подходящий набор деталей. Гидрораспределитель входит в такой набор, и рассчитывать его параметры не нужно.

Но при самостоятельном монтаже нужно рассчитать размеры гидрострелки перед изготовлением, чтобы отопительный агрегат работал с максимальной эффективностью.

Существует два способа расчета:

  • способ чередующихся патрубков.

Первый способ реализован формулой:

где D – внутренний диаметр гидрострелки, мм;

d – внутренний диаметр патрубков, мм;

P – мощность котла в кВт;

с – теплоемкость воды (4183 Дж/кг · град);

W – скорость движения теплоносителя через поперечник гидрострелки (рекомендуется 0,2 м/с);

ΔT – разница температур между подачей и обраткой.

Как видим, диаметр гидроразделителя равен тройному диаметру любого из патрубков. Существует также зависимость между расходом насоса и диаметром подающего патрубка:

где D – диаметр подающего патрубка в мм;

Q – расход насоса в м³/с;

V – скорость теплоносителя (рекомендуется 1 м/с).

В систему водяного отопления для дома площадью 200 м² и более обязательно нужно включать гидрострелку. Агрегаты меньшей мощности, рассчитанные на меньшую площадь, можно снабжать этим прибором по желанию. В любом случае работа отопительной системы улучшается.

Гидрораспределитель можно купить в наборе. Для сложных и мощных систем приходится делать индивидуальный расчет этого прибора. Расчет делают по специальной программе.

Как работает гидравлический разделитель, смотрите на видео ниже:

Схему работы системы отопления с гидрострелкой, зачем она нужна и какие бывают, узнайте из видео:

Источник: http://holodine.net/dopolnitelnoe-uteplenie/sistemy-otopleniya/gidrostrelka/

Назначение и схемы установки гидрострелки для отопления

Гидрострелка для отопления: принцип работы и назначение

Отопительные системы в современном их виде — это сложные тепловые узлы, оснащённые разным оборудованием. Обеспечение эффективной работы таких узлов сопровождается оптимальной балансировкой всех входящих в их состав элементов.

Лучшим способом достижения баланса видится гидрострелка для отопления. Что это такое? Попробуем разобраться.

Разделение гидравлических потоков

Гидрострелку для отопления чаще называют гидравлическим разделителем. Отсюда становится понятным, что эта система предназначена для внедрения в схемы отопления, где предполагается использование нескольких контуров, например, таких как:

  • линии с группами радиаторов;
  • система тёплого пола;
  • горячее водоснабжение через бойлер.

При отсутствии гидрострелки для такой системы отопления придётся либо делать тщательно просчитанный расчёт каждого контура, либо оснащать каждый контур индивидуальным циркуляционным насосом.

Но даже в этих случаях нет полной уверенности достижения оптимального баланса.

Примерно такой можно рассматривать классическую конструкцию гидравлических разделителей, сделанных на базе круглых или прямоугольных труб.

Простое, но эффективное решение, кардинально меняющее состояние отопительной системы с участием котла

Между тем решается задача просто. Необходимо всего лишь применить гидравлический разделитель в схеме – гидрострелку.

Таким образом, все входящие в систему контуры будут оптимально разделены без риска гидравлических потерь в каждом из них.

Как работает гидравлический разделитель

Гидрострелка – название «обиходное». Правильному наименованию соответствует определение — «гидравлический разделитель». С конструктивной точки зрения устройство выглядит куском обычной полой трубы (круглого, прямоугольного сечений).

Оба торцевых среза трубы заглушены металлическими блинами, а по разным сторонам корпуса имеются входные/выходные патрубки (по паре на каждой стороне).

Натуральный вид изделий – гидравлических стрелок, выполненных из трубы прямоугольного сечения и круглой. Оба варианта показывают высокую эффективность.

Однако гидрострелки на базе круглых труб всё таки рассматриваются более предпочтительным вариантом

Традиционно завершение монтажных работ по устройству системы отопления является началом следующего процесса – тестирования.

Созданная конструкция сантехники заполняется водой (Т = 5 — 15°С), после чего запускается отопительный котёл.

До того момента, пока теплоноситель не прогрет до требуемой температуры (заданной программой котла), водяной поток «крутится» циркуляционным насосом первичного контура. Циркуляционные насосы второстепенных контуров не подключены. Теплоноситель направлен по гидрострелке от горячей стороны к холодной (Q1 > Q2).

При условии достижения теплоносителем заданной температуры, активируются второстепенные контуры системы отопления. Потоки теплоносителя основного и второстепенных контуров выравниваются. Гидрострелка в таких условиях функционирует только как фильтр и отводчик воздуха (Q1 = Q2).

Функциональная схема действия классической гидравлической стрелки для трёх разных режимов работы котла.

Схема наглядно указывает распределение тепловых потоков для каждого отдельно взятого режима работы котельного оборудования

Если какая-то часть (например, контур ГВС) отопительной системы достигает заданной точки прогрева, отбор теплоносителя второстепенным контуром временно прекращается. Циркуляционный насос отключается автоматикой, а поток воды направляется через гидрострелку от холодной стороны на горячую (Q1 < Q2).

Расчётные параметры гидрострелки

Главным опорным параметром для расчёта является скорость теплоносителя на участке вертикального движения внутри гидрострелки. Обычно рекомендуемое значение не более 0,1 м/сек, при любом из двух условий (Q1 = Q2 или Q1 < Q2).

Малая величина скорости обусловлена вполне разумными выводами. При такой скорости находящийся в составе водяного потока мусор (шлам, песок, известняк и т.п.) успевает оседать на дно трубы гидрострелки. К тому же за счёт низкой скорости успевает формироваться необходимый температурный напор.

Два конструктивных вида гидрострелок, на которые обычно проводятся расчёты: 1 – по трём диаметрам; 2 – по чередованию патрубков.

Независимо от принятия той или иной методики, базовые параметры расчётов всегда типичные – расход теплоносителя по контурам и параметр скорости

Малая скорость передачи теплоносителя способствует лучшему отделению воздуха от воды для последующего вывода через воздухоотводчик гидравлической системы разделения. В общем, стандартный параметр выбран с учётом всех значимых факторов.

Три диаметра и череда патрубков

Для расчётов часто используется так называемая методика трёх диаметров и чередующихся патрубков. Здесь конечный расчётный параметр – значение диаметра разделителя.

Исходя из полученного значения, вычисляются все иные требуемые значения. Однако чтобы узнать размер диаметра гидроразделителя, нужны данные:

  • по расходу на первом контуре (Q1);
  • по расходу на второстепенном контуре (Q2);
  • скорость вертикального тока воды по гидрострелке (V).

По сути, эти данные для расчёта всегда имеются.

К примеру, расход на первом контуре составляет 50 л/мин. (из технической характеристики насоса 1). Расход на втором контуре равен 100 л/мин. (из технической характеристики насоса 2). Значение диаметра гидрострелки вычисляется формулой:

Формула для расчёта диаметра трубы гидрострелки в зависимости от параметров расхода теплоносителя (расход по характеристикам насоса) и скорости вертикального протока

где: Q – разница расходов Q1 и Q2; V – скорость вертикального протока внутри стрелки (0,1 м/сек.), π – постоянная величина 3,14.

Между тем диаметр гидравлического разделителя (условный) допустимо выбирать, пользуясь таблицей примерных стандартных величин.

Величина мощности котла, кВт Входной патрубок, мм Диаметр гидрострелки, мм
70 32 100
40 25 80
25 20 65
15 15 50

Параметр высоты для устройства разделения тепловых потоков не критичен. Фактически высоту трубы можно брать любую, но с учётом уровней подвода входящих/исходящих трубопроводов.

Схемное решение по сдвигу патрубков

Классический вариант гидравлического разделителя предполагает создание патрубков симметрично расположенных относительно один другого. Однако практикуется также схемный вариант несколько иной конфигурации, где патрубки располагаются несимметрично. Что это даёт?

Схема изготовления гидравлического разделителя, где патрубки вторичного контура несколько смещены относительно патрубков первичного контура.

По мнению изобретателей (и доказано практикой), этот вариант видится более продуктивным по фильтрации частиц и отделению воздуха

Как показывает практическое применение несимметричных схем, в этом случае происходит более эффективное отделение воздуха, а также достигается лучшая фильтрация (отстой) взвешенных частиц, присутствующих в теплоносителе.

Количество соединений на гидрострелке

Классическая схемотехника определяет подвод четырёх трубопроводов на конструкцию гидравлического разделителя. Отсюда неизбежно появляется вопрос о возможности увеличения числа входов/выходов. В принципе, такой конструктивный подход не исключается. Однако эффективность схемы снижается с увеличением числа подводов/отводов.

Рассмотрим возможный вариант с большим количеством патрубков в отличие от классики и сделаем анализ работы гидравлической разделительной системы для таких условий монтажа.

Схема разделителя многоканального распределения тепловых потоков.

Этот вариант позволяет обслуживать более объёмные системы, но при условии возрастания количества патрубков более четырёх, эффективность системы в целом резко снижается

В данном случае тепловой поток Q1 полностью поглощается тепловым потоком Q2 для состояния системы, когда величина расхода для этих потоков фактически равноценна (Q1=Q2). В том же состоянии системы тепловой поток Q3 по значению температуры приблизительно равен средним значениям Тср., протекающим по линиям обратки (Q6, Q7, Q8). В то же время отмечается незначительная разница температур в линиях с Q3 и Q4.

Если тепловой поток Q1 становится равным по тепловой составляющей Q2+Q3, отмечается распределение температурного напора в следующей зависимости: Т1=Т2, Т4=Т5, тогда как Т3= Т1+Т5/2. Если же тепловой поток Q1 становится равным сумме тепла всех остальных потоков Q2, Q3, Q4, в таком состоянии уравниваются все четыре температурных напора (Т1=Т2=Т3=Т4).

Многоканальная разделительная система на четыре входа/четыре выхода, довольно часто применяемая на практике.

Для обслуживания отопительных систем частного хозяйства такое решение вполне удовлетворяет по технологическим параметрам и стабилизации работы котла

При таком положении дел на многоканальных системах (более четырёх) отмечаются следующие факторы, оказывающие негативное влияние на работу устройства в целом:

  • сокращается естественная конвекция внутри гидравлического разделителя;
  • снижается эффект естественного смешивания подачи с обраткой;
  • общая эффективность системы стремится к нулю.

Получается, что отход от классической схемы с увеличением числа отводных патрубков практически полностью нивелирует рабочее свойство, каким должна обладать гирострелка.

Гидравлический разделитель без фильтра

Конструкция стрелки, где исключается присутствие функций воздухоотделителя и фильтра-отстойника, тоже несколько отходит от принятого стандарта. Между тем на такой конструкции можно получить два потока с разными скоростями движения (динамически независимые контуры).

Нестандартное конструктивное решение изготовления гидрострелки. Отличается от классики тем, что здесь нет функций фильтрации и вывода воздуха.

К тому же распределение тепловых потоков имеет схему перпендикулярного транспорта, чем достигается развязка по скорости

Например, есть тепловой поток контура котла и тепловой поток контура отопительных приборов (радиаторов).

Нестандартной конструкцией, где перпендикулярное направление потоков, скорость потока второстепенного контура с приборами нагрева значительно возрастает. По контуру котла, напротив, движение замедлено. Правда, это чисто теоретический взгляд. Практически необходимо испытывать в конкретных условиях.

Чем полезна гидрострелка

Необходимость применения классической конструкции гидравлического разделителя очевидна. Более того, на системах с котлами внедрение этого элемента становится обязательным действием.

Установка гидрострелки в систему, обслуживаемую котлом, обеспечивает стабильность потоков (расхода теплоносителя). В результате полностью устраняется риск скачков температурного напора.

Примеры гидрострелок в классическом простом исполнении на базе пластиковых трубопроводов. Теперь такие конструкции можно встретить даже чаще, чем металлические.

Эффективность действия практически такая же как у металлических, но факт экономии на устройстве и внедрении в систему

Для любой обычной системы, сделанной без гидравлического разделителя, отключение части линий неизбежно сопровождается резким подъёмом температуры контура котла по причине малого расхода.

В то же время имеет место возврат сильно охлаждённого обратного потока. Появляется риск образования гидроударов. Такие явления чреваты быстрым выходом котла из строя и значительно сокращают срок службы оборудования.

Для бытовых систем в большинстве случаев удачно подходят пластиковые конструкции. Этот вариант применения видится более экономным по установке.

К тому же использование фитингов делает возможным производить монтаж пластиковых гидрострелок без сварки.

С точки зрения обслуживания подобные решения также приветствуются, так как гидравлический разделитель, установленный на фитингах легко снять в любой момент.

Выводы и полезное видео по теме

о практическом применении: когда возникает необходимость в установке гидрострелки, а когда она не нужна.

Значимость гидрострелки в распределении тепловых потоков переоценить сложно. Это действительно необходимое оборудование, которое следует устанавливать на каждой системе индивидуального отопления и ГВС. Главное – правильно рассчитать, спроектировать, изготовить устройство – гидравлический разделитель. Именно точный расчёт позволяет добиваться максимальной отдачи от устройства.

Источник: http://sovet-ingenera.com/santeh/razvodka/gidrostrelka-dlya-otopleniya.html

Для чего нужна гидрострелка для отопления – принцип работы, виды, применение

Гидрострелка для отопления: принцип работы и назначение

Гидрострелка – это несложное устройство, влияющее на балансировку отопительной системы и повышающее ее надежность. Существует несколько видов гидрострелок, причем некоторые из них могут иметь совсем другие названия, отображающие функциональное назначение конкретного устройства. В данной статье будет рассмотрена гидрострелка для отопления, ее назначение и особенности.

Назначение гидрострелки — для чего она нужна

Гидрострелка в отопительных системах выполняет следующие функции:

  1. Одной из главных функций гидроразделителя является гидродинамическая балансировка в отопительном контуре. Рассматриваемое устройство врезается в систему как дополнительный элемент и обеспечивает защиту чугунного теплообменника, расположенного в котле, от теплового удара. Именно поэтому гидроразделители обязательны к установке при использовании котлов с теплообменниками из чугуна. Кроме того, гидрострелка обеспечивает защиту отопления от повреждений при спонтанном отключении одного из ее элементов (например, ГВС или теплых полов).
  2. При обустройстве многоконтурного отопления гидроразделитель попросту необходим. Все дело в том, что контуры при работе могут конфликтовать и мешать друг другу – а установленный разделитель предотвратит их сопряжение, за счет чего система сможет нормально функционировать.
  3. Если отопительная система была спроектирована правильно, то гидрострелку можно использовать в качестве отстойника, удерживающего в себе различные твердые механические примеси, содержащиеся в теплоносителе.
  4. Находящийся в системе отопления гидроразделитель позволяет удалять из контура воздух, избавляя от необходимости использования других способов стравливания воздуха и предотвращая окисление внутренних поверхностей элементов отопительной системы.

Знание того, для чего нужна гидрострелка в системе отопления, позволит правильно подобрать и установить подобное устройство.

Принцип работы гидроразделителя

Первым делом нужно понять, что такое гидрострелка в системе отопления как отдельный элемент.

Конструктивно гидрострелка представляет собой полое устройство в виде трубы с квадратным сечением профиля (прочитайте: «Принцип работы и устройство гидрострелки отопления, назначение»).

Простота конструкции говорит о том, что и принцип работы такого устройства достаточно прост. Благодаря гидрострелке в первую очередь выделяется и выводится из системы воздух, для чего используется автоматический воздухоотвод.

Отопительная система делится на два контура – большой и малый. Малый круг включает в себя саму гидрострелку и котел, а в большом круге к этим элементам добавляется еще и потребитель.

Когда котел выдает оптимальное количество тепла, полностью расходуемое на отопление, то теплоноситель в гидрострелке перемещается лишь в горизонтальной плоскости.

При нарушении баланса тепла и его расхода теплоноситель остается в пределах малого контура, и температура перед котлом растет.

Все эти действия приводят к автоматическому отключению системы, но теплоноситель при этом продолжает спокойно двигаться в малом контуре – и так ровно до тех пор, пока его температура не снизится до необходимого значения. По достижении заданной отметки котел возобновляет работу в штатном режиме. Все это дает ответ на вопрос о том, зачем нужна гидрострелка для отопления – она обеспечивает независимую работу всех контуров.

Гидравлический разделитель может использоваться и в сочетании с твердотопливными котлами. Принцип работы отопления с гидрострелкой сохраняется, но само устройство подключается к входу и выходу из отопительного оборудования – такая конструкция дает возможность тонкой настройки температуры в системе.

Выбор гидравлического распределителя для системы отопления

Зная, что такое гидравлический разделитель в системе отопления, можно приступать к выбору подходящего устройства. При выборе гидрострелки нужно учитывать всего один показатель – стрелочный диаметр, т.е. диаметры патрубков, которые можно подводить к устройству.

Для максимальной эффективности выбирать устройство нужно таким образом, чтобы поток теплоносителя в отопительном контуре не ограничивался, а вот в самой гидрострелке и патрубках он должен двигаться с минимальной скоростью (рекомендуемое значение составляет около 0,2 м/сек.

).

Перед тем, как рассчитать гидрострелку системы отопления, нужно узнать следующие показатели:

  • D – диаметр гидрострелки, мм;
  • d – диаметры подводящих патрубков, мм;
  • G – предельное значение скорости тока жидкости по гидрострелке;
  • w – предельная скорость тока воды по поперечному сечению гидрострелки;
  • c – теплоемкость теплоносителя;
  • P – максимальная мощность котла, кВт;
  • t2-t1 – разница температур теплоносителя на подаче и обратке (стандартное значение составляет около 10 градусов).

Для расчета зависимости диаметра гидроразделителя от предельного значения напора системы необходимо взять значение диаметра подводящего патрубка и умножить его на 3, или же используется формула, в которой число 18,8 умножается на квадратный корень максимальной скорости движения жидкости, деленной на предельную скорость тока жидкости по поперечному сечению устройства.

Перед тем, как рассчитать гидрострелку для отопления, стоит также узнать о зависимости ее диаметра от мощности котла. Формула имеет такой же вид, но квадратный корень в данном случае извлекается из мощности котла, деленной на произведение скорости движения жидкости вдоль поперечного сечения разделителя, умноженной на разницу температур.

Достоинства гидрострелок

Гидравлические разделители, используемые в отопительных системах, имеют ряд достоинств, которые делают установку данных устройств оправданной:

  • Возможность избежать проблем при подборе размеров циркуляционного насоса, устанавливаемого во вторичном контуре и отопительном оборудовании;
  • Устранение конфликтов, возникающих между котловым контуром и отопительными;
  • Равномерное распределение потоков теплоносителя между отопительным оборудованием и потребителями;
  • Обеспечение наиболее благоприятной работы всех элементов отопления;
  • Возможность врезки в систему расширительного бака и автоматического воздухоотводчика;
  • Возможность беспрепятственного подключения к системе дополнительных элементов.

Кроме того, используемая при устройстве отопления стрелка позволяет существенно сэкономить на энергоресурсах: расход газа снижается примерно на четверть, а электричества – почти в два раза.

Заключение

Гидравлический распределитель для отопления – это очень полезное приспособление, позволяющее оптимизировать работу отопительной системы. Благодаря своим качествам рассматриваемые устройства позволяют добиться наиболее эффективного распределения тепла в отопительной системы при минимальных начальных затратах и существенной экономии в дальнейшем.

Источник: https://teplospec.com/montazh-remont/dlya-chego-nuzhna-gidrostrelka-dlya-otopleniya-printsip-raboty-vidy-primenenie.html

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.