Гидрострелка для отопления

Содержание

Расчёт гидравлического разделителя

ПРИМЕНЕНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ РАЗДЕЛИТЕЛЕЙ С КОТЛАМИ BAXI

Свои советы о том, зачем нужен гидравлический разделитель, дает технический директор представительства BAXI в России Валуйских Сергей Федотович

1. ЗАЧЕМ НУЖЕН ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛИТЕЛЬ

Даже опытные монтажные и проектные организации зачастую незаслуженно забывают о применении гидравлических разделителей. При этом во время проведения многочисленных семинаров, посвященных газовым котлам BAXI, тема применения гидравлических разделителей всегда вызывает интерес участников семинаров. В данной статье хотелось бы в очередной раз в простой и доступной форме объяснить принцип действия гидравлического разделителя и остановиться на преимуществах в применении данного прибора.

Вначале рассмотрим следующую типовую схему (рисунок 1).

Рисунок 1

Для упрощения на схеме не показаны запорные краны, фильтры, группы безопасности, расширительные баки и другие элементы.
На данной схеме приведен пример двух совместно работающих котлов BAXI серии SLIM. В системе имеются

— нерегулируемая зона отопления без собственного насоса (зона 1);
— высокотемпературная зона отопления (зона 2) с собственным насосом, регулируемая при помощи зонального комнатного термостата (КТ2);
— низкотемпературная зона (зона 3 — «теплые полы»), регулируемая при помощи датчика температуры воды.
— бойлер для горячей воды, присоединенный как одна из зон системы отопления. Температура воды в бойлере регулируется при помощи термостата бойлера путем включения загрузочного насоса бойлера.

В традиционных гидравлических схемах, применяемых в отоплении, все контуры соединены с общим коллектором.
В рассматриваемом примере при изменении количества работающих зональных насосов (Н2, Н3, Н4) вторичных контуров будет изменяться перепад давления (ΔP), создаваемый зональными насосами на коллекторе между подачей и возвратом. Работа каждого насоса в этом случае подвержена существенному влиянию со стороны других насосов системы. И мы сталкиваемся со следующими проблемами.

— Насосы могут не обеспечить необходимую производительность. Это особенно относится к маломощным насосам, которые должны расходовать много энергии для преодоления влияния насосов большей мощности.
— Насосы могут выйти из строя (влияние дополнительных контуров может заставить насосы работать в неоптимальном или нештатном режиме).
— Система отопления работает большую часть времени в условиях, далеких от оптимальных, а не в тех, на которые она была рассчитана при проектировании.
— Использование устройств регулирования расхода в зональных системах приводит к разбалансированию;
— радиаторы могут нагреваться даже при остановленных насосах (из-за паразитных течений, создаваемых другими работающими насосами.
— Сложности с подбором насосов. Правильный подбор насосов для такой системы является непростой задачей. В частности, суммарное давление, создаваемое основными насосами котлов (КН1 и КН2) должно превосходить суммарное разряжение ΔP, создаваемое зональными насосами (Н2, Н3, Н4…). Увеличенная скорость воды может увеличить шум в системе.
Избежать всех вышеперечисленных проблем и обеспечить устойчивую работу системы поможет применение такого простого элемента, как гидравлический разделитель. Иногда его также называют гидравлической стрелкой. И ранее рассмотренная схема превращается в следующую (рисунок 2).

Рисунок 2

В качестве дополнительной информации.
Рассматриваемая схема (схема 2) является достаточно типовым решением при отоплении и обеспечении горячей водой помещений площадью от 400 до 1500 кв. метров. Это могут быть помещения типа небольших частных гостиниц, офисных зданий и, даже, коттеджей.

2. РАБОТА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАЗДЕЛИТЕЛЯ

Функцией гидравлического разделителя, как следует из его названия, является отделение первичного (котлового) контура от вторичного (отопительного). При использовании гидравлического разделителя давление ΔP между коллекторами подачи и возврата близко к нулю. Давление ΔP определяется гидравлическим сопротивлением разделителя, которое незначительно.

Кроме того, это значение является постоянной величиной, не зависящей от количества одновременно работающих насосов во вторичном контуре.

Практический опыт показывает, что применение гидравлического разделителя настоятельно рекомендуется, если без разделителя перепад давления между коллекторами ΔP > 0,4 метров водяного столба.

Внутри гидравлического разделителя может происходить перемешивание входящей и возвратной воды и он может работать в трех режимах.

3. РАЗМЕРЫ И РАСЧЕТ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАЗДЕЛИТЕЛЯ

При самостоятельном изготовлении гидравлического разделителя обычно применяют два метода для определения оптимальных размеров – метод трёх диаметров (рисунок 6) и метод чередующихся патрубков (рисунок 7).

Единственный размер, который необходимо определить при подборе разделителя – это диаметр разделителя (или диаметр подводящих патрубков). Гидравлический разделитель подбирается, исходя из максимально возможного протока воды в системе (куб. м/час) и обеспечения минимальной скорости воды в разделителе и в подводящих патрубках. Рекомендуемая максимальная скорость движения воды через поперечное сечение гидравлического разделителя составляет примерно 0,2 м/сек.

2) Зависимость диаметра гидравлического разделителя от максимальной мощности устанавливаемого котельного оборудования.
Если насосы еще не подобраны, то примерно оценить размеры гидравлического разделителя можно по максимальной мощности устанавливаемого котельного оборудования, задав разность температур между подачей и возвратом системы отопления равной примерно 10°С.

 

4. ПРИМЕНЕНИЕ ГОТОВЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ РАЗДЕЛИТЕЛЕЙ

В последнее время все чаще применяют готовые гидравлические разделители, имеющиеся в продаже. В этом случае разделитель выбирается по каталогу в зависимости от требуемой мощности (в кВт) и максимального протока воды в системе (л/час).

В таких разделителях используются современные конструкторские разработки. Они подвергаются антикоррозийной обработке, зачастую снабжены готовой изоляцией, автоматическим дегазатором и отделителем шлама.

Отметим также, что изготавливаемые в заводских условиях гидравлические разделители могут иметь формы, отличные от рассмотренных выше.

Рисунок 8. Пример гидравлического разделителя, изготовленного на заводе


 

5. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ РАЗДЕЛИТЕЛИ И КОНДЕНСАЦИОННЫЕ КОТЛЫ BAXI
 

В последнее время стало популярным использование конденсационных котлов BAXI мощностью от 45 до 150 кВт благодаря следующим преимуществам:

— наличие принудительной вытяжки позволяет не строить дымоходы для систем отопления с большими мощностями;
— возможность обеспечения большой мощности в условиях ограниченного пространства (при использовании котлов в каскаде);
— при каскадной установке обеспечивается легкий монтаж крышных котельных и отсутствие вибраций по сравнению с традиционными котлами с дутьевыми горелками. При этом иногда забывают прочитать инструкцию по установке, в которой указано следующее.

Для всех конденсационных котлов BAXI мощностью от 45 кВт и выше применение гидравлического разделителя является обязательным.
 

Рисунок 9.
 

Комплект с гидравлическимразделителем, который можно применять для конденсационного котла BAXI (аксессуар BAXI)

Рисунок 10.

Пример гидравлического разделителя, используемого вместе с каскадом из настенных конденсационных котлов BAXI.

6. ЕЩЕ РАЗ О НЕКОТОРЫХ ПРЕИМУЩЕСТВАХ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАЗДЕЛИТЕЛЯ

1. Существенно упрощается подбор насосов.
2. Улучшается режим работы и долговечность котельного оборудования.
3. Гидравлическая устойчивость системы, отсутствие разбалансировки.
4. Если типовой настенный двухконтурный котел работает на большую систему отопления, то встроенного насоса может быть недостаточно. Идеальным вариантом является применение гидравлического разделителя и небольших насосов на каждую зону.
5. Готовые разделители, имеющиеся в продаже, можно использовать в качестве эффективных удалителей шлама и воздуха из системы.

По материалам сайта

www.baxi.ru

Содержание:

Назначение гидрострелки — для чего она нужна
Принцип работы гидроразделителя
Выбор гидравлического распределителя для системы отопления
Достоинства гидрострелок

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.

Гидрострелка для отопления (Гидравлический разделитель для отопления)

В данной статье, мы бы хотели пролить свет на, то что же такое гидрострелка в системе отопления, для чего она нужна и в каких случаях ее необходимо использовать.

Итак, гидрострелка или как ее еще называют гидравлический разделитель, гидроразделитель, иногда монтажники на своем загадочном сленге могут называть ее бутылочкой и другими не менее загадочными — витиеватыми названиями… Все вышеперечисленные названия обозначают устройство, которое Вы можете лицезреть, взглянув на приведенное ниже изображение.

Гидрострелка принцип действия назначение и расчеты

Чтобы получить понимание, как устроен гидравлический разделитель и каков его принцип работы давайте вместе с вами взглянем на схему ниже:

Мы видим, что в данной схеме изображена система отопления, имеющая несколько отопительных контуров. Каждый из контуров имеет собственные, отличные от других контуров параметры работы.
Основной отличительной особенностью данной схемы, является наличие двух совместно работающих в параллели котлов отопления.

Зона1 – это нерегулируемый контур отопления, не имеющий собственного насоса. Данный контур будет работать от общих насосов, установленных на котельном контуре.

Зона2 – это контур отопления, имеющий повышенную температуру. Он имеет свой собственный насос. Температура в контуре регулируется с помощью комнатного термостата, обозначенного на рисунке КТ.

Зона3 – данный контур имеет более низкую температуру, чем остальные контура (как правило такими свойствами обладает контур теплого пола), она так же, как и предыдущий контур имеет свой собственный циркуляционный насос. Регулировка температуры в данном контуре происходит под управлением водяного температурного датчика ВТД, который контролирует подмес воды с обратной линии.

Зона4 – это контур бойлера косвенного нагрева. Контроль температуры в бойлере осуществляется посредством термостата установленного в самом бойлере ТБ подключенного к циркуляционному насосу данного контура. При достижении необходимой температуры термостат срабатывает, отключая циркуляционный насос.

Еще одной особенностью данной схемы является то, что все контура соединяются через коллектор отопления. Это влечет за собой то, что при включении или отключении циркуляционных насосов, установленных в Зоне2, Зоне3, Зоне4(контур бойлера) создается разница давлений между линией подачи и линией обратки которая идет непосредственно в котел. Все циркуляционные насосы работающие в такой системе отопления влияют друг на друга, что приводит нас к следующим неприятностям:

  • Более мощные насосы могут негативно воздействовать на менее мощные, нарушая таким образом гидравлический баланс в системе, заставляя при этом работать насосы в нештатном режиме;
  • Более частые поломки насосов в результате неправильной их работы (с повышенной нагрузкой);
  • Вся система работает в режиме далеком от оптимального (влечет за собой повышенный износ некоторых элементов системы);
  • Неправильная работа радиаторов отопления. Их нагрев возможен даже при отключенных насосах, за счет потоков, создаваемых другими насосами системы (так называемые паразитные течения);
  • Сложность подбора циркуляционных насосов, способных заставить систему отопления работать в оптимальном режиме;
  • Возможны тепловые удары, негативно воздействующие на котельное оборудование (ОСОБОЕ ВНИМАНИЕ СТОИТ ОБРАТИТЬ ВЛАДЕЛЬЦАМ КОТЛОВ С ЧУГУННЫМИ СЕКЦИЯМИ).

Чтобы такая система отопления правильно работала, необходимо обеспечить следующие условия. Сумма давлений, создаваемых циркуляционными насосами кн1 и кн2 должна быть больше, суммарного разрежения разниц давлений, создаваемых насосами h2,h3,h4

Или чтобы выше обозначенные проблемы Вас не коснулись Вы можете установить тот самый гидравлический разделитель (гидрострелку) системы отопления.


Давайте рассмотрим туже самую схему, но уже с установленным в ней гидравлическим разделителем.

Одной из самых важных функций гидрострелки в системе отопления, является отделения контура котла отопления, от остальных контуров системы отопления.

В системе, с установленным гидравлическим разделителем разница давлений между линией подачи и линией обратки практически равна нулю, что и требуется для нормальной работы системы отопления (при условии, что гидрострелка подобрана правильно). Причем на разницу давлений не будут влиять насосы используемые во вторичных контурах.

Итак, вопрос для чего нужен гидравлический разделитель мы рассмотрели, давайте теперь рассмотрим, как он работает.

У гидравлического разделителя есть три режима работы:

Режим работы 1:

В данном случае поток первичного контура, равен потоку вторичного контура.

В данном случае жидкость не циркулирует между линиями подачи и обратки через гидравлический разделитель. Это идеальные условия, которые возможно работают в идеальном мире, но в мире, в котором живем мы с вами таких условий добиться невозможно (но всегда нужно к этому стремиться).

Режим работы 2:

Режим когда жидкость движется через гидравлических разделить из линии обратки в линию подачи. Такая работа системы не правильная, она может быть вызвана неправильным выбором котла отопления, либо неправильной работой насоса котельного контура (слишком слабый насос, либо его неисправность). В данном режиме котел будет работать на пределе своих возможностей, что не слишком хорошо скажется на его эксплуатационных характеристиках и скорее всего сроке работы. Такой режим работы системы неприемлем!

Режим работы 3:

Все правильно подобранные и установленные гидравлические разделители функционируют именно в этом режиме работы. В нем небольшое количество жидкости движется через гидрострелку из линии подачи в линию обратки. В таком случае мы имеем небольшое превышение расхода в контуре котла, но это нормально (при условии, что оно небольшое). В случае неправильного подбора гидравлического разделителя поток от прямой линии к линии обратки будет большим, что повлечет за собой неправильную работу котла (котле будет слишком часто включаться и выключаться, что тоже не очень хорошо).

Резюмируя все вышеперечисленное — гидравлический разделитель должен работать в режиме, когда небольшое количество теплоносителя движется через него от линии подачи к линии обратки.


Выбор гидроразделителя

Выбор гидроразделителя, во многом зависит от потребностей вашей конкретной системы и от элементов, установленных в ней.

Некоторые пытаются самостоятельно изготовить гидрострелку используя опыт знакомых или многочисленные чертежи в интернете. Некоторые однозначно склоняются к покупке дорогих заводских гидравлических разделителей, произведённых именитыми брендами.

Если Вы располагаете выходом на поставщиков дешевого, но при этом качественного сырья, имеете в списке своих друзей сварщиков, которые способны из этого сырья сделать конфетку (которую потом не придется выбросить и пойти за новым сырьем), а также маляров которые эту конфетку грамотно покрасят или быть может все эти люди это и есть Вы, то однозначно можно попробовать сделать гидрострелку своими руками. Если же всем вышеперечисленным Вы не располагаете, то стоит подумать о заводских изделиях, причем стоимость их будет ненамного дороже, а иногда даже и дешевле самостоятельно изготовленного и вот почему:

  • Услуги хорошего сварщика нынче недешевы (вы можете позвонить и убедиться в этом сами);
  • Сырье производства покупают дешевле поскольку берут оптом (покупая самостоятельно рассчитывайте на брак, что может привести к необходимости повторной закупки);
  • Покраска (тоже включает сырье и услуги маляра);
  • Свое затраченное на поиски мастеров закупку сырья и доставку время.

Итого получаем продукт ручной работы, который возможно будет даже дороже заводского!

Плюсом может быть то, что Ваш гидравлический разделитель будет индивидуальной работы и вы можете сделать его даже в виде паука :), а такую гидрострелку в магазине не купишь…

Покупая гидравлический разделитель в магазине, обратите внимание, что они тоже бывают разных форм размеров и с разным наполнением. Например, в некоторых могут быть установлены уловители шлама и растворенного в воде воздуха, который выводится через встроенный воздухоотводчик. Корпуса их закрыты теплоизоляционным кожухом, они могут иметь большую производительность при мене компактом корпусе и многое другое…

Очень важно правильно подобрать гидравлический разделитель, в противном случае ваша система отопления будет функционировать неправильно!

Специалисты компании «Сан Технолоджи» имеют огромный опыт в подборе и монтаже гидравлических разделителей, и с радостью подберут для Вас гидрострелку, которая обеспечит оптимальную работу Вашей системы отопления.

Мы с радостью выполним подбор и монтаж гидравлического разделителя:

Монтаж гидравлического разделителя – от 2 000р.

Монтаж коллектора с гидравлическим разделителем – от 2 500р.

С полным перечнем услуг можно ознакомиться в разделе ЦЕНЫ


Получите БЕСПЛАТНУЮ КОНСУЛЬТАЦИЮ СПЕЦИАЛИСТА
прямо сейчас!!!
Звоните +7 (499) 390-84-79
ИЛИ
Присылайте свой вопрос на наш почтовый ящик
info@san-t.ru


Выбрав нашу компанию, вы обеспечите свой дом безопасностью и комфортом на долгие годы!

Гидрострелка для отопления (гидравлический разделитель): назначение, принцип действия, применение и расчет

Гидрострелка для отопления по-другому ещё называется «гидравлический разделитель» или ещё «гидротерморазделитель».

Но мы не будем ломать язык, а станем применять самое простое и короткое название: гидрострелка.

Задача этой статьи не только в том, чтобы узнать, что такое гидрострелка, как она устроена и т. п., а ещё и в том, чтобы вы определили: нужна ли она вообще в вашей системе отопления? Дело в том, что она ставится не во всех отопительных системах.

Что представляет собой гидрострелка?

Выглядеть это устройство может так:

Внешне гидрострелки могут отличаться от показанной на фото, но «сущность» у всех них одинакова: это просто труба, к которой приварены шесть патрубков. Труба для гидрострелки годится не только с круглым сечением, а и с квадратным:

К патрубкам, «торчащим» с боков, присоединяются подающие и обратные трубопроводы.

Самый верхний патрубок – на «макушке» — для автоматического воздухоотводчика. Самый нижний – для сливного крана, через который удаляется грязь, выпадающая в гидрострелке в виде осадка.

Как устроена гидрострелка, видно на следующем рисунке:

На разрезе видим, что внутри у гидрострелки ничего нет – никакого «устройства». Нижний кран здесь сбоку, но снизу, как на первых двух фото, лучше, потому что при боковом расположении крана грязь, которая ниже крана, останется в гидрострелке.

В каких системах отопления применяется гидрострелка?

Ответ на вопрос из заголовка такой: в очень мощных системах.

Приведу пример. В доме несколько этажей. На каждом этаже радиаторы. Где-то ещё и бойлер косвенного нагрева. Возможно, в каком-то помещении сделаны водяные тёплые полы. Расход теплоносителя в такой большой системе тоже большой.

А теперь посмотрим, как выглядит настенный газовый котёл внутри:

Разве через такие тонкие трубки прокачаешь достаточно быстро большой объём теплоносителя? Да никаким насосом!

Вот здесь-то и выручит гидрострелка, которая как бы разделит отопительную систему на: 1) настенный котёл и 2) всё остальное. Иными словами, назначение гидрострелки – согласовывать меж собой потоки теплоносителя в котле и в остальной системе.

Итак, гидрострелка для отопления ставится в следующих вариантах:

  • один настенный котёл работает на разветвлённую (часто комбинированную) систему с большим расходом теплоносителя;
  • система такая же мощная, но настенных котлов два;
  • мощная система «обслуживается» настенным и напольным котлами. В таком исполнении чаще всего второй котёл резервный, поэтому постоянно работать будет всё равно один – настенный.

Как работает гидрострелка?

Есть три варианта схем, по которым может работать гидрострелка.

1. Одинаковые расходы теплоносителя через котёл и систему отопления:

Из котла теплоноситель идёт прямиком в систему отопления, разводится насосами по контурам и, опять-таки, через гидрострелку возвращается в котёл.

2. Через отопительную систему расход теплоносителя больше, чем через котёл. Причина как раз в том, о чём говорилось выше, — протоки в котле малого диаметра.

В таком случае гидрострелка позволяет котлу давать столько теплоносителя, сколько ему (котлу) «по силам», а система отопления заберёт столько, сколько ей нужно:

3. Расход в отопительной системе отчего-то стал меньше. В таком случае котёл будет работать «на себя» через гидрострелку, нагреваться и останавливаться:

В общем, в любом из приведённых вариантов гидрострелка делает одно и то же: согласовывает между собой расходы теплоносителя в котле и остальной системе.

Как выбирать гидрострелку?

При выборе гидрострелки учитываем два параметра:

  • мощность (для расчёта суммируем тепловую мощность всех контуров);
  • общий объём теплоносителя в системе.

Эти значения рассчитываем дома, а в магазине читаем паспорта и подбираем гидрострелку под свои параметры.

Как сделать гидрострелку для отопления своими руками?

Чтобы сделать гидрострелку самостоятельно, нужно правильно посчитать её размеры. Расчёт делаем по такой формуле:

Другие размеры гидрострелки можно видеть на следующем рисунке:

Что ещё должна иметь гидрострелка для отопления?

Поскольку внутренний диаметр гидрострелки больше (и значительно) диаметра трубопровода, то поток теплоносителя в гидрострелке замедляется, отчего выделяется растворённый в теплоносителе воздух. Этот выделившийся воздух скапливается в верхней части гидрострелки, откуда должен удаляться через автоматический воздухоотводчик:

Если присмотреться, то можно разглядеть и наличие отсечного клапана под воздухоотводчиком. Клапан позволит поменять (или отремонтировать) при необходимости воздухоотводчик без остановки системы.

В нижней же части гидрострелки выпадает грязь, которая может содержаться в теплоносителе. Для удаления грязи служит шаровый кран.

Время от времени этот кран открываем и сливаем грязь в подставляемое ведёрко.

На фото у гидрострелки присутствуют манометр и термометр. Эти приборы иногда продаются в комплекте с гидрострелкой, разумеется, влияя на стоимость всего этого «хозяйства»… наличие же этих приборов совсем не обязательно. При необходимости их всегда можно докупить потом и поставить в любом другом месте системы, а не обязательно на гидрострелке.

Как устанавливается гидрострелка?

Гидрострелку можно ставить не только вертикально, как показано на всех приведённых выше фотографиях, а и горизонтально. И даже наклонно – под любым углом. При любом положении гидрострелка будет исправно работать. Главное здесь вот это: воздухоотводчик должен «смотреть» колпачком всё равно вверх (вертикально), а грязь чтобы можно было слить снизу.

Вот и всё, что я могу рассказать про гидрострелку. И теперь вам решать, нужна ли гидрострелка вашей системе отопления или «и так сойдёт». Однозначно, для простых радиаторных систем – одно- или двухтрубных – она ни к чему; а вот для каких-нибудь комбинированных, возможно, не помешает.

гидрострелка для отопления

Перепечатка статей, равно как и их отдельных частей, запрещена. Мы хотим оставить за собой право на эксклюзивное размещение данного материала на нашем сайте home-engineering.net. Здесь мы делимся знаниями и опытом, наработанными нашей командой за годы работы в сфере проектирования и монтажа инженерных систем.


Введение
Что такое гидравлический разделитель, гидравлическая стрелка или анулоид
Принцип работы гидравлической стрелки
Основные функции анулоида
Когда необходим разделитель, а когда без него можно обойтись
Подбор и расчет термогидравлического разделителя
Заключение

Введение наверх


В статье мы рассмотрим назначение и области применения гидравлических стрелок в системах отопления частных домов.

Опишем конструкцию, внутреннее устройство и подбор параметров гидравлического разделителя для конкретных систем отопления. Будут даны рекомендации по его изготовлению и варианты альтернативных решений при обвязке котельных. В примерах наших работ можно посмотреть несколько различных вариантов реализованных нами гидравлических разделителей собственного изготовления: Нестандартные гидравлические стрелки (разделители) в системах отопления домов.

Что такое гидравлический разделитель или гидравлическая стрелка наверх


Гидравлический разделитель, термогидравлический разделитель, гидравлический преключатель, анулоид, уравнительный сосуд, коллектор малых перепадов давления или гидравлическая стрелка (англ.: Hydraulic Separator, Low-Loss Header) — прибор, предназначенный для разделения котлового (первичного) и греющего (вторичного) контуров систем отопления. Гидравлическая стрелка обычно применяется в системах отопления средней и большой мощности, состоящих из одного или более источников тепла (например, газовый и твердотопливный, электрический котел, тепловой насос) и/или нескольких греющих контуров (радиаторы, водяные теплые полы, контур бойлера косвенного нагрева, контур нагрева вентиляции, контур теплообменника бассейна и т.п.). Гидравлический разделитель обеспечивает независимость работы вышеперечисленных контуров без необходимости уравновешивания расхода теплоносителя (воды) через них.

Устройство гидравлической стрелки представляет собой корпус в виде полого стального резервуара из обычной низкоуглеродистой, реже — нержавеющей стали. На корпусе разделителя установлены патрубки. Пара патрубков (впускной/выпускной) на одной стороне служат для подключения котельного контура, другая пара (впускной/выпускной) на другой стороне обслуживают греющий контур. Для удаления воздуха в верхней части резервуара установлен патрубок, служащий для подключения воздухоотводчика. В нижней части резервуара для очищения гидравлической стрелки от собранных за время работы загрязнений (шлама) служит патрубок, к которому подключается спускной кран.

Принцип работы гидравлической стрелки наверх


При применении гидравлической стрелки в отопительных системах происходит разделение котельного и греющего контуров. Во время работы системы отопления возможны три основных ситуации:

Распределение расходов (Q) и температур (T) теплоносителя в гидравлической стрелке при различных режимах ее работы

  1. Состояние, когда количество нагреваемого котлом теплоносителя Q1 соответствует количеству теплоносителя, забираемого системой отопления Q2 (рис. выше, слева). Количество доставляемого тепла при этом равно количеству отбираемого тепла. Температуры подачи и обратки в отопительных контурах равны соответствующим температурам в котловом контуре.
  2. Если потребность в тепле Q2 превышает производимую котлом/котлами Q1, насосы системы отопления вызывают подсасывание обратного потока (рис. выше, в центре). Это приводит к понижению температуры подачи, питающей систему отопления. Для котельной автоматики (по датчику, закрепленному на подаче стрелки) это является сигналом о том, что следует увеличить мощность работающего котла или включить следующий котел.
  3. Когда происходит прикрытие регулирующих клапанов в системе отопления, вызываемое меньшей потребностью в тепле Q2, часть потока протекает вдоль гидравлической стрелки (рис. выше, справа), излишек расхода Q1 возвращается в котловой контур, подавая сигнал котельной автоматике об уменьшении мощности котлов или их выключении.

Ввиду особенностей конструкции гидравлического разделителя, о которых будет рассказано далее, в нем происходит существенной падение скорости движения теплоносителя: до 10 раз. Из-за этого в нем происходит интенсивное выделение пузырьков растворенного в воде воздуха, который скапливается в верхней части разделителя. Также происходит и интенсивное осаждение из объема теплоносителя твердых нерастворимых частиц — шлама, который оседает на дно стрелки.

Основные функции анулоида наверх


Т.о., анулоид (гидравлическая стрелка) в системе отопления необходим для:

  • Разделения и согласования отопительных контуров, поддержания расчетных расходов в первичных (котловых) контурах независимо от расходов во вторичных контурах потребителей.
  • Обеспечения постоянных режимов работы циркуляционных насосов.
  • Облегчения гидравлических расчетов сложных, разветвленных систем отопления.
  • Развоздушивания систем отопления.
  • Шламоулавливания в системах отопления.
  • Возможности компактного и удобного монтажа при использовании модульных элементов, групп быстрого монтажа.

Поясним последние три пункта иллюстрацией:

Компактное подключение гидравлического разделителя Meibes к коллекторной балке и группам быстрого монтажа (слева) и внутреннее устройство стрелки, обеспечивающее функции развоздушивания и улавливания шлама (справа).

Благодаря модульности и унификации размеров возможно очень компактное размещение и подключение гидравлической стрелки, коллекторной балки и групп быстрого монтажа заводской готовности в котельной загородного дома (рис.

выше, слева) даже при значительной мощности. При этом количество внешних соединений и труб подключения сводится к минимуму, а заводская теплоизоляция на этих элементах позволяет экономить тепло. Единственный минус такого решения — это цена.

Для повышения эффективности отделения воздуха и улавливания твердых частиц из потока теплоносителя некоторые производители значительно усложняют внутреннее устройство термогидравлических разделителей (см. рис. выше справа). Так, внутри появляются различные разделительные перегородки, сепараторы, экраны и магниты, которые для бытовых систем отопления необходимы далеко не всегда.

Когда необходим разделитель, а когда без него можно обойтись наверх


Если у тебя в руках только молоток,
то все вокруг кажется гвоздями.
А. Маслоу

Вот два основных случая, когда применение гидравлической стрелки полностью оправдано:

1. Гидравлический разделитель необходим, когда источников и потребителей тепловой энергии много. Например, большой загородный дом, в котором присутствуют два-три источника тепла (основной котел, резервные источники тепла) и несколько потребителей тепловой энергии: контур(ы) радиаторного отопления, контур(ы) теплых водяных полов, контур бойлера косвенного нагрева, контур теплообменника вентиляции или бассейна, контур отопления отдельно стоящих зданий и т.п.

Пример тепломеханической схемы системы отопления дома на базе напольных котлов De Dietrich. Контуры потребителей: бойлер для приготовления горячей воды, фанкоил, водяные теплые полы. Термогидравлический разделитель при этом выполняет еще и функцию коллектора.

2. Гидравлическая стрелка широко используется в каскадных котельных. Каскадные котельные — это котельные, в которых совместно работают от 2-х до 8-и и более теплогенераторов (котлов), управляемых специальной каскадной автоматикой. Датчик каскадной автоматики, установленный на термогидравлическом разделителе, позволяет отслеживать соответствие потребности отопительной системы в тепле тепловой производительности котлов и запускать/останавливать дополнительные аппараты. Каскадные котельные достаточно редко используются в частном домостроении. В промышленных системах отопления подключение котлов в каскад достаточно распространено.

Каскадная котельная из трех одинаковых настенных газовых котлов и гидравлический разделитель Thermonа, совмещенный с коллекторной балкой.

Всё следует упрощать до тех пор,
пока это возможно, но не более того.
А.Эйнштейн

Вместе с тем, не следует использовать гидравлические стрелки везде, даже там, где без них можно и обойтись, нужно уметь использовать и другие доступные инженеру решения. Очень часто термогидравлический разделитель может быть исключен из тепломеханической схемы котельной и заменен альтернативой. Это не означает, что его можно просто выбросить, а все трубы соединить вместе. Можно использовать решения на основе первичных/вторичных колец и короткозамкнутых участков. Вариант такого решения можно посмотреть в примерах наших работ:


Пример реализации комбинированной системы отопления.
Система отопления с радиаторами и теплым полом в загородном доме на базе котла Bosch WBN 6000 HR. Пример реализации кольцевой системы отопления.

Радиаторы и тёплый пол.
Комбинированные системы отопления дома. Способы реализации смешанных систем отопления. Типичные ошибки. Предложена простая и надёжная схема системы отопления дома радиаторами и водяными тёплыми полами.


Пример реализации сложной системы отопления на основе первичных/вторичных колец и пояснения к движению теплоносителя в ответвлениях близкорасположенных тройников (вверху справа).

При использовании в системе отопления теплоаккумулятора (буферной емкости), он также может быть полноценной заменой гидравлическому разделителю, правда, при соблюдении некоторых условий при его обвязке.

Пример подключения двух напольных твердотопливных котлов Atmos к системе отопления, состоящей из двух контуров радиаторного отопления и контура бойлера косвенного нагрева через теплоаккумулятор, который в данном случае выполняет также и функцию гидравлического разделителя.

Требуется только правильно подобрать диаметры подводящих труб к и от буферной емкости (выделены жирным на рис. выше) и диаметры присоединительных патрубков.

Подбор и расчет термогидравлического разделителя наверх


Из-за разнообразия конструкций гидравлических стрелок от разных производителей, множества альтернативных названий, их достаточно высокой стоимости и относительно редкого использования в быту, у неискушенного обывателя может сложиться мнение, что требуется некое тайное знание, чтобы правильно выбрать, использовать или, не дай бог, самому сделать данный девайс.

Это, однако, не так. Существуют всего два основных правила, которыми руководствуются как производители, так и инженеры-проектировщики при выборе коллектора малых перепадов давлений:

  1. Скорость движения теплоносителя в подводящих и отводящих патрубках стрелки должна составлять порядка 1 м/с.
  2. Скорость движения теплоносителя в самом гидравлическом разделителе должна составлять порядка 0,1 м/с.

Соблюдение этих условий гарантирует минимальный перепад давления между присоединительными патрубками анулоида, что снижает взаимное влияние отопительных контуров друг на друга. Так же, при таких низких скоростях, оптимально происходит процесс выделения воздушных пузырьков и оседания взвесей из объема теплоносителя.

Вышеперечисленные требования нашли отражение в правиле D-3D: для соответствующей мощности системы отопления и диаметра входных патрубков (труб) D, диаметр гидравлической стрелки и расстояние между парными отводами должно быть близко к значению 3D. Желательно использовать смещение осей входных и выходных патрубков друг относительно друга для исключения затекания теплоносителя по инерции.

Конструктивные размеры гидравлических стрелок De Dietrich (слева) и Thermona (справа).

Для подбора гидравлической стрелки и определения внутреннего диаметра её корпуса следует использовать стандартные методики определения скорости движения теплоносителя при известной тепловой мощности и перепаде температур между подачей и обраткой. Или же можно воспользоваться следующей номограммой, где отражается зависимость диаметров входных/выходных патрубков и основного участка гидравлического разделителя от тепловой мощности.

Определение размеров (диаметров) гидравлической стрелки на 60кВт.

Для примера, ниже представлен чертеж гидравлического разделителя производства Thermona, совмещенного с коллектором, для системы отопления мощностью порядка 50кВт при перепаде температур в 15К.

Размеры гидравлического разделителя Thermona на 50 кВт, совмещенного с коллекторной балкой.

В своей практике в области проектирования и монтажа инженерных систем для частных домов мы используем как готовые решения в виде заводских гидравлических стрелок разных производителей (Meibes. Giacomini, Valtec и др.), так и разработанные и изготовленные нами гидравлические разделители под конкретные объекты. Основной материал для их изготовления — низкоуглеродистая сталь. Возможен вариант изготовления анулоида и из нержавеющей стали, что однако оправдано далеко не всегда.

Заключение наверх


Несмотря на то, что гидравлическая стрелка не является универсальным решением для всех задач в области теплотехники и обвязки котлов, её область применения достаточно широка. Готовые гидравлические разделители заводского изготовления позволяют правильно, быстро и компактно решить вопрос построения котельных для загородных домов. А рассчитанные и сделанные на заказ под конкретные условия разделители могут решить эти задачи еще эффективнее. В примерах наших работ можно посмотреть несколько различных вариантов реализованных нами гидравлических разделителей собственного изготовления: Нестандартные гидравлические стрелки (разделители) в системах отопления домов.


Если вам необходимо выполнить работы по расчету и монтажу инженерных систем: отопления, водоснабжения, канализации, электрики, вентиляции и встроенного пылесоса, вы можете обратиться к нам в разделе КОНТАКТЫ. Мы проводим работы по монтажу инженерных систем в Минске и Минском районе.

Оставьте комментарий