Гидрострелка для отопления: зачем она нужна, как работает и принцип действия разделителя

Необходимость использования гидроразделителя

Для организации эффективной работы внутридомового теплового контура нужно знать, что такое гидрострелка для отопления, зачем она нужна. Используется данная деталь, когда в сети две и более ветви. Это могут быть не только радиаторные контуры, но и петли теплого пола. Если вместо гидроразделителя использовать привычный для всех сантехников общий коллектор, возникают проблемы. Одной из них является влияние циркуляционных насосов друг на друга, которыми оснащаются подключенные контуры. Это воздействие увеличивается, если установленные агрегаты отличаются мощностью
Коллектор для отопительной внутридомовой сети Чтобы преодолеть воздействие мощного оборудования, маломощное перекачивающее устройство начинает функционировать на максимальных характеристиках. В такой ситуации для его работы требуется наибольшее количество электрической энергии. В этом режиме величина потребляемого тока существенно возрастает и превышает значение, которое необходимо для работы агрегата в нормальных условиях.  Кроме того, функционирование на пределе своих возможностей уменьшает срок эксплуатации любого насоса. Поэтому оборудование приходится чаще ремонтировать или даже полностью менять. Помимо этого, работа на пределе возможностей не является гарантией, что агрегат обеспечит необходимую производительность. Если перекачивающее циркуляционное устройство какого-нибудь контура выключено, то даже в этом случае батареи в ветке будут нагреваться. Это происходит из-за продолжения движения теплоносителя по трубопроводам, которое обеспечивают другие включенные насосы. Они оказывают влияние на ветвь с выключенным перекачивающим устройством.
При отключении одного электронасоса в разветвленной схеме движение воды в ветке полностью не останавливается из-за работы других перекачивающих устройств Использование обычного общего коллектора также затрудняет расчет мощности насосов. Это относится как к агрегатам тепловых контуров, так и к циркуляционному устройству котла. Тем более мощность последнего рассчитывается и подбирается с учетом суммы аналогичных характеристик перекачивающих приборов на отдельных ветках отопительной системы.  Чтобы не решать перечисленные проблемы, выполняют установку гидрострелки для отопления. С ее помощью можно существенно уменьшить скорость перемещения теплоносителя. После установки так называемого гидравлического буфера происходит 9-кратное ее снижение. Причиной падения скорости является расширение потока после входа в гидроразделитель. Обычно происходит трехкратное увеличение диаметра струи теплоносителя. За счет расширения потока в системе не возникают перепады давления. Благодаря устройству разделения потоков отопительные контуры становятся динамически независимыми друг от друга. Однако между ними осуществляется хорошая передача тепловой энергии. Из-за этой особенности устройство и стали называть — гидравлическим разделителем.
Стрелка делает подключённые контуры динамически независимыми друг от друга Использование гидрострелок для систем отопления позволяет решить следующие задачи:

  • Увеличить расход теплоносителя во внутридомовом контуре, например с батареями, когда его количество в котле существенно меньше. 

При использовании устройства не придется разгонять теплогенерирующий агрегат, чтобы он работал на пределе или даже больше своих возможностей и обеспечивал эффективное функционирование радиаторной отопительной системы. Тем более это делать не рекомендуют производители. Если же все-таки нарушить правило, тогда возрастет гидравлическое сопротивление. В этом случае оно не позволит получить требуемый расход или повысит нагрузку на насосное оборудование, что приведет к увеличению затрат на электрическую энергию.

  • Предотвратить влияние внутридомовых ветвей системы друг на друга, и исключить воздействие на гидродинамический баланс всей сети. 

Особенно полезна гидрострелка для отопления, когда в доме одновременно создан радиаторный нагрев помещений, подключены теплые полы и используется ГВС от бойлера косвенного принципа действия.
Стрелку обязательно нужно использовать в системе с отопительным контуром, теплым полом и веткой ГВС

  • Исключить передачу движения теплоносителя между отопительными ветками. 

Другими словами, в так называемом барьере будет отсутствовать гидродинамическое влияние — скорость и расход жидкости не станут передаваться между контурами. И все же основным назначением гидробарьера является снятие чрезмерных нагрузок с подключенных насосных агрегатов. Поэтому удается экономить. Устройство также уменьшает вероятность возникновения тепловых ударов.

Условия использования гидрострелки

Разделители потока классифицируются на маленькие до 20 л, среднеразмерные 20-150 л и большие от 200 до 300 л. Их изготавливают с двумя и более контурами. Устройства также различаются положением патрубков. Они могут находиться параллельно на одной оси или чередоваться. Все перечисленные варианты являются классическими разделителями. Необходимость установки, а значит и знания, как работает гидрострелка в системе отопления, рассматривается для каждого конкретного случая индивидуально. На решение о монтаже устройства влияет мощность всей системы, каждого по отдельности насосного агрегата, их взаимодействия и количество теплогенерирующих установок.
Решение о необходимости установки гидрострелки принимают с учетом числа устройств генерации тепла, мощности всей сети и каждого насоса Обратите внимание! Специалисты советуют использовать разделители, если в доме смонтировано минимум два котла, а число подключенных насосов превышает 3 штуки. При меньшем количестве оборудования устройство можно не устанавливать. Не рекомендуется усложнять систему без необходимости. Если же все-таки это было сделано, тогда присутствие одного или нескольких разделителей не ухудшит работу отопительной сети, но и ощутимой пользы не принесет. Специалистами проверено опытным путем, что гидроразделитель обязательно нужен в больших домах или на земельных участках, на которых для отопления нескольких построек используется единая система. В других случаях установка устройства будет нерациональным решением. Это только увеличит бюджет на монтаж отопления. На заметку! Разделитель потоков не используют, когда обогрев помещений обеспечивает двухконтурный котел настенного размещения. Такое оборудование нагревает радиаторы, а второй его контур используется для подготовки воды ГВС.
Условная схема с двухконтурным котлом, но без разделительной стрелки Если на объекте установлен твердотопливный теплогенерирующий агрегат, тогда в системе предусматривают гидравлическую стрелку для отопления. При этом ее выбирают с максимальным объемом, потому что она позволит более эффективно уравнять скачки температуры, причиной которых становится именно котел с чугунным теплообменником, работающий на твердом топливе.

Принцип работы стрелки

Конструкция гидрострелки позволяет подключить минимум два контура, которые будут взаимосвязаны между собой, но при этом исключается их воздействие друг на друга. Первое, так называемое малое кольцо в такой системе, позволяет перемещаться теплоносителю между теплогенерирующим устройством и разделителем. Второй же контур внутридомовой отопительной сети отличается большей протяженностью. В нем теплоноситель уже будет двигаться от котла к гидрострелке, а потом еще проходить через отопительные приборы.
Условная схема движения воды в системе трубопроводов с разделителем Принцип работы гидравлического разделителя в системе отопления основан на уравновешивание разных рабочих параметров каждой из ветвей, между которыми он расположен. В образовавшихся кольцах у теплоносителя будет своя не только температура, но и скорость, давление. Обратите внимание! Диаметр разделительного устройства подбирается таким образом, чтобы в контурах возникало только малое гидравлическое сопротивление. Если не совершить ошибки при выборе стрелки, тогда давление будет стабильным. Равновесие не нарушится даже при возникновении нештатной ситуации и приостановки функционирования ветвей. При помощи гидравлического разделительного устройства осуществляется контроль давления в отопительной внутридомовой сети. Этот способ балансировки применяется в многоэтажных зданиях, загородных жилых постройках или даже в системе отдельно взятой квартиры, в которой для обогрева помещений используются теплые полы вместе с батареями.

Особенности работы гидрострелки в трех основных режимах

Применение схемы отопления с гидрострелкой позволяет защитить котельный агрегат и радиаторы от поломок, когда прекращается движение воды по ветвям или в сети образуются очень большое давление. Это достигается благодаря возможности устройства перенаправлять потоки. У стрелки может быть много режимов работы, если учитывать разные ее промежуточные состояния. Однако они не оказывают существенного влияния на функционирование всей системы. Если их не принимать во внимание, тогда остается только 3 основных режима. Рассмотрим, как работает гидрострелка на отопление в каждом из них.

Первый режим

При таком режиме отопительная сеть дома находится в равновесии. Количество теплоносителя в контуре котла такое же, как и его суммарный объем во всех других ветвях системы, которые подключены к стрелке. Другими словами, в маленьком и большом кольце одинаковый расход.
При равновесном режиме расход воды одинаковый до и после стрелки В реальности нечасто отопительная сеть находится в равновесном положении. Такое состояние практически не встречается, если в состав сети входят независимые контуры. Отличительная черта этого режима в том, что теплоноситель проходит сквозь стрелку в горизонтальном направлении, не задерживаясь с ней. Он не перемещается вертикально в гидроустройстве. При этом температура воды в подаче на входе и выходе из гидравлической стрелки для систем отопления одинаковая. На патрубках обратки она тоже не меняет значение. Режим работы, при котором наблюдается равновесие, не оказывает влияния на функционирование теплового контура дома. Такое явление связано с тем, что начальные параметры отопительной сети практически всегда динамически изменяются. Если бы этого не происходило, тогда невозможно было бы осуществлять термостатическое регулирование.

Второй режим

Это состояние подразумевает, что в котловом контуре расход меньше, чем суммарное его значение во всех ветках за стрелкой. В такой ситуации теплоноситель в большой ветке будет циркулировать только в ее пределах, а замыкающим элементом этого кольца станет «буфер».
При втором режиме вода циркулирует только по помещениям и не возвращается через гидроустройство в котел Этот режим работы часто встречается в реальных условиях. Когда он работает, наблюдается максимальный расход воды во всех ветках, которые подсоединены к разделителю. Другими словами, наступил момент, когда потребность в горячей воде для нагрева помещений превысила ее объем, который может выдать котельное кольцо. Возникновение такой ситуации не означает, что произошла разбалансировка системы. Она продолжает нормально функционировать. Просто внутри разделителя образуется вертикальный поток, который движется от обратного патрубка к выходу подачи. Он замыкает движение воды в большом кольце. При этом вверху гидравлического разделителя для системы отопления происходит подмес из маленького котлового контура. Другими словами, еще горячая вода из котельного агрегата соединяется с уже остывшей жидкостью в большом кольце.

Третий режим

Этот режим можно назвать основным для отопительного разделителя, если система спроектирована и смонтирована с соблюдением всех правил. При нем расход в большом контуре меньше, чем в котловом малом кольце. Другими словами, для работы подключенных ветвей к гидрострелке требуется меньше теплоносителя, чем его производит котел. Это может происходить по следующим причинам:

  • Термостатические устройства регулирования уменьшили или полностью временно прекратили подачу горячей воды из котельного агрегата через гидравлический разделитель для отопления на отопительные приборы, которые подключены к большому контуру системы.
  • В бойлере косвенного принципа действия вода нагрелась до максимального значения и ее расход давно не осуществляется. Это значит, что жидкость в водонагревателе не циркулирует.
  • Было выполнено временное или длительное отключение определенного количества батарей или даже целого контура. Ситуация возникает, когда выполняют ремонтно-профилактические работы или по причине не использования некоторых помещений, которые в этот период не нужно отапливать.
    Отключение отопительного радиатора
  • Осуществляется поэтапный ввод в эксплуатацию отопительной системы. В этом случае ее контуры начинают работать постепенно, один за другим, а не все сразу.

Перечисленные причины не приводят к негативным последствиям. Из-за них не происходит сбой в работе всей отопительной внутридомовой системы. Лишнее количество теплоносителя уходит через обратный патрубок разделителя в малый котловой контур. При этом режиме из котельного агрегата выходит избыточный объем нагретой воды. В большой контур поступает столько теплоносителя, сколько нужно для его нормальной работы в конкретный период времени.

Дополнительные функции гидрострелки

Вышеперечисленные режимы позволяют понять, как работает гидравлическая стрелка на отоплении. Однако не нужно забывать и о дополнительных ее возможностях, которые позволят эффективнее эксплуатировать отопительную внутридомовую сеть. Так, разделитель способствует удалению грязи из теплоносителя. Это происходит благодаря резкому увеличению его объема и уменьшению скорости, когда он входит в устройство. В этот момент взвеси в воде начинают оседать. Они скапливаются на дне стрелки. Для их удаления гидроразделитель в системе отопления должен быть оснащен в нижней части сливным краном. На заметку! Нерастворимые взвеси появляются в потоке по мере его движения по тепловому контуру дома. Причиной их образования являются радиаторы, трубы и другие части инженерной коммуникации.
Нерастворимые взвеси образуются в радиаторах и других частях отопительной сети Снижение скорости теплоносителя при его входе в так называемое буферное устройство еще способствует удалению воздушных пузырьков. В этот момент они интенсивнее отделяются от воды.  Обычно воздушные пузырьки удаляют из системы через краны Маевского на батареях и автоматические воздухоотводчики, один из которых всегда входит в состав котельной группы безопасности. Несмотря на это, использование гидрострелок для отопления не будет лишним. Наличие еще одного или нескольких сепараторов только улучшит обогрев помещений. В большинстве случаев монтаж «буфера» выполняется вертикально. У такой гидрострелки внутри могут быть 2 сетки. Одна из них находится в верхней части и предназначена для улучшения отхождения пузырьков воздуха из теплоносителя. Для их быстрого удаления наверху гидравлического разделителя устанавливают автоматический воздухоотводчик. Вторая сетка размещается внизу. Она задерживает различные загрязнения, являясь фильтрующим элементом. 
Конструкция многофункциональной стрелки

3 способа расчёта параметров гидрострелки

Важен ли объем гидрострелки? Этот параметр имеет большое значение, особенно если в системе автономного отопления будет использоваться твердотопливный котел, так как его работа отличается нестабильным давлением перепадами.

Каждый из контуров имеет свои рабочие характеристики и отличается скоростью циркуляции теплоносителя, его температурой и давлением. Подбирается гидравлический разделитель с учетом максимально возможной скорости потока теплоносителя. При высокой скорости движения жидкости по трубам она начинает шуметь. Чтобы не было этого эффекта, максимальная скорость принимается равной 0,2 м/с.

Его диаметр подбирается так, что на контуре образуется участок с малым гидравлическим сопротивлением. Это позволяет стабилизировать давление даже при аварийном простое рабочих контуров.

По максимальному потоку теплоносителя.

Чтобы рассчитать диаметр гидрострелки по максимальному потоку теплоносителя, единственное, что нужно знать — это максимальный поток теплоносителя, который возможен в системе и диаметр патрубков. С патрубками все просто — вы же знаете, какой трубой будете делать разводку. Максимальный поток, который может обеспечить котел, мы узнаем по техническим характеристикам котла, а расход по контурам, который зависит от их размера и объема и определяется при подборе контурных насосов. Расход на все контуры сравнивается с мощностью котлового насоса. Большая величина подставляется в формулу для расчета объема гидрострелки.

Расчёт параметров гидрострелки 1.
Формула расчета диаметра гидравлического разделителя для системы отопления в зависимости от максимального потока теплоносителя

Приведем пример: Пусть максимальный расход в системе 7,6 куб/час. Допустимая максимальная скорость берется стандартная — 0,2 м/с, диаметр патрубков 6,3 см (трубы на 2,5 дюйма). В этом случае получаем: 18,9 * √ 7,6/0,2 = 18,9 * √38 = 18,9 * 6,16 = 116,424 мм. Если округлить, получаем, что диаметр гидрострелки должен быть 116 мм.

По максимальной мощности котла

Ещё один способ расчёта гидравлической стрелки по мощности котла. Оценка будет приблизительной, но достаточно правильной. Нужно будет знать мощность котла и разницу температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе (находим опытным путём).

Расчёт параметров гидрострелки 2.
Формула расчета диаметра гидравлического разделителя для системы отопления в зависимости от максимальной мощности котла.

Альтернативные режимы работы гидрострелки

Несмотря на то, что правильным принципом работы гидрострелки является только способ, описанный выше, нужно учитывать, что существует техническая возможность использовать и альтернативу.

Одна из них – это когда котел работает уравновешенно, отдает тепла столько же, сколько идет на обратку. Но это условие подобно сферическому коню в вакууме, так как полная тождественность значений Q1(контур котла) и Q2 (контур потребителя) достигается крайне редко и на очень небольшие сроки. Так что всерьез строить работу на этом режиме нельзя.

Второй режим работы гидрострелки несет в себе угрозу и его следует всячески избегать.

Он строится на том, что котел отдает тепла меньше, чем требуется потребителю, и в этом случае часть тепла из обратки по гидроразделителю уходит обратно в контур потребления, что не идет на пользу ни системе, ни потребителям.

Минусы очевидны – обратка в котел идет с пониженными температурными значениями, то есть котел фактически остужается при получении обратного теплоносителя, что запрещено по всем стандартам, ГОСТам и даже здравому смыслу, так как итоговая мощность, отдаваемая в контур потребления, становится меньше и желаемый результат не достигается.

Принцип работы гидрострелки в системе отопления частного дома

Поток теплоносителя проходит разделитель со скоростью 0,1-0,2 м/с. Котловой насос разгоняет горячую воду до 0,7-0,9 м/с. Рекомендованный скоростной режим дает представление о том, для чего нужна гидрострелка для отопления.

Изменение объема и направления движения гасит скорость водяных потоков при минимальной потере тепловой энергии в системе. Ламинарное движение потока приводит к тому, что гидравлическое сопротивление внутри корпуса практически отсутствует. Буферная зона разделяет котел и цепь потребителя. Насос каждого из отопительных контуров работает автономно, не нарушая гидравлический баланс.

Принцип работы гидрострелки в схеме отопления с 4-х ходовым смесителем

Принцип работы гидрострелки в схеме отопления с 4-х ходовым смесителем

Схемы гидрострелки для отопления (режим работы):

  • Нейтральный режим работы гидроразделителя, при котором напор, расход, температура и тепловая энергия подачи — обратки соответствуют расчетным параметрам системы. Насосное оборудование обладает достаточной суммарной мощностью. Ламинарное движение потока в гидрострелке обеспечивает процессы деаэрации и осаждения взвешенных частиц.

Нейтральный режим работы гидроразделителя

Нейтральный режим работы гидроразделителя

  • Схема отражает принцип работы гидрострелки отопления, при котором котел не обладает достаточной мощностью, чтобы обеспечить расход во второстепенном контуре. Дефицит расхода приводит к подмесу холодного теплоносителя. Разница температур подачи/обратки приводит к срабатыванию термодатчиков. Автоматика выведет теплогенератор на максимальный режим горения, однако потребитель не получает достаточного количества теплоты. Система отопления разбалансирована, возникает угроза теплового удара.

Если котел не обладает достаточной мощностью, чтобы обеспечить расход во второстепенном контуре, возникает угроза теплового удара

Если котел не обладает достаточной мощностью, чтобы обеспечить расход во второстепенном контуре, возникает угроза теплового удара

  • Объемный поток первичного контура больше, чем расход теплоносителя зависимой цепи. Вариант, при котором котел функционирует в оптимальном режиме. При розжиге агрегата или параллельном отключении насосов вторичных контуров, теплоноситель циркулирует через гидрострелку по первичному (малому) контуру. Температура обратки, которая поступает в котел, выравнивается подмесом из подачи. Достаточный объем теплоносителя поступает потребителю.

Объемный поток первичного контура больше, чем расход теплоносителя зависимой цепи - котел функционирует в оптимальном режиме

Объемный поток первичного контура больше, чем расход теплоносителя зависимой цепи — котел функционирует в оптимальном режиме

Обязательное условие: производительность, которой обладает циркуляционный насос первичного (котлового) контура на 10% больше, чем суммарный максимальный напор насосов во второстепенном контуре.

Для чего нужна гидрострелка: принцип работы, назначение и расчеты

Многие системы теплоснабжения в частных домовладениях отличаются разбалансировкой. Гидрострелка позволяет разделить контур отопительного агрегата и вторичный контур отопительной системы. Это позволяет повысить качество и надежность системы.

Принцип работы гидрострелки отопления

Особенности работы устройства

Выбирая гидрострелку, нужно внимательно изучить принцип работы, назначение и расчеты, а также узнать достоинства прибора:

  • разделитель необходим для гарантии выполнения технических характеристик;
  • устройство поддерживает температурный и гидравлический баланс;
  • параллельное подсоединение обеспечивает минимальные потери тепловой энергии, производительности и давления;
  • защищает котел от теплового удара, а также выравнивает циркуляцию в контурах;
  • позволяет сэкономить топливо и электроэнергию ;
  • сохраняется постоянный объем воды;
  • снижает гидравлическое сопротивление.

Принцип работы гидрострелки отопления

Функционирование прибора с четырех ходовым смесителем

Особенности работы гидрострелки позволяют нормализовать гидродинамические процессы в системе.

Полезная информация! Своевременное устранение примесей позволяет продлить срок службы счетчиков, отопительных приборов и вентилей.

Устройство гидрострелки отопления

Прежде, чем купить гидрострелку для отопления нужно разобраться в устройстве конструкции.

Принцип работы гидрострелки отопления

Внутреннее устройство современного оборудования

Гидроразделитель представляет собой вертикальный сосуд из труб большого диаметра со специальными заглушками по торцам. Размеры конструкции зависят от протяженности и объема контуров, а также от мощности. При этом металлический корпус устанавливается на опорные стойки, а изделия небольшого размера крепятся на кронштейнах.

Подсоединение к отопительному трубопроводу производится с помощью резьбы и фланцев. В качестве материала для гидрострелки применяется нержавеющая сталь, медь или полипропилен. При этом корпус обрабатывается антикоррозийным веществом.

Обратите внимание! Изделия из полимера используются в системе с котлом мощностью 14-35 кВт. Изготовление подобного прибора своими руками требует профессиональных навыков.

Принцип работы гидрострелки отопления

Дополнительные функции оборудования

Принцип работы, назначение и расчеты гидрострелки можно узнать и выполнить самостоятельно. В новых моделях присутствуют функции сепаратора, разделителя и регулятора температуры. С помощью терморегулирующего клапана обеспечивается градиент температур для вторичных контуров. Устранение кислорода из теплоносителя позволяет уменьшить риск эрозии внутренних поверхностей оборудования. Удаление лишних частиц увеличивает срок службы рабочего колеса.

Внутри устройства есть перфорированные перегородки, которые делят внутренний объем пополам. При этом не создается дополнительное сопротивление.

Принцип работы гидрострелки отопления

На схеме показано устройство в разрезе

Полезная информация! Для сложного оборудования требуется датчик температуры, манометр и линия для запитки системы.

Принцип работы гидрострелки в системах отопления

От скоростного режима теплоносителя зависит выбор гидрострелки. При этом буферная зона отделяет отопительную цепь и котел отопления.

Существуют следующие схемы подключения гидрострелки:

  • нейтральная схема работы, при которой все параметры соответствуют расчетным значениям. При этом конструкция обладает достаточной суммарной мощностью;

Использование контура теплого пола

  • определенная схема применяется, если котел не обладает достаточной мощностью. При недостатке расхода требуется подмес охлажденного теплоносителя. При разнице температур срабатывают термодатчики;

Принцип работы гидрострелки отопления

Схема системы отопления

  • объем потока в первичном контуре больше, чем расходование теплоносителя в второстепенной цепи. При этом отопительный агрегат функционирует в оптимальном режиме. При отключении насосов во втором контуре теплоноситель перемещается через гидрострелку по первому контуру.

Вариант использования гидрострелки

Производительность циркуляционного насоса должна быть на 10 % больше, чем напор насосов во втором контуре.

Принцип работы гидрострелки отопления

Особенности работы системы

В данной таблице продемонстрированы некоторые модели и их стоимость.

Основные параметры гидравлического разделителя

Итак, мы увидели, что принципиальная конструкция гидравлического разделителя – чрезвычайно проста. Правда, речь велась и будет в основном вестись далее о «классической» компоновке этого элемента системы – вертикальный цилиндр в боковыми патрубками. Дело в том, что в ассортименте магазинов и мастеров-умельцев нередко встречаются и более сложные модели, например, сразу объединенные с коллектором. Правда, это никак не меняет ни принципа работы, ни основных размерных пропорций разделителя.
Это – та же гидрострелка, просто конструктивно уже объединенная с коллектором

Несмотря на простоту устройства, параметры гидравлического разделителя все равно должны отвечать определенным требованиям. И если мастеровитый хозяин дома, имеющий неплохие слесарные и сварочные навыки, соберется самостоятельно изготавливать гидрострелку, ему следует знать, от чего отталкиваться.

Внимание! Все указанные ниже диаметры труб – это диаметры не внешние, а внутренние, то есть условного прохода!

  • «Классическая» компоновка обычной гидрострелки базируется на «правиле трех диаметров». То есть диаметр патрубков – втрое меньше диаметра главного цилиндра разделителя. Патрубки располагаются диаметрально противоположно, а их размещение по высоте гидрострелки также привязано к базовому диаметру. Понятнее это показано на схеме ниже:

Эта схема гидравлического разделителя считается «классической»

Эта схема гидравлического разделителя считается «классической»

  • Практикуется и некоторое изменение расположения патрубков – своеобразной «лесенкой». В этом случае схема приобретает следующий вид:

Несколько измененная схема – со ступенчатым положением патрубков

Несколько измененная схема – со ступенчатым положением патрубков

Это изменение направлено в основном на более эффективное удаление газа и нерастворимого осадка. При движении по трубе подачи небольшое изменение направления потока теплоносителя зигзагообразно вниз способствует более качественному удалению пузырьков газа. На обратном потоке, наоборот, ступенька вверх, и это облегчает удаление твердых включений. А кроме того, такое расположение способствует лучшему смешению потоков.

А откуда взялись эти пропорции? Они выбраны с тем расчётом, чтобы обеспечить скорость вертикального потока (восходящего или нисходящего) в диапазоне от 0,1 до 0,2 метров в секунду. Превышать этот порог – нельзя.

Чем меньше скорость вертикального потока – тем эффективнее будет сепарация воздуха и шлама. Но это даже не главная причина. Чем медленнее перемещение – тем качественнее, полноценнее происходит смешивание потоков с разной температурой. В итоге по высоте гидрострелки образуется температурный градиент, что тоже можно «поставить на службу».

  • Если система отопления включает контуры с разным температурным режимом, то есть смысл применить даже гидрострелку, которая станет выполнять роль коллектора, причем на разных парах патрубков будет свой температурный напор. Это значительно снизит нагрузку на термостатические устройства, сделает всю систему более управляемой, эффективной и экономичной.

Для любителей самостоятельного изготовления – ниже расположена рекомендуемая схема сборки подобной гидрострелки с тремя разнотемпературными выходами на контуры отопления. Чем ближе пара патрубков к центру, тем меньше температурный напор в трубе подачи, и тем меньше разница температур в подаче и обратке. Например, для радиаторов оптимальный режим – 75 градусов в подаче с разницей Δt = 20 ºС, а для теплых полов будет достаточно 40÷45 с Δt = 5 ºС.

Гидрострелка, выполняющая роль коллектора с температурным градиентом по высоте

Гидрострелка, выполняющая роль коллектора с температурным градиентом по высоте

  • Если просматривать публикации про системы отопления, то можно заметить, что используются и гидравлические разделители горизонтального расположения. В таких вариантах, конечно, уже и речи не идет о сепарации воздуха или шлама. А расположение патрубков может существенно отличаться – для эффективной конвекции теплоносителя часто применяются схемы даже во встречным направлением потоков «малого» и отопительного контура. Несколько подобных примеров приведено на иллюстрации:

Варианты конструкции гидравлического разделителя горизонтального расположения

Варианты конструкции гидравлического разделителя горизонтального расположения

При желании можно изготовить и такой гидравлический разделитель, например, из соображений более компактного размещения оборудования в котельной. Встречное направление потоков, кстати, дает возможность несколько уменьшить диаметр труб. Но при этом должны соблюдаться некоторые требования к конструкции:

— Между патрубками одного контура (неважно, какого), должно соблюдаться расстояние не менее 4d.

— При применении первого правила следует иметь в виду то, что если входные патрубки имеют диаметр менее 50 мм (а так случается очень часто), то в любом случае расстояние не должно быть менее 200 мм.

Завершая рассмотрение вопроса конструкции гидравлической стрелки, можно добавить следующее. Домашние умельцы зачастую изготавливают такие устройства даже из полипропиленовых труб. При этом они отступают от «канонов» компоновки, и выполняют разделитель, например, в форме решетки. При таком подходе вполне можно изготовить гидрострелку и из труб диаметром в 32 мм. Правда, по части качества смешения подобная конструкция будет уступать однокорпусной.

Такая конструкция гидравлического разделителя также вполне имеет «право на существование»

Такая конструкция гидравлического разделителя также вполне имеет «право на существование»

Можно встретить и совсем «экзотические» конструкции. Так, один из мастеров в качестве гидрострелки установил две секции обычного чугунного радиатора отопления. Нет слов – с задачей гидравлического разделения потока такое устройство вполне справится. Но подобный подход потребует еще и очень надежной термоизоляции устройства, иначе на нем проявятся совершенно непродуктивные теплопотери.

Сколько стоит гидрострелка

В стоимость гидрострелки нужно закладывать не только сам гидроразделитель, но и весь комплекс: главный коллектор, обвязку и фитинги для гидрострелки, насосные группы, установленные на коллектор, контроллер управления. Вместе с монтажом, стоимость которого обычно 20–25% от цены оборудования, получается довольно приличная сумма. Если выберете оборудование европейских брендов, рассчитывайте примерно на 150 000 руб. Если решите приобрести российское или китайское оборудование, цена такого комплекса с монтажом будет ниже на 60–70%, то есть примерно 50 000 руб.

Расчет гидрострелки

Когда подбирается гидравлическая стрелка для отопления, учитывается ее диаметр. Другие специалисты его рассчитывают, предварительно определив следующие параметры: 

  • количество теплоносителя в котловом контуре; 
  • расход используемой воды в большом кольце — это ветка с отопительными приборами, подключенная к разделителю; 
  • максимальное значение скорости, с которой перемещается теплоноситель в стрелке.

Важно! Вода в разделительном устройстве должна двигаться медленно в вертикальном направлении. Поэтому во время расчета добиваются, чтобы ее скорость составляла максимум 0,2 м/с. Благодаря медленному перемещению теплоносителя в гидрострелке холодный поток станет двигаться в нижнем направлении, а горячий — вверх. Маленькая скорость воды также позволит снизить гидросопротивление. О предназначении, устройстве, режимах работы и расчете внутреннего диаметра гидрострелки по простой формуле рассказывает специалист в этом видео:Гидравлическая стрелка для систем отопления собирается только после вычисления ее диаметра. Для его определения используют простые или более сложные специальные формулы. Часто вычисления проводят методом трех диаметров. Еще один видеоматериал, который поможет познакомиться с тремя способами расчета стрелки:

Какие возможности приписывают гидросепаратору

В среде инженеров-теплотехников встречаются диаметрально противоположные мнения по поводу необходимости установки гидрсотрелок в системах отопления. Масла в огонь подливают заявления производителей гидротехнического оборудования, сулящие увеличение гибкости настройки режимов работы, повышение КПД и эффективности теплоотдачи. Чтобы отделить зёрна от плевел, для начала рассмотрим абсолютно беспочвенные заявления о «выдающихся» способностях гидравлических сепараторов.

КПД котельной установки никак не зависит от устройств, установленных после присоединительных патрубков котла. Полезное действие котла целиком и полностью заключено в преобразовательной способности, то есть в процентном отношении тепла, выделенного генератором, к теплу, поглощённому теплоносителем. Никакие специальные методы обвязки не могут повысить КПД, он зависит только от площади поверхности теплообменника и корректного выбора скорости циркуляции теплоносителя.

 

Многорежимность, которая якобы обеспечивается установкой гидрострелки, это также абсолютный миф. Суть обещаний сводится к тому, что при наличии гидрострелки можно реализовать три варианта соотношений расхода в генераторной и потребительской части. Первый — абсолютное выравнивание расхода, что на практике как раз возможно только при отсутствии шунтирования и наличии в системе только одного контура. Второй вариант, при котором в контурах расход больше, чем через котёл, якобы обеспечивает повышенную экономию, однако в таком режиме по обратке в теплообменник неизбежно поступает переохлаждённый теплоноситель, что порождает ряд негативных эффектов: запотевание внутренних поверхностей камеры сгорания или температурный шок.

Также существует ряд доводов, каждый из которых представляет бессвязный набор терминов, но по сути своей не отражающий ничего конкретного. К таковым относятся повышение гидродинамической стабильности, увеличение срока службы оборудования, контроль за распределением температуры и иже с ними. Также можно встретить утверждение, что гидроразделитель позволяет стабилизировать балансировку гидравлической системы, что на практике оказывается прямо противоположным. Если при отсутствии гидрострелки реакция системы на изменение протока в любой её части неизбежна, то при наличии разделителя она ещё и абсолютно непредсказуема.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Дачная жизнь
Adblock
detector