Гидравлический выравниватель — принцип работы и назначение

Современные схемы теплоснабжения имеют разветвленную тепловую сеть, с несколькими контурами нагрева. При хорошей тепловой эффективности таких систем, возникают серьезные гидравлические проблемы. Из-за больших сопротивлений в сети, греющая вода не всегда правильно распределяется по контурам, что вызывает разбалансировку системы.

Подбор котла по параметрам [X]

Тип установки Настенный Напольный Производитель Rinnai (Япония — Ю. Корея) Газовые настенные отопительные котлы Buderus (Германия) Газовые, дизельные, твердотопливные напольные и настенные котлы De Dietrich (Франция) Газовые, дизельные напольные и настенные котлы Baxi (Италия) Газовые напольные и настенные котлы Protherm (Словакия) Электрические, газовые, твердотопливные напольные и настенные котлы ЛЕМАКС (Россия) Газовые, твердотопливные напольныекотлы FACI (Италия) Пеллетные напольные котлы SIME (Италия) Газовые напольные и настенные котлы Vaillant (Германия) Газовые напольные и настенные котлы ZOTA (Россия) Твердотопливные напольные котлы ЭВАН (Россия) Электрические настенные котлы Wattek (Чехия/Россия) Электрические настенные котлы Всего найдено
Горячая вода Без ГВС Проточный Накопительный Серия
Камера сгорания Открытая Закрытая Модель
Топливо Газ Дизельное топливо Твёрдое топливо Электричество Газ/Дизель Мощность отдо
  • Показать
Экономичность Традиционный Конденсационный Цена отдо

Сфера применения

Рассмотрим, для чего нужна гидрострелка. Так, это устройство служит надежной защитой чугунных котловых теплообменников от вероятности теплового удара. Такая неприятность может возникнуть, если в теплообменник котла резко поступает холодная вода из «обратки». Вероятность теплового удара резко повышается в следующих случаях:

  • при первом запуске котла и ремонтных работах;
  • когда насосы отключают параллельно;
  • когда дополнительные контуры автоматически отключаются.

Разделитель лучше всего зарекомендовал себя в многоконтурной системе отопления. Он служит для балансировки гидродинамических параметров. Разделитель дает 100% гарантию недопущения взаимовлияния друг на друга различных контуров, а также является залогом их эффективной бесперебойной работы.

При точном расчете гидравлический разделитель хорошо очищает воду от растворенного в ней воздуха. Это весьма снижает скорость окисления деталей из металла и продлевает срок эксплуатации следующего оборудования для отопления:

  • радиаторов и запорной арматуры;
  • различных датчиков;
  • циркуляционного насоса и теплообменника.

Функции гидравлического разделителя

Гидрострелка – она же гидравлический разделитель, термогидравлический распределитель, гидроразделитель, бутылка, гидрораспределитель, гидравлическая стрелка. Всё это — названия одного и того же устройства для обвязки котла.

Прежде, чем изучить схему и изготовить гидрострелку, требуется выяснить, зачем она нужна, какие задачи она выполняет.

При конструировании независимой системы обогрева одной из основных сложностей постоянно становится точная балансировка ее функционирования. Нужно добиться, чтобы все оборудование и участки работали правильно. Каждый элемент полностью справлялся со своими задачами, но при этом не оказывал отрицательного воздействия на другие узлы.

Функции гидравлического разделителя

Сделать это очень непросто, особенно при сложной, разветвленной системе с нескольким контурами, так как обычно у каждого контура есть своя схема термостатического управления, свой температурный градиент, собственная пропуская способность и необходимый уровень давления теплоносителя.

Чтобы связать все элементы в единую систему, как раз, используется гидравлическая стрелка для систем отопления. Этот прибор уравновешивает функционирование всех компонентов.

Функции гидравлического разделителя

Как правило, термогидравлический распределитель работает с принудительной системой циркуляции, где на каждый контур установлен свой циркуляционный насос. Чтобы все контуры работали корректно, необходимо обеспечить точнейшую согласованность всех циркуляционных насосов. С этой задачей прекрасно справляется гидроразделитель.

Помимо этого, термогидравлический распределитель способен выполнять еще несколько полезных функций:

Функции гидравлического разделителя
  • внизу гидрострелки имеется кран для периодического слива из системы скопившихся взвесей и осадков;
  • обеспечение максимального протока теплоносителя, поддержание гидравлического и температурного балансов;
  • обеспечивает минимальные потери давления, производительности и тепловой энергии;
  • защита котла от разницы температур подачи-обратки и теплового удара;
  • выравнивание циркуляционного объема жидкости в первичном и второстепенном контуре;
  • повышение КПД котла;
  • возможность вторичной циркуляции части теплоносителя в котловом контуре;
  • экономия электроэнергии и топлива;
  • сохранение постоянного объема котловой воды, благодаря подмесу;
  • компенсация дефицита расхода во второстепенном контуре;
  • снижение влияния насосов, обладающих различной мощностью квт, на вторичные контуры и котел;
  • создание условий для сепарации растворенных газов и шлама.

Еще одну важную функцию выполняет гидрострелка в системах с котлом из чугунного теплообменника. Чугун плохо воспринимает механические и термические удары. В результате резкого перепада температур теплообменник может треснуть. Чтобы свести к минимуму разницу температур, применяется гидравлический разделитель.

Функции гидравлического разделителя

Основные функции гидрострелки

  • увеличение энергоэффективности посредством возрастания КПД котла, насосов, что приводит к снижению затрат на топливо;
  • обеспечение устойчивой работы системы;
  • исключение гидродинамического воздействия некоторых контуров на совокупный энергетический баланс всей системы отопления (для разделения контура радиаторного отопления и горячего водоснабжения).

ДеэрацияФильтрацияМагнитная обработка воды

Схема работы гидрострелки следующая: теплоноситель из котлового контура при входе в гидрострелку меняет скорость и направление движения, образовавшиеся в результате пузырьки воздуха поднимаются и скапливаются в верхней части корпуса, откуда постепенно отводятся автоматическим воздухоотводчиком. Далее теплоноситель поступает в контур потребителей. Охлаждаемый теплоноситель с обратной линии входит в корпус и проходит через сеть разделительных перегородок, способствующих осаждению частиц шлама. Шлам оседает в нижней камере, откуда периодически отводится. Дополнительные перегородки не позволяют осевшим частицам шлама подняться и попасть котловой контур. Кроме основного движения по контурам, теплоноситель также движется по самой гидрострелке вверх или вниз, обеспечивая один из трех вариантов работы, которые будут описаны ниже.

Читайте также:  Как своими руками сделать колпаковую печь

При этом напоминаем, что заказать и купить гидрострелку (гидравлический разделитель) в Украине можно через наш сайт. Ждем Ваших заявок!

Принцип работы гидрострелки

Общий принцип работы гидрострелки можно описать схематично в виде трех вариантов: Вариант 1 Объем теплоносителя, проходящего за единицу времени через котловой контур Q1 и контур потребителя Q2 одинаковы. Производительность равна потреблению Q1=Q2. В этом случае вертикального движения теплоносителя в гидрострелке почти нет. Температура теплоносителя на выходе из котлового контура равна температуре на входе в контур потребителя. Данная модель является идеальной и встречается на практике редко.

Вариант 2 Объем теплоносителя, который проходит за единицу времени через котловой контур Q1 больше чем проходящий через контур потребителя Q2. Производительность котла превышает необходимое количество тепла для потребителя: Q1 > Q2. В этом случае в гидрострелке происходит вертикальное движение теплоносителя сверху вниз. Часть потока теплоносителя от котлового контура подмешивается в линию обратки. Температура теплоносителя на входе в котел повышается, и автоматика снижает подачу топлива на котел, переводя его в более экономический режим работы. Данная модель встречается часто при снижении потребляемого тепла, например в летний период времени, при отсутствии отопления котел работает только на ГВС.

Вариант 3 Объем теплоносителя, который проходит за единицу времени через котловой контур Q1 меньше, чем проходящий через контур потребителя Q2. Объем теплоносителя, проходящий через котловой контур, меньше объема теплоносителя, необходимого для контуров потребителя: Q1 < Q2. В этом случае в гидрострелке происходит вертикальное движение теплоносителя снизу вверх. Часть потока теплоносителя от обратного контура подмешивается в линию подачи потребителю. Температура теплоносителя на входе в контур потребителя уменьшается, по сравнению с выходом из котлового контура. Но объем воды, поступающий из гидрострелки в контур потребителя, увеличивается. Данная модель встречается часто при наличии большого количества потребителей, например при работе систем радиаторного отопления. ГВС, теплого пола и других.

Гидрострелки (гидравлические выравниватели (разделители)) изготавливаются в различных вариантах исполнения. Основных вариантов изготовления два:

  • гидрострелка с двумя входами и двумя выходами;
  • гидрострелка с двумя входами и несколькими выходами.

Гидравлические стрелки — геометрические размеры и технические характеристики

Таблица подбора и расчета гидравлических стрелок

Как подобрать параметры

Подбирается гидравлический разделитель с учетом максимально возможной скорости потока теплоносителя. Дело в том, что при высокой скорости движения жидкости по трубам она начинает шуметь. Чтобы не было этого эффекта, максимальная скорость принимается равной 0,2 м/с.

Параметры, нужные для гидроразделителя

Как подобрать параметры

По максимальному потоку теплоносителя

Чтобы рассчитать диаметр гидрострелки по этому методу, 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 знаем (есть в технических характеристиках), а расход по контурам зависит от их размера/объема и определяется при подборе контурных насосов. Расход на все контуры складывается, сравнивается с мощностью котлового насоса. Большая величина подставляется в формулу для расчета объема гидрострелки.

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.

Как подобрать параметры

По максимальной мощности котла

Второй способ — подбор гидравлической стрелки по мощности котла. Оценка будет приблизительной, но ей можно доверять. Нужна будет мощность котла и разница температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе.

Расчет гидрострелки по мощности котла

Расчет также несложный. Пусть максимальная мощность котла — 50 кВт, дельта температур — 10°C, диаметры патрубков такие же — 6,3 см. Подставив цифры, получаем — 18,9 * √ 50 / 0,2 * 10 = 18,9 * √ 25 = 18,9* 5 = 94,5 мм. Округлив, получаем диаметр гидрострелки 95 мм.

Как подобрать параметры

Как найти длину гидрострелки

С диаметром гидроразделителя для отопления определились, но надо знать еще и длину. Ее подбирают в зависимости от диаметра подключаемых патрубков. Есть два вида гидрострелок для отопления — с отводами, расположенными один напротив другого и с чередующимися патрубками (располагаются со сдвигом один относительно другого).

Читайте также:  10 оригинальных идей оформления фальш камина

Определяем длину гидрострелки из круглой трубы

Рассчитать длину в этом случае легко — в первом случае это 12d, во втором — 13d. Для средних систем можно и диаметр подобрать в зависимости от патрубков — 3*d. Как видите, ничего сложного. Рассчитать можно самостоятельно.

Как подобрать параметры

Что такое гидрострелка в системе отопления

Гидрострелка

(гидравлический разделитель, гидравлическая стрелка) – часть отопительной системы, с помощью которой проводят стыковку отопительных контуров. Она обеспечивает наименьший перепад давления между ними, что делает возможным отключение одного без потери давления в остальных. Иначе говоря, гидрострелка для отопительной системы убирает влияние насосов потребителей тепла на циркуляционные насосы источника тепла и в обратном порядке.

К тому же, гидрострелка применяется для гидродинамической балансировки теплоснабжения. Этот незатейливый прибор играет важную роль во всей отопительной системе жилья. Гидравлический разделитель препятствует образованию теплового удара в чугунных теплообменниках и котлах.

Некоторые изготовители котлов включают в документ о техническом обслуживании пункт о монтаже гидрострелки для отопления. Без ее использования покупатель лишается гарантии на прибор (к примеру, на газовый котел напольного типа).

Гидрострелку для систем отопления балансируют гидродинамические параметры системы. Таким образом, стопроцентно исключается взаимное влияние различных тепловых контуров друг на друга, что приводит их к работе без сбоев и сохранению заданных параметров и режимов.

Помимо вышеописанных возможностей гидрострелка для отопительных систем также может производить очистку теплоносителя от примесей, например, от песка или ржавчины (для этого необходимо верно рассчитать параметры). Кроме того, гидравлический разделитель удаляет из него и воздух, а это, в свою очередь, продлевает срок службы металлических деталей, так как замедляется их окисление. Увеличение срока эксплуатации запорной арматуры, насосов, датчиков, радиаторов и теплообменника напрямую влияет на надежность и долговечность всей системы отопления.

Гидравлическая стрелка выполняет следующие функции:

  1. Функция поддержки гидробаланса в системе отопления. Исключение влияния одного контура на гидравлические характеристики остальных при включении и отключении.
  2. Функция сохранения чугунных теплообменников котлов. Эксплуатация гидрострелки для систем отопления оберегает теплообменники от резких скачков температуры, которые могут быть при первом запуске котла либо при ремонтных работах, когда отключают циркуляционный насос. Общеизвестно, что такие перепады негативно сказываются на чугунных аппаратах.
  3. Функция воздухоотводчика. Гидрострелка также нужна для выведения воздуха из отопительной системы. Для этих целей на ней монтируется патрубок в верхней ее части, предназначенный для монтажа автоматического воздухоотводчика.
  4. Функция заполнения и спуска теплоносителя. Подавляющая часть гидрострелок как промышленного, так и самостоятельного изготовления оборудованы сливными кранами, с помощью которых производится наполнение или слив теплоносителя из системы отопления.
  5. Функция очистки отопительной системы. В гидрострелке теплоноситель движется с пониженной скоростью. Таким образом, эта установка собирает разного рода грязь: накипь, ржавчину, песок, окалину, и так далее. Эти твердые фракции скапливаются в нижней ее части, что позволяет провести их удаление через сливной кран. Существуют модели гидрострелок, которые комплектуются магнитными уловителями для сбора металлического мусора.

Читайте материал по теме: Подмотка для труб: правила выбора и использования

Что такое гидрострелка (гидравлический разделитель) в системе отопления

Главная » Отопление » Что такое гидрострелка (гидравлический разделитель) в системе отопления

Спроектировать собственную систему отопления далеко непросто. Даже если «планируют» ее монтажники, вам надо быть в курсе многих нюансов.

Во-первых, чтобы проконтролировать их работу, во-вторых, чтобы оценить необходимость и целесообразность их предложений. Например, в последние годы усиленно пропагандируется гидрострелка для отопления.

Что такое гидрострелка (гидравлический разделитель) в системе отопления

Это небольшое дополнение, установка которого выливается в немалую сумму. В некоторых случаях оно очень полезно, в других без него легко можно обойтись. 

Что такое гидрострелка и где её устанавливают

Правильное название этого устройства — гидравлическая стрелка или гидроразделитель. Представляет собой кусок круглой или квадратной трубы с приваренными патрубками. Внутри, как правило, ничего нет. В некоторых случаях могут стоять две сетки. Одна (вверху) для лучшего «отхождения» воздушных пузырьков, вторая (внизу) для отсева загрязнений.

Примеры гидрострелок промышленного производства

В системе отопления гидрострелка ставится между котлом и потребителями — отопительными контурами. Располагаться может как горизонтально, так и вертикально. Чаще ставят вертикально. При таком расположении в верхней части ставят автоматический воздухоотводчик, внизу — запорный кран. Через кран периодически сливается некоторая часть воды с накопившейся грязью.

Что такое гидрострелка (гидравлический разделитель) в системе отопления

Где в системе отопления ставят гидроразделитель

То есть получается, что вертикально поставленный гидроразделитель, одновременно с основными функциями, отводит воздух и дает возможность удалять шлам.

Назначение и принцип работы

Гидрострелка нужна для разветвленных систем, в которых установлено несколько насосов. Она обеспечивает требуемый расход теплоносителя для всех насосов, независимо от их производительности. То есть, другими словами, служит для гидравлической развязки насосов системы отопления. Потому еще называют это устройство — гидравлический разделитель или гидроразделитель.

Схематическое изображение гидрострелки и ее места в системе отопления

Что такое гидрострелка (гидравлический разделитель) в системе отопления

Гидрострелку ставят в том случае, если в системе предусмотрено несколько насосов: один на контуре котла, остальные на контурах отопления (радиаторах, водяном теплом полу, бойлере косвенного нагрева). Для корректной работы их производительность подбирается так, чтобы котловой насос мог перекачивать немного больше теплоносителя (на 10-20%), чем требуется для остальной системы.

Читайте также:  Камин для отопления с водяным контуром и с воздуховодом

Правильная обвязка котла с гидрострелкой

Гидравлическая стрелка, к которой планируется подключать более 3 контуров нагрева, как правило, изготавливается вместе с коллекторами — подающим и обратным. Распределитель устанавливается таким образом, чтобы выровнять давление между ними.

Схема обвязки

Правильная обвязка котла с гидрострелкой

Стандартная схема обвязки котла и включения гидрострелки в систему отопления следующая:

  1. На подающую трубу, монтируют циркуляционный электронасос, который должен обеспечить бесперебойное движение воды в гидроразделителе.
  2. После циркуляционного насоса, монтируется гидрострелка, с образованием малого котлового контура циркуляции напольного котла.
  3. Участок сети между гидрострелкой и котлом на обратной линии, делят врезкой обратного клапана, который предотвращает рециркуляцию теплоносителя.
  4. Для сложных систем теплоснабжения, дополнительно устанавливают коллекторы на подаче и обратке.

Таким образом, главная задача гидравлической стрелки — создать надежный гидрорежим в контурах нагрева внутридомовой сети. Базовыми элементами обвязки с гидрострелкой являются котлоагрегат или их группа и циркуляционные электронасосы. Правильная обвязка котла с гидрострелкой будет выполнена при условии, что расход воды в котловом контуре будет на 10 % больше, чем общий расход во всех нагревательных контурах дома.

Правильная обвязка котла с гидрострелкой

Зачем нужна такая штука?

Отопление частного дома предусматривает обязательное наличие балансирующих устройств. В противном случае пользователю придётся помучиться с настройкой, и это не самое страшное. Отсутствие оптимизатора в системе может привести к поломке котла, восстановление которого обойдётся весьма дорого. Добавьте к этому

1. Перепады напора жидкости на линиях (больше всего носителя достаётся контуру с более мощным насосом)

2. Воздушные пробки (повышенное содержание воздуха приводит к образованию ржавчины)

3. Вредные примеси (механическая грязь от трения и кручения внутренних деталей, шлам, гуляющий по трубам засоряет выходы, что неминуемо ведёт к внеплановым остановкам носителя и выводит из строя арматуру)

Чтобы такого с вашей системой не происходило подобных форс-мажоров, необходимо установить гидравлический разделитель в паре с распределительными гребёнками. Почему именно с ними? Нужно же теплоносителю куда-то течь. По патрубками коллектора он направится напрямую к потребителю, причём у каждого будет своя подающая и обратная линии. Это очень удобно, особенно, когда вы собираете модуль и хотите объединить в одном месте все подводки. Коллектор с гидрострелкой станет надёжной базой, к которой быстро подключается всё оборудование. А если ещё правильно подобрать смесители, термостатические клапаны приводы и прочую автоматику, то польза возрастёт минимум в два раза. Выверенный температурный режим существенно снижает энергозатраты, что в свою очередь позволяет экономить на электричестве.

Как самому сделать: подготовка инструментов и материалов

Самостоятельный монтаж гидрострелки требует использования:

  • сварочного аппарата;
  • молотка;
  • болгарки;
  • коллектора (достаточно профильной трубы 80х80 со стенкой 3 мм);
  • двух квадратных шайб на торцы;
  • двух резьбовых элементов для спуска воздуха и сливного крана;
  • две котловые трубы с резьбой диаметром 25 мм;
  • 6 резьбовых деталей по 20 мм для потребителей (2 для отопления, 2 на тёплые полы, 2 — косвенного обогрева);
  • манометра;
  • кранов;
  • биметаллических коронок25 и 29 диаметра, свёрла 8,5 мм;
  • сварочных электродов (3 мм);
  • грунтовки, краски молотковой.

Внимание! Обязательно проверьте уровнем качество соединительных деталей. Устанавливая кривые резьбы, краны и насосы повредятся.

Предварительные расчёты

Для создания чертежей гидрострелок требуется правильно определить диаметр трубы.

Расчёты проводятся по формуле: D=49*√W: Δt, где:

W — мощность котельного оборудования.

Δt — температурная разница.

Длина коллектора должна соответствовать шести диаметрам, а между трубками делают расстояние, равное 2-3 Ø. Используя полученные данные, чертят схемы сборки прибора.

Последовательность изготовления, схема

В заранее подготовленном коллекторе прожигают электродом отверстия, согласно разметке. Для 3 потребителей используют профильную трубу длиной 900 мм. На торцевой поверхности сгонов делают фаску примерно 1 мм. Размечают расположение коллекторных труб: с одной стороны 3 подачи, 3 обратки. Отступают по 50 мм от края «холодной» и «горячей» стороны, отводят по 150 мм для 3 входов патрубков.

На противоположной стенке трубы сверлят отверстие под контур подачи (напротив среднего отвода для потребителей). От этого отверстия отмеряют 250 мм, просверливают дополнительный зазор для обратки. Полученная конструкция предусматривает размещение 6 входов для труб потребителей с одной стороны, 2 отверстия под контуры котла с противоположной.

Для создания начальных отверстий послужит ступенчатое сверло. Достичь требуемого диаметра для входа резьбы ¾ поможет коронка на 20 мм. Дополнительной насадкой (диаметром 29 мм) создают дюймовые отверстия для котлового контура.

Квадратные шайбы выполняют функцию заглушек. К пластинам приваривают стальные муфты. Торцы зачищают, делают скос на кромках, прихватывают сварочным аппаратом к разделителю. Образуют первый шов, зачищают, проводят дополнительную облицовку сваркой.

На зачищенную гидрострелку приваривают резьбу для котлового контура, труб потребителей. Накрутив чугунные заглушки, готовят прибор под испытания. Подключают насосное оборудование, подгоняющее воду. Контролируют рабочее давление (2 атмосферы) через штуцер сливного крана. Остаётся подготовить гидрострелку под покраску, предварительно защитив резьбы от отделочного материала.

Устанавливают прибор вертикально, горизонтально, под углом. Воздушный клапан размещают вверху, сливной кран — внизу. Сложные конструкции оснащают горизонтальными перегородками. Сборник шлама и магнитный уловитель размещают внизу корпуса. Аэрация проходит вверху.

Совет. Профессиональные мастера рекомендуют оснащать гидрострелки манометрами, обеспечивающими контроль давления в отопительной сети.