Гидрострелка для отопления своими руками

Гидрострелка для системы отопления — это специальное устройство, выполняющее функции балансировки и защиты отопительной системы. Еще одно распространенное название этого прибора — гидроразделитель.

Функции гидрострелки

1. В коллекторе отопления с гидрострелкой устройство используется для гидродинамической балансировки. Устройство предохраняет котельные теплообменники, выполненные из чугуна, от потенциальных тепловых ударов. Особенно часто такие ситуации случаются при первом запуске котельного оборудования, при осуществлении технических работ, в ходе которых возникает необходимость в отсоединении циркуляционного насоса и горячей воды. Кроме того, использование гидроразделителя предотвращает нарушение целостности отопительной системы в случае автоматического отключения контуров горячего водоснабжения, теплого пола и т.д.

Обратите внимание! При установке отопительной системы, наличие гидроразделителя относится к непременным условиям, если необходимо получить гарантию от производителя на оборудование для отопительной системы. Это в первую очередь относится к котлам, теплообменник которых произведен из чугуна, поскольку при больших колебаниях температурного режима на входе и выходе этот материал подвержен деформациям по причине хрупкости его структуры. Также установка гидрострелки крайне важна при наличии двух или больше отопительных контуров.

2. Гидрострелка необходима для выравнивания давления в системе при разных расходах в основном контуре и суммарных показателях вторичных тепловых контуров. Устройство оптимизирует работы многоконтурных отопительных систем (радиаторы, нагреватели воды, теплый пол). При соблюдении рекомендаций по гидродинамике, гидрострелка предотвратит отрицательное взаимное воздействие контуров и даст возможность их бесперебойного функционирования в установленных режимах.
3. Гидроразделитель выполняет роль отстойника и отсеивает из теплоносителя всевозможные образования механического типа (накипь, ржавчина и т.п.) при соблюдении требований гидромеханики. Эта функция положительно скажется на сроках службы подвижных деталей отопительной системы.


4. Устройство выполняет функцию отвода воздуха из теплоносителя, что позволяет понизить окисление металлических элементов отопительной системы.
5. В стандартных системах, где присутствует лишь один контур, отключение нескольких веток приводит к слишком малому расходу в котле, в результате чего сильно увеличиваются температура и дальнейшее поступление остывшего носителя тепла. Гидроразделитель дает возможность поддерживать стабильный расход котла, что выравнивает различие температурных режимов на подающей и обратной трубе.

Обратите внимание! Чтобы радикально снизить температурный напор, понадобится изменить в гидрострелке направление передвижения теплоносителя. Кроме того, можно установить трехходовые клапаны с элементом терморегуляции. Клапаны преградят путь холодной воде в обратную трубу котла.

Принципы работы

Основные параметры функционирования гидроразделителя:

1. После завершения установочных работ, в том числе сварки всех стыков в трубопроводе, система наполняется холодной (от 5 до 15 градусов) водой.
2. Когда включается котел, его автоматическая часть запускает циркуляционный насос в основном контуре и поджигает горелку. Поскольку теплоноситель все еще не разогрет до заданной программным способом температуры, насосы во вторичных контурах остаются неподключенными и вода циркулирует лишь по первичному контуру. Именно поэтому весь теплоноситель направляется к низу по гидрострелке.
3. После достижения теплоносителем запрограммированного температурного режима, запускается отбор водяного потока вторичным контуром, а гидроразделитель работает только как воздухоотвод и фильтр, отлавливающий механические образования.

Обратите внимание! Добиться абсолютно одинаковых водяных потоков во всех контурах системы отопления нельзя. Это еще один довод в пользу применения гидроразделителя.

1. В дальнейшем автоматика контролирует расход во вторичном контуре. К примеру, когда вода в системе водоснабжения станет настолько горячей, как необходимо, насос ГВС автоматически отключится. Автоматика насоса подключится также, если термические головки батарей перекрывают поток из-за слишком высокой температуры в помещениях, подверженных прямым солнечным лучам. Здесь автоматика снизит производительность системы и интенсивность потока. При отсутствии гидроразделителя возникнет гидравлический перекос, который может привести к повреждению циркуляционных насосов.
2. Если автоматика заблокировала насос главного контура отопления, теплоноситель в гидроразделителе направляется вверх.

Вопросы по гидроразделителям

1.) По какой причине температура теплоносителя после гидроразделителя ниже, чем на входе?

Это вызвано различными расходами между контурами. В гидрострелку поступает высокая температура, которая смешивается с холодным теплоносителем, так как расход остывшего носителя тепла выше расхода горячего.

2.) Зачем необходима небольшая вертикальная скорость в гидравлическом разделителе?

Во-первых, главная причина невысокой вертикальной скорости — наличие всевозможного мусора (ржавчина, песок и т.п.) в отопительной системе. Эти механические образования со временем оседают на разделителе. Необходимо дать ему осесть.

Во-вторых, невысокая скорость позволяет организовать естественную конвекцию теплового носителя в гидроразделителе. Таким образом, холодный тепловой носитель может идти к низу, а горячий подниматься к верху. Это необходимо для получения нужного температурного напора. К примеру, для системы теплого пола появляется вторичный контур с низкой температурой теплового носителя. В бойлере косвенного нагрева есть возможность обрести большую температуру, которая перехватит значительный температурный напор для быстрого разогрева воды в системе горячего водоснабжения.

В-третьих, небольшая скорость позволяет понизить гидравлическое сопротивление в гидроразделителе. Оно и так находится почти на нуле, но если исключить первые две причины, можно использовать гидравлический разделитель как смесительный узел. Иными словами, сократить диаметр стрелки и увеличить ее вертикальную скорость. Такой подход даст возможность экономить материалы и может применяться, когда нет необходимости в температурном градиенте, а нужен лишь один отопительный контур.

В-четвертых, маленькая скорость позволяет отвести из теплового носителя небольшие воздушные пузырьки.

3.) Допустимо ли нахождение гидравлического разделителя под 90-градусным углом к линии горизонта?

Устройство может находиться под таким углом. Если первые два вопроса неактуальны, можно размещать гидрострелку произвольно. А вот если нужны функции накопления механических отходов, отвода воздуха в режиме автомата или разделения контура по показателям температуры, нужно устанавливать устройства как это изначально предусмотрено.

4.) Имеет ли значение объем стрелки?

Безусловно, имеет. Оптимальный объем для выравнивания скачков температуры — от 100 до 300 литров. Такой объем особенно актуален, если имеется котел на твердом топливе, поскольку такие устройства способны быть причиной очень резких скачков температуры в отопительных системах.

5.) Как подобрать гидроразделитель?

Стрелка имеет два основных показателя:

• мощность (необходимо сложить показатели тепловой мощности всех имеющихся контуров);
• суммарный объем прокачиваемого теплового носителя.

Именно по этим данным можно определить показатели стрелки, которую нужно покупать. В магазине нужно лишь прочитать технический паспорт изделия и сверить указанные там данным со своими расчетами.

6.) Как установить гидравлический разделитель?

Обычно гидрострелка ставится вертикально. Хотя устройство может быть установлено и по горизонтали, причем под любым углом. Необходимо лишь принять во внимание направленность торцевых патрубков, поскольку это нужно для правильной работы воздухоотводчика и накопления грязи, которую потом можно убрать из системы.

Изготовление своими руками

Гидрострелку можно изготовить собственноручно. Прежде всего, нужно верно рассчитать параметры будущего устройства.

Чтобы узнать будущие размеры можно сделать расчет стрелки двумя методами: способом трех диаметров и чередующихся патрубков. Сущность расчета сводится к выявлению одного из показателей: диаметра подводящего патрубка или разделителя. Все прочие показатели будут зависимыми от этого параметра.

Выбор гидрострелки следует делать, учитывая максимальный проток теплоносителя в отопительной системе (кубометров в час) и создания минимально возможной скорости в гидроразделителе и подводящих патрубках. Предельная скорость передвижения жидкости через гидроразделитель — 20 сантиметров в секунду.

Рассчитать диаметр стрелки можно двумя методами:

Дополнительное оснащение для гидравлического разделителя

Если в гидроразделитель попадает быстрый поток теплового носителя, то попав туда, он замедляется, в результате чего происходит выделение воздуха в жидкость, накапливающегося вверху стрелки. Для отвода воздуха необходим автоматический воздухоотводчик. Устройство оснащается отсечным клапаном, который позволит при необходимости произвести замену воздухоотводчика (например, если он стал подтекать), не выключая систему.

Альтернатива автоматическому воздухоотводчику — так называемый кран Маевского. Однако такое устройство работает не автоматически, поэтому его нужно периодически открывать своими руками.

Для удаления всевозможных механических образований понадобится шаровой кран. Периодически нужно лишь открывать этот кран для удаления накопившейся грязи.

Гидравлические разделители, часто оснащаются манометрами и термометрами. Однако присутствие этих устройств опционально. Если их нет в комплекте, то эти приборы можно приобрести дополнительно, установив их в отопительной системе.

Таким образом, гидравлический разделитель — абсолютно необходим, если речь идет о сложных отопительных комплексах. Если же речь о простой однотрубной или двухтрубной радиаторной системе, то вполне можно обойтись и без этого устройства.

klivent.biz

Разделение гидравлических потоков

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

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

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

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

Между тем решается задача просто. Необходимо всего лишь применить гидравлический разделитель в схеме – гидрострелку. Таким образом, все входящие в систему контуры будут оптимально разделены без риска гидравлических потерь в каждом из них.

Как работает гидравлический разделитель

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

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

Традиционно завершение монтажных работ по устройству системы отопления является началом следующего процесса – тестирования. Созданная конструкция сантехники заполняется водой (Т = 5 — 15°С), после чего запускается отопительный котёл.

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

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

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

Расчётные параметры гидрострелки

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

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

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

Три диаметра и череда патрубков

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

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

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

По сути, эти данные для расчёта всегда имеются.

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

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

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

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

Схемное решение по сдвигу патрубков

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

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

Количество соединений на гидрострелке

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

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

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

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

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

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

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

Гидравлический разделитель без фильтра

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

Например, есть тепловой поток контура котла и тепловой поток контура отопительных приборов (радиаторов). Нестандартной конструкцией, где перпендикулярное направление потоков, скорость потока второстепенного контура с приборами нагрева значительно возрастает. По контуру котла, напротив, движение замедлено. Правда, это чисто теоретический взгляд. Практически необходимо испытывать в конкретных условиях.

Чем полезна гидрострелка

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

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

Для любой обычной системы, сделанной без гидравлического разделителя, отключение части линий неизбежно сопровождается резким подъёмом температуры контура котла по причине малого расхода. В то же время имеет место возврат сильно охлаждённого обратного потока. Появляется риск образования гидроударов. Такие явления чреваты быстрым выходом котла из строя и значительно сокращают срок службы оборудования.

Для бытовых систем в большинстве случаев удачно подходят пластиковые конструкции. Этот вариант применения видится более экономным по установке. К тому же использование фитингов делает возможным производить монтаж пластиковых гидрострелок без сварки. С точки зрения обслуживания подобные решения также приветствуются, так как гидравлический разделитель, установленный на фитингах легко снять в любой момент.

Выводы и полезное видео по теме

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

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

sovet-ingenera.com

Назначение приспособления

Целесообразность использования гидроразделителя обоснована в крупных домах, где есть 2 и более отопительных контура.

Описываемая здесь гидрострелка необходима для балансировки уровня давления во всей котельной системе, когда изменяются показатели в главном контуре. Такое устройство без проблем регулирует трехконтурный вариант системы, в которой включены сразу и нагреватель воды, и радиатор отопления, и даже теплой пол.

Когда соблюдаются все правила гидродинамики, обеспечивается стабильная работа в нормальном режиме.

Стоит знать: устанавливается большинство гидрострелок строго в вертикальном положении, чтобы отвод воздуха из системы осуществлялся полностью автоматически.

Также гидроразделитель — это своеобразного рода отстойник, в котором изымаются из теплоносителя различного рода образования, будь то накипь или коррозия. Но происходит это опять же, если соблюдены все гидромеханические нормы.

Стоит отметить, что такая функция гидрострелки, сделанной как из нержавейки, так и из других материалов, увеличивает срок службы многих деталей в отопительной системе. Такое устройство также отводит образующийся в теплоносителе воздух, что снижает в металлических частях окислительный процесс.

Возможно, Вас заинтересует статья о конденсационном газовом котле.

О том, как выбрать газовый котел, Вы можете прочитать в этой статье .

Также Вам может пригодиться статья о том, как сделать котел на отработанном масле своими руками .

В классическом варианте конструкции, которая предусматривает наличие только одного контура, если происходит отключение нескольких веток, то уменьшается расходование тепла в системе. Поэтому температура теплоносителя после прохождения всего пути снижается незначительно. Гидрострелка же позволяет поддерживать стабильный уровень расхода тепла, тем самым обеспечивая стабильную циркуляцию в системе.

Делаем своими руками

Схема гидрогорелки своими руками (нажмите для увеличения) Смысл гидрострелки заключается в разделении всех отопительных контуров для стабильной работы каждого вне зависимости от состояния остальных.

Процесс изготовления такого устройства непрост и для этого понадобиться наличие умения работать со сварочным аппаратом. Но стоит понимать, что провести монтаж такой системы будет стоить немалых денег, а также нужно заранее составить чертеж.

Чтобы провести такую работу понадобятся различные инструменты:

• сварочный аппарат, а также электроды (3 мм);
• молоток;
• болгарка;
• манометры.

Также будут необходимо подготовить и сами рабочие материалы:

• краны;
• трубы, имеющие прямоугольную форму;
• сгоны.

1. Сначала берется коллектор, в котором согласно разметке прожигаются электродом отверстия.
2. Далее на сгонах делается фаска примерно в 1 мм, используя сварку. Она проводится по кругу так, чтобы показатель катета находился в районе от 3 до 4 мм.
3. После этого проводиться разметка коллекторных труб. Такая схема отопления, оборудованная гидрострелкой, будет предусматривать наличие в ней сразу трех контуров.
4. Теперь на так называемой холодной стороне трубы необходимо сделать несколько отверстий по краям, а также три, которые должны находиться под соединяющими сгонами (два из них направлены в одну сторону, еще один в противоположную). А вот на «горячей» стороне нужно прожечь посередине только одно отверстие, но при этом еще три для соединяющих сгонов.

Что касается «горячей» трубы, то здесь сквозные и выпускающие отверстия должны находиться на одной оси. Непосредственно в два из них должны будут ввариваться выпускные патрубки, а вот в третьем будет сам выпускной сгон.

Обратите внимание: согласно формуле расчета гидроразделителя, скорость течения воды в нем должна быть очень маленькой, чтобы обеспечивалась зона пониженного давления. В случаях увеличения скорости, растет и давление.

Что касается холодной стороны, то здесь будут находиться два соединяющих сгона, а также один патрубок, проходящий через середину горячей трубы.

Деталь из полипропилена

Варианты изделий, сделанных из полипропилена, рассчитаны на работу при температуре до 175˚C, поэтому не стоит переживать, что они расплавятся.

Сейчас вполне реально осуществить монтаж гидрострелки сделанной из полипропилена. Она позволяет обеспечить дополнительные преимущества в системе:

1. Засчет низкой шероховатости материала уменьшается сопротивление теплоносителю во время его движения. А когда в системе находится котел с небольшой мощностью – то такой гидроразделитель позволяет снизить потерю тепла, в сравнении с металлическими приборами.
2. Можно окрасить с внешней стороны в любой цвет.
3. Имеет значительно меньшую стоимость в сравнении с аналогами.
4. Изделие из полипропилена не гниет и на нем не образуется коррозии.
5. Может работать с котлами, мощностью до 35 кВт.

При этом у таких гидрострелок есть и свои недостатки:

1. Нельзя использовать в системе с твердотопливным котлом.
2. Чем выше мощность котла – тем меньше срок службы такого изделия. Это происходит из-за более быстрого износа при большом давлении и температуре.
3. Для монтажа будет необходимо дополнительное оборудование для работы с полипропиленовыми изделиями.

Возможно, Вас заинтересует статья о том, как изготовить котел для бани.

О том, как выбрать твердотопливный котел длительного горения, Вы можете прочитать в этой статье .

Стоит отметить, что от качества подключения любого типа гидроразделителя, будет напрямую зависеть насколько качественно будет работать вся система в дальнейшем.

Зачем нужна гидрострелка и как рассчитать ее параметры, смотрите в следующем видео:

Варианты отопления частного дома своими руками

Гидрострелка для отопления: устройство и назначение узла, специфика расчета

Предохранительный клапан в системе отопления: назначение и разновидности

Гидрострелка: принцип работы, назначение и расчеты

Итак, что же называется гидрострелкой в отопительной системе частного дома? Температурный и гидравлический буфер, который обеспечивает процессы корреляции температур обратки и подачи, упорядоченный максимальный проток теплоносителя, называется гидрострелкой. Для чего же нужна гидравлическая стрелка?

Очень просто можно объяснить, для чего нужна в отопительной системе гидрострелка? Владельцы частных домов хорошо знают, что такое разбалансировка теплоснабжения. Современные котлы имеют меньший по объему контур. В то же время расход потребителя при циркуляции – меньше. С помощью гидрострелки можно отделить ее работу от теплогенератора вторичной цепи, увеличить надежность и качество работы системы.

Гидроразделитель в системе отопления

Чтобы понять, для чего нужна в системе отопления гидрострелка, нужно назвать ряд преимуществ систем отопления с гидравлическим терморазделителем. Прежде всего, разделитель является обязательным условием производителей оборудования для гарантии технического обслуживания на котел мощностью до 50 киловатт и больше. С помощью вспомогательного узла обеспечивается максимальный проток с ламинарным течением теплоносителя. Постоянно поддерживается температурный и гидравлический баланс в отопительной системе. Гидрострелка и контур отопления подключается параллельно. Это создает минимальные потери давления, производительности и тепла. Патрубки подачи и обратки расположены по коленному принципу. Это обеспечивает температурный градиент вторичных контуров. Если подобрать оптимально гидрострелку для отопления, то можно защитить котел от разницы температур подачи и обратки.

Предохраняется оборудование от теплового удара. Гидравлическая стрелка увеличивает коэффициент полезного действия котла. Кроме того, обеспечивается вторичная циркуляция части теплоносителя в котловом контуре. Топливо и электроэнергия экономится. Сохраняется постоянный объем котловой воды. При необходимости можно с помощью разделителя компенсировать дефицит расхода во второстепенном контуре. Если насосы имеют высокую мощность, то их влияние можно с помощью полого разделителя снизить. Нагрузка подается на вторичный контур и котел.

Гидродинамические процессы в системе стабилизируются принципом работы гидрострелки. Для того чтобы продлить срок эксплуатации насоса, нужно своевременно удалять механические примеси из теплоносителя. Кроме того, продлевается эксплуатационный срок датчиков, счетчиков, вентилей. При делении потоков (независимый контур потребителя и контур теплогенератора) гидрострелка обеспечивает максимальное использование теплоты сгорания топлива.

Видео: Что такое гидрострелка (гидравлическая стрелка)

Гидравлическая стрелка для систем отопления, схема и как устроена

Гидравлический разделитель – это полый вертикальный сосуд, который состоит из труб большого диаметра (квадратного профиля) с заглушками эллиптического типа с торцов. Размеры разделителя обуславливаются мощностью котла, зависят от количества и объемов контура.

Гидравлическая стрелка имеет массивный металлический корпус. Его устанавливают на опоры, чтобы на трубопроводе не было линейного напряжения. Компактные устройства крепятся к стене с помощью кронштейна. Отопительный трубопровод и патрубок гидрострелки соединяется с помощью фланцев или же резьбы.

Устройство гидравлического разделителя

В верхней точке корпуса устанавливается автоматический клапан воздухоотводчика. Через специальный клапан или вентиль можно удалять осадок. Он врезан снизу. Как правило, гидравлическую стрелку изготавливают из низкоуглеродистой стали или из нержавейки, меди, а также из полипропилена. Корпус будет обработан антикоррозийным составом и покрыт утеплителем.

Важно! Полимерные гидрострелки используются в системах, которые работают от котла мощностью 13-35 киловатт. Для теплогенераторов, которые работают на твердом топливе, НЕ используются полипропиленовые гидрострелки.

Дополнительные параметры оборудования системы отопления

Современные модели, как правило, совмещают с функцией разделителя, регулятора температуры и сепаратора. Терморегулятор-клапан обеспечивает температурный градиент на вторичном контуре. Выделение растворенного кислорода из теплоносителя позволяет снизить риск эрозии внутренних поверхностей оборудования. Продлить срок работы колеса и подшипников циркуляционных насосов поможет удаление из потока взвешенных частиц.

Перфорированные горизонтальные перегородки разделяют внутренний объем пополам. Потоки обратки подачи соединяются в зоне нулевой точки, скользят в разные стороны, при этом не создается дополнительное сопротивление.

Подключение гидроразделителя и принцип работы

В высокотемпературной зоне находятся пористые вертикальные пластины деаэрации. Сборник шлама и магнитный уловитель находятся в нижней части корпуса.

Гидрострелка обладает некоторыми конструктивными особенностями. Итак, она имеет температурный датчик, манометр, терморегулятор и клапан, а также линию по запитке системы при включении. Для сложного оборудования нужна наладка, частые осмотры, техобслуживание.
Работа гидравлической стрелки в системе отопления

В теплоносителе поток проходит со скоростью 0,2 метра в секунду. Котловой насос разгоняет кипяток до 0.9 метров в секунду. По рекомендованному скоростному режиму можно понять, для чего предназначена гидравлическая стрелка.

За счет изменения направления движения потока гасится скорость водяных потоков при минимальной потере тепла в системе. Ламинарный поток приводит к тому, что гидравлическое сопротивление в корпусе почти отсутствует. Буферная зона делит котел на цепь потребителя. Обеспечивается автономная работа насоса на каждом отопительном контуре. Гидравлический баланс не нарушается.

Расчетным параметрам системы соответствует нейтральный режим работы гидроразделителя, при котором соответствуют такие параметры, как напор, температура и расход. Насосное оборудование имеет достаточную суммарную мощность. Взвешенные частицы осаживаются в гидрострелке по средствам ламинарного движения потока.

Гидравлический разделитель: принцип работы в отоплении частного дома

Принцип работы гидрострелки отражается схемой отопления дачи. Котел при этом не обладает достаточной мощностью, чтобы обеспечить расход во второстепенном контуре. Термодатчики срабатывают при разнице температур подачи-обратки. При дефиците расхода подмешивается холодная вода (теплоноситель). Автоматическое оборудование выводит теплогенератор на максимальный режим горения. Но потребитель не получает достаточного количества тепла. При разбалансировке системы отопления появляется угроза теплового удара.

Гидравлическая стрелка для систем отопления, схема работы

На первичном контуре объемный поток больше, чем расход теплоносителя зависимой цепи. Если котел работает в оптимальном режиме, то при розжиге агрегата или при параллельном выключении насосов вторичных контуров, теплоноситель циркулирует через гидравлическую стрелку по первичному контуру. Температура обратки, поступающая в котел, выравнивается доливанием теплоносителя из подачи. Потребитель получает достаточное количество теплоносителя.

Обязательным считается условие, при котором производитель, обладающий циркуляционным насосом первичного контура, на 10 процентов больше, чем суммарный напор насосов во второстепенном контуре.

Как рассчитать параметры гидравлической стрелки в системе отопления дома

Итак, как же самостоятельно рассчитать гидравлическую стрелку системы отопления частного дома? Можно вычислить нужные размеры по формулам или выбрать диаметр на основании «3D».

Примечательно! Формулы расчета гидрострелки для отопления получаются эмпирическим путем. Диаметр входного патрубка в гидроразделитель соответствует диаметру выпуска котла.

Например, если определять параметры гидравлической стрелки практическим методом, то ориентировочный размер для малых разделителей нужно выбирать по диаметру выпускных патрубков. Расстояние между врезками составляет не меньше 10 диаметров штуцера. Высота корпуса будет намного больше диаметра труб.

Коленчатая схема гидравлической стрелки для отопления используется в подборе установки больших размеров. Согласно правилу 3D, диаметр корпуса будет составлять три диаметра патрубка. Расстояние 3Д определяется пропорции конструкции.

Если в системе нет распределительного коллектора, то количество врезок в разделитель будет больше. Трубопровод, который соединяет первый контур с гидравлической стрелкой, распределяются по высоте. Данный метод дает возможность регулировать температурный градиент в динамике. Условие должно выполняться для качественного отбора теплоносителя вторичными контурами. Для обогревания небольших домов нужен котел. В него встраивают насос. Вторичные контуры присоединяются к котлу по средствам гидравлической стрелки. Независимые контуры в жилых домах с большой площадью подключаются через гребенку. В таком случае гидравлический разделитель будет большим. Распределительный коллектор устанавливается после гидравлической стрелки. Устройство состоит из двух независимых частей. Они объединяются перемычками. По количеству вторичных контуров врезают попарно расположенные патрубки.

Внешний вид гидроразделителя

• За счет распределительной гребенки облегчается эксплуатация и ремонт техники. Регулирующая и запорная арматура системы теплоснабжения дома находится в одном месте. Увеличенный диаметр коллектора создает равномерный расход между разными контурами.
• Компланарная распределительная гребенка и разделитель создают в комплексе гидравлический модуль. Компактный узел удобен для котельных, которые не имеют большой площади.
• Монтажные выпуски создаются для обвязки звездочкой. Контур низкого напора теплого пола подключается снизу. Высоконапорный контур радиаторов включается в систему сверху.
• Теплообменник устанавливается сбоку, на противоположной стороне от гидравлической стрелки.

С помощью регулирующей арматуры обеспечивается максимальный проток, а также напор на дальних от гидравлической стрелки контурах. Посредством балансировки уменьшаются процессы неправильного дросселированного потока. Это дает возможность получить расчетную подачу теплоносителя.

Важно! Автономная отопительная система – это контур, который работает с высокой температурой среды под давлением.

Для того чтобы сделать гидравлическую стрелку в отопительной системе частного дома, нужно обладать специальными навыками. Кроме того, нужно обладать определенными знаниями в теплотехнике. Сегодня существует множество сайтов, на которых представлены пошаговые инструкции по созданию своими руками гидравлической стрелки для системы отопления.

При наличии теоретических знаний можно самому составить схемы и чертежи гидравлической стрелки отопления. Кроме того, можно создать индивидуальный заказ оборудования в специализированной компании. Работы подрядчика можно проконтролировать, опираясь на полученные знания.

Обязательно посмотрите видео: нужна ли гидрострелка в системе отопления?

Не рекомендуется доверять работу не профессионалам, так как это опасно для жизни. Нужно помнить о том, что испорченное оборудование по вине владельца не подлежит гарантийному обслуживанию и возврату.

Рекомендуем почитать:

• Твердотопливные котлы, виды и принцип работы
• Тепловые насосы для отопления дома: принцип действия
• Установка циркуляционного насоса в систему отопления
• Котлы отопительные универсальные для частного дома
• Как отрегулировать давление воды в системе?
• Гидроаккумулятор для водоснабжения

Гидрострелка для отопления — преимущества и принцип работы

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

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

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

Назначение

Итак, для чего же нужна гидрострелка в системе отопления?

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

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

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

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

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

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

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

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

Устройство

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

Материалы, из которых выполняют прибор:

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

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

Отопительная система с гидрострелкой

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

Принцип работы гидрострелки

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

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

Гидравлические процессы, протекающие в гидрострелке

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

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

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

Преимущества

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

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

Виды гидроразделителей

Можно выделить конструкции гидрораспределителей, в зависимости от количества патрубков:

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

Коллектор нержавеющий кольцевой на три контура

Также расположение патрубков относительно друг друга может быть:

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

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

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

Чаще всего твердотопливные котлы устанавливают вынужденно, если отсутствует газ. Котел на твердом топливе с водяным контуром — наилучший вариант обогрева помещения при отсутствии централизованного отопления.

Как работает термостат для котла отопления и сколько стоит такой прибор, читайте тут .

Если ваш дом отапливается электрозависимыми приборами, нужно предусмотреть нюанс с возможным отключением света. Чтобы в одночасье не лишиться тепла, желательно приобрести бесперебойник для насоса отопления. Здесь http://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/otopitelnye-pribory/besperebojnik-dlya-nasosa-otopleniya.html вы узнаете все об особенностях выбора прибора.

Определение размеров и подбор гидрострелки

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

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

Гидрострелка для отопления своими руками

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

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

Для расчётов понадобятся данные:

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

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

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

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

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

Подключение и монтаж

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

Подключение патрубков осуществляется при помощи резьбы или фланца.

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

Система отопления с гидрострелкой из полипропилена

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

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

Где купить?

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

Здесь производят гидравлические распределители из высокоуглеродистой стали толщиной 3 мм.

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

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

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

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

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

Заключение

Гидрораспределитель в мощной или «ветвистой» отопительной системе – вещь необходимая. Попытки запускать такие системы без гидрострелки, приводили к тому, что тёплый пол в межсезонье перегревался, радиаторам порой не хватало мощности, а циркуляционный насос испытывал перегрузки и быстро выходил из строя. Поэтому экономия здесь не уместна. Тем более, что отечественное оборудование хорошего качества можно приобрести за очень скромную цену.

Даже если вы доверили установку отопительной системы специалистам, в основных тонкостях ее обустройства желательно разобраться. А если вы решили выполнить монтаж систем отопления своими руками, тем более следует заняться подробно изучением данного вопроса. В статье представлена информация об основных этапах установки системы.

Схему простейшей конструкции терморегулятора для инкубатора смотрите в этой теме .

Видео на тему

Источники: http://teplo.guru/elementy/ustroistva/gidrostrelka-svoimi-rukami.html, http://www.dacha-svoimi-rukami.com/gidrostrelka-princip-rabory-naznachenie.html, http://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/montazh-sistem-otopleniya/gidrostrelka.html

teplosten24.ru

Другие статьи по теме:

Инфракрасное отопление частного дома Отопительные системы для частного дома Как промыть систему отопления Капитальный ремонт системы отопления Автоматическая подпитка системы отопления Проектирование отопления