Конструкции гидрострелок
В конструкции нет ничего сложного. Однако, определенные правила должны быть соблюдены. Производители предлагают модели различной конфигурации и размеров. Можно без труда подобрать необходимое изделие по своим характеристикам. Встречаются гидрострелки для отопления, в которых совмещена работа разделителя и коллектора для подключения контура.
Высокая стоимость заводского производства наталкивает на мысль о самостоятельном изготовлении гидрострелки. Для этого необходимо иметь начальные навыки сварочных и слесарных работ. Основное – это соблюдение размеров для обеспечения бесперебойной работы изделия.
Рассмотрим основные конструкции гидравлических разделителей:
| Фото | Типы конструкций |
 | Классический – функционирует по правилу«3D» (трех диаметров). На схеме указаны внутренние диаметры и проход, не зависимо от толщины стенок корпуса. |
 | Чередующиеся патрубки. Принято считать, что расположение в виде ступеньки вниз улучшает сепарацию газов, при этом ступенька вверх улучшает отделение твердых взвесей. |
 | Горизонтальный вариант расположения гидрострелки с разным расположением патрубков. |
 | Гидрострелка в виде решетки. В быту можно встретить конструкцию из секций радиатора отопления. Такая система нуждается в дополнительном утеплении во избежание теплопотерь. |
Принцип работы гидрострелки
Производители и ушлые маркетологи заявляют о трех возможных режимах работы гидрострелки. В то время, как эксперты утверждают, что способ использовать данное устройство есть только один.
Когда котел дает больше энергии, чем нужно всей теплосистеме потребителя, в таком случае излишки тепла возвращаются по стрелке в сам котел.
Это защищает наш котел от обратки, которая при пониженных тепловых значениях может нанести ущерб всей системе и дает дополнительный нагрев.
Главный принцип работы гидрострелки – не манипуляции с перераспределением тепла между основной подачей и обраткой, а обеспечение возможности работы насосов всех контуров системы отопления.
Поясним: если один мощный насос дает повышенное давление на один из контуров, то второй насос, более слабый по своим характеристикам, перестает выполнять свою задачу и не забирает ровным счетом ничего, из-за чего возникают перебои, перепады температурные и другие неприятности.
Гидравлический разделитель создает область нулевого сопротивления. Благодаря чему удается распределить нагрузку по всем контурам и насосам равномерно, и таких проблем не будет никогда. Равномерность позволяет также повысить устойчивость и надежность всей системы в целом, так как ни один из участков больше не подвергается критическим нагрузкам.
Купить или изготовить своими руками
Готовый комплект гидрострелки европейской сборки с вспомогательным оборудование в торговой сети стоит от 200 до 300 долларов США.
Пользователь, который приобретет такую конструкцию, получит все преимущества ее работы в системе теплоснабжения: экономию топлива, надежный тепловой и гидравлический режим в сети и долговечность основного котельного оборудования.
Простая схема гидравлического разделителя
Заводская сборка решает не только вопросы распределения, но и защиты системы от гидроударов, коррозии и отложения шлама во внутренних поверхностях нагрева. Все узлы конструкции тщательно рассчитаны, изготовлены по современной технологии и настроены в заводских условиях.
Тем домашним мастерам кто хочет сэкономить на распределителях, имеют слесарный опыт и всю необходимую оснастку можно посоветовать выполнить гидрострелку самостоятельно, благо сегодня в интернете существует достаточно подробные методики и схемы изготовления. Устройство относится к сложным гидравлическим изделиям и при выполнении их необходимо учесть следующее:
- Сгоны должны иметь симметричную хорошо прорезанную резьбу.
- Толщина стен патрубков выбирается одинаковой.
- Качество сварных швов должно быть высокое.
Как подобрать гидрострелку
Гидрострелка эффективно работает, только если правильно подобрана. Базовыми характеристиками при выборе распределителя являются тепловая мощность котла и суммарный часовой расход воды для всех КО . Он не должен превышать часовой расход воды через котловой контур.
Далее обращают внимание на конструктивные особенности гидрострелки:
- форма сечения — квадратная либо круглая
- число патрубков: 4, 6 или 8 входов/выходов;
- вариант исполнения подачи/отвода воды;
- метод установки патрубков — на общей оси либо с чередованием.
Эксперты советуют для настенных котлов и гидрострелки приобретать уже готовые конструкции с манометрами, воздушником и отстойником для очистки водяного контура от шлама.
Купить или изготовить своими руками
Готовый комплект гидрострелки европейской сборки с вспомогательным оборудование в торговой сети стоит от 200 до 300 долларов США.
Пользователь, который приобретет такую конструкцию, получит все преимущества ее работы в системе теплоснабжения: экономию топлива, надежный тепловой и гидравлический режим в сети и долговечность основного котельного оборудования.
Простая схема гидравлического разделителя
Заводская сборка решает не только вопросы распределения, но и защиты системы от гидроударов, коррозии и отложения шлама во внутренних поверхностях нагрева. Все узлы конструкции тщательно рассчитаны, изготовлены по современной технологии и настроены в заводских условиях.
Тем домашним мастерам кто хочет сэкономить на распределителях, имеют слесарный опыт и всю необходимую оснастку можно посоветовать выполнить гидрострелку самостоятельно, благо сегодня в интернете существует достаточно подробные методики и схемы изготовления. Устройство относится к сложным гидравлическим изделиям и при выполнении их необходимо учесть следующее:
- Сгоны должны иметь симметричную хорошо прорезанную резьбу.
- Толщина стен патрубков выбирается одинаковой.
- Качество сварных швов должно быть высокое.
Как подобрать гидрострелку
Гидрострелка эффективно работает, только если правильно подобрана. Базовыми характеристиками при выборе распределителя являются тепловая мощность котла и суммарный часовой расход воды для всех КО . Он не должен превышать часовой расход воды через котловой контур.
Далее обращают внимание на конструктивные особенности гидрострелки:
- форма сечения — квадратная либо круглая
- число патрубков: 4, 6 или 8 входов/выходов;
- вариант исполнения подачи/отвода воды;
- метод установки патрубков — на общей оси либо с чередованием.
Эксперты советуют для настенных котлов и гидрострелки приобретать уже готовые конструкции с манометрами, воздушником и отстойником для очистки водяного контура от шлама.
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:
- 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.
- 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.
- 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.
- Есть несколько котлов, которые объединены в единую отопительную цепь. Без установки гидрострелки тут не обойтись.
- Ремонтопригодность – ещё один плюс, который появляется при установке гидрораспределителя. Прибор даёт возможность сохранять работоспособность всех контуров, кроме того, который требуется отключить.
- 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.
Схема обвязки с котлом
Чтобы понять, как работает гидрострелка в системе отопления с несколькими контурами, мы предлагаем изучить схему ее обвязки с котлом, представленную ниже:
Теперь оба коллектора связаны между собой перемычкой, уравнивающей давление в подающей и обратной магистрали. Благодаря этому в каждый контур поступит столько теплоносителя, сколько нужно
При этом важно обеспечить такой же расход теплоносителя со стороны теплогенератора, иначе его температура на стороне потребителей может стать недопустимо низкой
В интернете очень популярна схема гидрострелки (показана выше), изображающая 3 рабочих режима:
- суммарный расход теплоносителя в контурах потребителей и со стороны котла одинаков;
- отопительные ветви отбирают большее количество воды, чем ее обращается в котловом контуре;
- расход в кольце со стороны теплогенератора больше.
В действительности у гидрострелки режим работы один-единственный, он изображен на схеме под номером 3. Добиться идеального режима (№1) невозможно, так как гидравлическое сопротивление ветвей потребителей все время меняется из-за работы термостатов, да и подобрать так точно насосы нереально. По схеме №2 действовать нельзя, потому что тогда большая часть теплоносителя станет обращаться по кругу со стороны потребителей.
Это приведет к понижению температуры в системе отопления, ведь со стороны котла в гидрострелке будет подмешиваться мало горячей воды. Чтобы поднять эту температуру, придется выводить теплогенератор на максимальный режим, что не способствует стабильной работе системы в целом. Остается вариант №3, при котором в коллекторы идет достаточное количество воды требуемой температуры. А уж понизить ее в контурах – задача трехходовых клапанов.
Функция гидрострелки в системе отопления лишь одна – создание зоны с нулевым давлением, откуда смогут отбирать теплоноситель любое число потребителей. Главное, — обеспечить необходимый расход со стороны источника тепла. Для этого реальная производительность котлового насоса должна быть немного больше суммы расходов на всех ветвях потребителей. Подробнее обо всех нюансах рассказано и показано на видео:
Расчет гидрострелки
Расчет гидравлического распределителя выполняют по формуле D для учета максимального режима по заводским параметрам котла:
D = 3*d=1000* √ (4*Q)/(π *3600*ω)=18.8*√G/ ω,мм
Расчет диаметра гидрострелки с учетом проектной тепловой мощности котлоагрегата и разности температур на прямой и обратке:.
D = 3*d=1000* √ (4*P)/(π *C* ∆T*ω)=17.4*√G/(ω* ∆T),мм
Диаметр патрубка гидрострелки для входящего теплоносителя:
d = √ (4*Q)/(π*V), мм
Где:
- D — Д корпуса распределителя, мм;
- D — Д входного патрубка, мм;
- P — проектная теплопроизводительность напольного котла, кВт;
- G — наибольший расход теплоносителя через распределитель, м3/час;
- C — теплоемкость воды, Вт/(кг*C);
- V — скорость воды через КО, м/с;
- Q — расчетный часовой расход воды в КО, м3/ч.
Режимы работы гидрострелки
Часто в интернете встречаются вот такие 3 картинки которые рассказывают о режимах работы гидрострелки и о замечательных свойствах данного устройства. Дополним данные картинки дополним значениями режимов расхода теплоносителя Q1 и Q2.
Покупатель радуется, т.к. считает, что у него появляется гибкость в работе системы отопления.
Но не тут то было, т.к. режим работы гидрострелки, всегда 1.
Что такое режим работы? Режим работы связан с соотношением расходов через котловой контур Q1 по отношению к расходам контура потребителя Q2. В результате может быть 3 варианта работы между контурами может быть равенство Q1=Q2, Расход котлового контура может быть меньше чем в контуре потребителе Q1<Q2, Расход в котловом контуре больше чем в контуре потребителеQ1>Q2.
Режим 1
Когда данный режим может работать? Никогда!
Даже если подобрать сопротивление контуров, производительность насосов таким образом, что бы расходы контуров уровнялись, то как только где то в системе закроется термоголовка или включится насос бойлера или любой другой насос, равенство контуров пропадает.
Поэтому данной схемы работы не может быть не теоретически не практически.
Режим 2
О данном режиме нужно знать 1 самое важное, Его ни в коем случаи нельзя допускать!
Предположим, что котел может выдавать 40 литров теплоносителя в минуту, а системе в это время требуется 120. Что произойдет?
От котла (t1) будет поступать 40 литров теплоносителя нагретого предположим до 60˚С, но системе (t3) требуется 120 литров, в результате контур потребления заберет 40 литров с котлового контура и 80 литров с обратного контура. Но как все понимаем, теплоноситель с обратного контура возвращается не 60˚С как с котлового, а предположим 40˚С. В результате на входе потребительского контура будет подача теплоносителя уже не 60 ˚С а замешается 60˚С и 40˚С в долевом соотношении поступающего литража 40 и 80 и на подаче будет порядка 46-48 градусов.
Выход в данном случаи 1 и он не верный, поднимать температуру котлового контура например до 80˚С, и тогда после замешивания в контур потребителя пойдет порядка 70 градусов. Вроде бы справились с задачей, но что происходит в нижней части гидрострелки?
Обратный контур на 20-25˚С градусов холоднее чем поступает в сам контур 70-20=50˚С. Теплоноситель с температурой 50˚С поступает в котловой контур который выдает 80˚С, в результате имеем разницу между подачей и выдачей 30 и более градусов.
Такая температурная разница заставляет работать котел в конденсационном режиме, т.к. холодная обратка его очень сильно охлаждает. В паспортах к котловому оборудованию вы можете прочитать требование, что температурная разница между подачей и выходом не должна превышать 20 градусов. Котел какое-то время будет сопротивляться но со временем все же лопнет, может и сразу лопнуть.
Еще раз напоминаем, что данного режима допускать нельзя ни в коем случаи.
Режим 3
Остается 1 и самый приемлемый режим работы когда расход котлового контура превышает расход в потребительском контуре.
В данном случаи, излишний теплоноситель спускается в нижнюю часть стрелки, подогревает обратку с контура потребителей и подается в котел с минимальным температурными перепадами. В данном режиме, холодная обратка никогда не нанесет вреда котлу.
Запомните: Только 1 режим возможен в режиме работы гидрострелки.
Гидрострелка в разрезе
Гидрострелка в разрезе не представляет абсолютно ничего сложного. Разумеется, есть более непростые вариации, оборудованные фильтрами. Возможно, в дальнейшем будет придумана еще более трудная конструкция, но пока что гидрострелка собой представляет унифицированное устройство.
По принципу функционирования круглые гидроразделители не имеют отличий от профильных, которые имеют форму прямоугольника. Профильная гидрострелка, рабочий принцип которой состоит в уменьшении размещения в пространстве и увеличении емкости, имеет более красивый вид. С позиции гидравлики стрелка в форме круга подходит больше.
Гидрострелка: что это такое
Устройство предназначено для разделения контуров. Первый обязательно содержит котёл, иногда циркуляционный насос. В прочих находятся остальные приборы: радиаторы, расширительные баки, тёплые полы.
Внешний вид и назначение
Блок выглядит как крупная электрическая вилка с ответвлениями. У большей части устройств всего два выступа: для связи с нагревателем.
Из боковых частей выходит ограниченное количество труб, параллельно соединённых друг с другом.
Верхние предназначены для горячей воды, а нижние — для холодной.
Конструкция
Зависит от производителя и задачи, для которой его устанавливают. Качественный бак имеет не менее 6 ответвлений. Два из шести последних служат техническим целям: спуску воздуха и отводу шлама. Их, соответственно, направляют вверх и вниз.
Гидрострелка представляет собой бак, внутри которого ёмкости, соединённые клапанами. Первая служит для содержания горячей воды, вторая — холодной. Если в одном из контуров недостаёт жидкости, открывается отверстие и происходит смешение.
Зачем она нужна в системе отопления
Прибор автоматически разделяет потоки теплоносителя по нескольким контурам. Рабочая жидкость, поступая в устройство, проходит через трубы. Поступая из котла, вода переправляется по патрубкам к нужному месту.
Обратка собирается в баке, затем возвращается в нагреватель. При необходимости, часть нагретого вещества объединяется с холодным для путешествия назад. Возможен обратный вариант, при котором остывшая жидкость вновь идёт по обвязке.
Задача прибора — объединить несколько контуров в единый механизм. Это требуется при наличии множественных циркуляционных насосов, распределённых по обвязке. Устройство также полезно для создания системы с несколькими котлами: оно поможет разделить работу по нагревателям, позволяя части отдыхать.
Чертёж
Общий вид гидрострелки представлен на рисунке.
Фото 1. На чертеже показано устройство гидравлического разделителя в разрезе, подписаны основные составляющие.
Какие бывают режимы
Устройство способно работать по-разному в различных ситуациях, зависящих от температуры теплоносителя внутри:
- Стандартный вариант — расходы контуров приблизительно равны. Система находится в относительном равновесии, поэтому горячая и холодная вода идёт по соответствующим ответвлениям.
- Количество жидкости, покидающей котёл, меньше, чем требуется. Из-за этого часть теплоносителя из обратки не возвращается к нагревателю, а повторяет полный круг по обвязке.
- Третий режим является отражением второго: котёл покидает избыток вещества. Это случается, если не все части системы требуют обогрева в определённый момент.
Схемы
Подробнее варианты эксплуатации гидравлического разделителя представлены на рисунке.
Фото 2. Схемы трех вариантов использования гидравлического разделителя, указаны характерные особенности работы устройства в каждом режиме.
Преимущества
Плюсы гидравлического разделителя:
- Выравнивание эксплуатации котла.
- Стабилизация расхода теплоносителя, давления.
- Улучшается управление контурами.
- Для каждой части обвязки имеет независимый теплообменник, что увеличивает срок службы.
И также необходимо отметить снижение требований к циркуляционному насосу.
Для чего нужны дополнительные возможности
Кроме перечисленного выше, гидрострелка выполняет две полезных функции:
Поток воды резко замедляется, попадая в устройство. Благодаря этому часть твёрдых скоплений с каждым кругом оседает на дне.
При помощи специального вентиля их легко сбросить.
-
- По той же причине жидкость покидают пузырьки газа, для спуска которых предусмотрен кран в верхней части прибора.
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.
2 Схема обвязки
По поводу обвязки гидрострелки на просторах интернета можно найти много неправдивой информации. Основным заблуждением являются неправильные схемы работы. Если верить народным умельцам, то существует три варианта обвязки:
- расход теплоносителя во всех контурах пропорционально распределяется и равен его количеству в котле;
- ветки всех контуров забирают меньше жидкости, чем её находится в котле;
- расход в кольце со стороны котла больше.
Добиться идеального варианта, как предложено в первом случае, невозможно, поскольку гидравлическое сопротивление постоянно будет меняться из-за работы термостатов. Кроме этого, купить насос с точной мощностью под гидрострелку невозможно.
