Гидравлическая стрелка для отопления

Мы подготовили подробную инструкцию с пошаговым фото и видео о том, что такое гидравлическая стрелка для отопления, каково назначение и устройство, каков принцип и режимы работы, как рассчитать параметры и т.д.

В каком случае нельзя обойтись без нее. Плюсы и минусы гидравлической стрелки в отоплении, об этом узнаете в этой статье.

Что такое гидрострелка и где ее устанавливают

Что такое гидрострелка в системе отопления. Это устройство называется гидравлическим разделителем или гидрострелка. Разделение потоков носителя тепла по магистралям — главная задача гидроразделителя. Другими словами, это гидравлический буфер.

Устройство гидравлического разделителя внешне представляет собой вертикальный металлический контейнер с поперечным сечением в виде круга или квадрата с 4 рабочими трубами, 2 напротив или со смещением сверху и 2 напротив или со смещением снизу, трубы меньшего диаметра. Также есть две трубки внизу и сверху. Верхний предназначен для удаления скопившегося воздуха, нижний — для удаления отложений. В дополнение к правильному распределению теплоносителя устройство позволяет выравнивать параметры нагрева по прямым и обратным путям в системе отопления.

Устройство гидрострелки внутри содержит ряд приспособлений:

• Рассекатели потока.
• Фильтр для очистки загрязнений.
• Отсеки с растворенным воздухом.
• Емкость гидроразделителя состоит из труб круглого и прямоугольного сечения.

Назначение и принцип работы

Гидрострелка разграничивает и делает свободным собственный контур теплогенератора от вторичной цепи потребителя. Необходимость гидрострелки обусловливается следующим рядом причин:

• Создаёт ламинарный поток теплоносителя для поддержки термогидравлического баланса.
• Минимализирует потери давления, тепла и производительности в параллельных контурах.
• Создает термический градиент на вторичных контурах.
• Предохраняет котел от тепловой перегрузки и выравнивание объемов в первичном и вторичном контурах.
• Увеличивает КПД отопительного агрегата.
• Страхует от снижения теплоносителя в контуре котла.
• Экономит энергоресурсы.
• Устраняет влияние насосов на работу агрегата и оборудования вторичных контуров.
• Улучшает работу за счёт снижения гидросопротивления, вывода осадков и удаления воздушных пробок.

Работа гидрострелки:
Распределяет теплоносители равномерно в присутствии нескольких потребителей одновременно. Когда циркуляционный насос котельного оборудования ускоряет воду до 1 м/с, гидроразделитель замедляется как минимум до 0,1 м/с. В то же время соблюдаются такие условия, как:

• Изменяет размер и направление потока.
• Предотвращает утечку тепловой энергии.
• Устраняет гидромеханическое сопротивление.
• Разделяет контуры устройства и потребительской цепи — гидрострелка играет роль буферной зоны.

Каждый контур насосного оборудования работает независимо, не влияя на гидравлический баланс.
При установке насосов подключается гидромеханический разделитель для отопления, принцип которого заключается в корректирование работы контура по отдельности:

• раздельных ответвлений с радиаторами;
• водяного тёплого пола;
• косвенно подогреваемого бойлера;
• горячей вентиляции и т.д.

Решение этой задачи установка гидроразделителя. Без него пришлось бы насосы распределять далеко друг от друга.

Важно! Грамотное внедрение гидрострелки предохраняет от неожиданных сбоев, а также тратит энергоресурсы при делении потока теплоносителя на отдельные – по контуру котла и потребителя.

Режимы работы

Существует три возможных режима работы нагревателя с помощью гидроразделителя.
Первый режим — это, когда насос котла перекачивает именно столько охлаждающей жидкости, сколько нужно для нагрева. Гидроразделитель функционирует в нейтральном режиме, не влияя на отопление. Это редкая ситуация. Современное отопление регулирует работу в зависимости от температуры термо жидкости или комнатной температуры. Установка будет адаптироваться к ситуации, и единство производительности будет нарушено. Данный режим просуществует несколько минут.

Второй режим работы нагревателя — это когда потребление контуров нагрева выше мощности котельного насоса. Эта ситуация опасна для отопления и не должна допускаться. Это возможно, когда насосы выбраны неправильно. В этом случае для потребления в контуры котла вместе с нагретым теплоносителем котла будет подаваться теплоноситель из обратки.

После прохождения через нагревательные приборы температура теплоносителя падает на 20-25°C. Когда мы сравним его с выходом — 80 °C, разница температур для котла (не конденсационного)слишком велика. При таком режиме работы нормальный котёл быстро выйдет из строя.

Третий режим работы — это когда насос котла гарантирует больше горячей охлаждающей жидкости, чем необходимо контурам нагрева. В этом случае часть подогретого теплоносителя возвращается в котёл. Это нормальный режим работы отопления с гидрострелкой.

Важно! Наличие гидравлического нагревателя необходимо в отоплении, когда одновременно через каскад подключено более одного котла.

Когда гидрострелка нужна

Гидрострелки для отопления необходимы, когда несколько котлов в отоплении функционируют каскадно. Они действуют вместе большую часть времени. Для правильной службы системы отопления гидроразделитель представляется выходом. В контейнере гидроразделителя непрерывно смешивается теплая и холодная вода. Это уменьшает разницу температур на выходе и входе котла. Для чугунного теплообменника это нормально.

Для чугунных котлов, стоящих в небольших системах отопления, можно обойтись тем же расходом без подключения гидрострелки. Байпас с 3-ходовым стабилизирующим клапаном справится с этой задачей и будет стоить дешевле.

Когда можно поставить

Система уравновешивается регулировкой кранов. Когда оправдана гидрострелка, при условии, когда:

Существует множество контуров, и все они имеют очень разную производительность. Здесь требуется гидравлическое соединение насосов, и поэтому устанавливают гидрострелку для отопления.

В дополнение к радиаторам, есть пол с подогревом воды, который отапливает большие площади. Нагревательные насосы часто горят, вот в этом случае необходимо установить гидравлическую стрелку.

Устройство автоматического регулирования устанавливаете — по температуре теплоносителя или по температуре воздуха. Помещение нагревается, с двумя или более насосами и при этом не регулируете отопление вручную. В этом случае нужно подумать об установке гидрострелки.

С гидрострелкой отопление будет работать более стабильно, он не требует постоянного регулирования потока теплоносителя в контурах. При наличии гидрострелки в каждый контур поступает столько теплоносителя, сколько требуется в настоящее время, и это никоим образом не зависит от параметров эксплуатации, работающих рядом насосов других контуров.

Как подобрать параметры

Часто рассчитывается индивидуально. Гидравлический разделитель — главный параметр, горизонтальная скорость движения жидкости внутри ГС. При движении жидкости по трубам, они начинают шуметь. Некоторые производители рассчитывают параметры и изготавливают ряд гидравлических стрелок. Среди производителей изготовители термогидравлических распределителей, которые выполняют расчёт и проектируют ГС для конкретных нужд, неэффективных для отопления. Гидрострелки изготавливаются в сочетании с гидравлическим коллектором.

По максимальному потоку теплоносителя

Для чего нужна гидрострелка в системе отопления. Мы выбираем параметры в соответствии с максимальным расходом теплоносителя. С трубами все просто — мы знаем, какой трубой мы будем подключаться. Зная максимальный поток, который может обеспечить котёл (он включён в технические характеристики), а скорость зависит от размера / объёма и определяется при выборе циркуляционных насосов. Расход для всех контуров суммируется и сравнивается с мощностью котельного насоса. Большое значение придаётся формуле для расчёта объёма резервуара гидрострелки.

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.

По максимальной мощности котла

Принцип работы гидрострелки, подобрать параметры по максимальной мощности котла.
Объем котловой воды. В зависимости от максимальной мощности котла.
Требуется мощность котла и разница температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах.

Расчёт гидрострелки в соответствии с мощностью котла.
Расчёт — прост. Пусть максимальная мощность котла составит 50 кВт, разница температур — 10°C, диаметры труб одинаковы — 6,3 см.
Заменяя числа, мы получаем — 18,9 * √ 50 / 0,2 * 10 = 18,9 * √ 25 = 18,9* 5 = 94,5 округляя, получаем диаметр гидрострелки 95 мм.

Как найти длину гидрострелки

Длину выбирается в зависимости от диаметра соединяемых труб. Существует два типа гидрострелок для отопления — с противоположными отводами и с чередующимися трубами (со смещением один относительно другого).

Определить длину в этом случае легко — в первом случае она равна 12d, во втором — 13d. Для систем среднего размера вы также можете выбрать диаметр в зависимости от патрубков — 3*d. Гидрострелка устройство рассчитывается самостоятельно.

Расчёт параметров гидрострелки на основании производительности насосов

Система отопления с гидрострелкой и требуемые минимальные габаритные параметры гидравлического разделителя. Для исходных значений мы предполагаем мощность насоса в контуре котла и во всех контурах отопления при наличии горячего водоснабжения. Основное назначение гидрострелки — не перегружать насосное оборудование котельной системы. Практически получается, что общая мощность всех насосных агрегатов выше, чем у аналогичного насоса, который циркулирует непосредственно через котёл.

В «максимальной» версии, при одновременном использовании всех насосов во всех контурах, общая мощность, через гидрострелку, будет равна разнице:

Q = ∑Qot. — — Q кот.
Qкот. — общая мощность всех насосов в контурах отопления.
Qкот. — мощность циркуляционного насоса в малом контуре котла. М3/ч.

Давайте вернемся к формулам.
S = W / (c × Δt × V)

Производительность равна:
W = Q × c × Δt

Означает
S = (Q × c × Δt) / (c × Δt × V) = Q / V

Определение диаметра:

D = √ (4×S/π) = 2 × √ (Q /(π × V)) = 2 × √ ((∑Qot. — Qкот.) / (π × V))

Уточнить паспортные характеристики установленного оборудования несложно.
Приводим значение производительности к единым величинам — м³/час, а скорость потока через гидрострелку – к м/час. Полученный результат приводим к миллиметрам, умножив на 1000.
Упрощаем формулу, введя константы и рекомендуемую скорость потока. Получаются следующие выражения:

При скорости вертикального потока равной:

0,1 м/с: D = 59,5 × √ (∑Qот. – Qкот.)
0,15 м/с: D = 48,6 × √ (∑Qот. – Qкот.)
0,2 м/с: D = 42,1 × √ (∑Qот. – Qкот.)

Полученные величины будут минимальными.

Дополнительные функции гидрострелок

• Гидравлическая стрелка для отопления достоинства, дополнительные функции гидрострелок:
• Чугунный теплообменник котла получает надёжную защиту от теплового удара. Это продлевает срок службы котельного оборудования.
• Выбор насосов упрощён. Покупают устройство для требуемой мощности для каждой схемы, и установка насоса в контуре котла не требуется — гидрострелка устраняет этот дисбаланс.
• Отопление сбалансировано, схемы независимы и не влияют друг на друга.
• Становится возможным удаление отложений и газов.

Совмещение коллектора отопления с гидрострелкой

Расположение гидрострелки с нагревательным коллектором и принцип работы. Маленькие дома отапливаются котлом со встроенным насосом. Второстепенные контуры подсоединены с котлом через гидрострелку. Контуры жилых строений площади (150 м2) и соединяются гребёнкой, гидромеханический разделитель будет громоздким. Коллектор распределителя устанавливается после гидрострелки. Установка складывается из двух частей, объединёнными перемычками. В соответствии с количеством повторных контуров ставятся попарно размещённые трубы. Распределительная гребёнка упрощает эксплуатацию и ремонт оборудования. Запорная и регулирующая арматуры отопления дома размещены в одном месте. Больший диаметр коллектора делает равномерный поток между каждым контуром.

Применение гидрострелки предохраняет котёл от теплового удара. Разделитель и компланарный распределительный гребень образуют гидромеханический модуль. Компактная установка идёт для стеснённых условий в небольших котельных помещениях. Учтены монтажные выпуски для обвязки звёздочкой:

• Внизу включён контур давления для обогрева пола;
• контур радиатора давления сверху;
• теплообменник находится сбоку, на противоположной стороне гидрострелки.

Методика учитывает установку компенсационных клапанов между подающим обратным коллектором:

Регулирующая арматура гарантирует потребление и давление на контурах, удалённых от гидрострелки. Компенсация уменьшает процессы неверного дросселирование потока, добивается расчётной подачи теплоносителя. Автономное отопление относится к функционирующим при больших температурах среды под давлением (включая гидрострелку отопления для частного дома). Мастер с необходимыми познаниями в области теплотехники, опытом и навыками работы (электрогазосварки, сантехники, работы с ручными электроинструментами), сделает гидрострелку для отопления самостоятельно. На многочисленных веб-сайтах можно найти инструкции по изготовлению гидрострелки для отопления, видео также могут помочь в этом.

Почему в гидрострелке небольшая вертикальная скорость

У гидравлической стрелки небольшая вертикальная скорость, почему. Мусор в отоплении, ржавчина, песок и другие частички главная первопричина небольшой вертикальной скорости. Через определённое временя мусор мелкой фракции садится на распределителе. Скорость гидрораспределителя помогает естественной конвекции теплоносителя. Холодная вода поступает вниз, в это время горячая поднимается. Это действие образует нужное давление и напор.

Тёплый пол — температура теплоносителя будет ниже, чем в бойлере непрямого давления. Он требует огромную температуру и напор, способствующий стремительному обогреву воды для горячего водоснабжения. Невысокая скорость в гидрострелке уменьшает гидромеханическое сопротивление, а ещё отводит пузырьки воздуха.

Можно ли устанавливать гидроразделитель под прямым углом

Ставить гидроразделитель под прямым углом можно, когда с температурой теплоносителя и вертикальной скоростью в гидромеханическом распределителе отсутствуют проблемы.

Важен ли объем гидрострелки

Данный параметр обладает большим значением при отоплении. Исключительно стоит обратить внимание на объем гидрострелки, когда в автономном отоплении употребляется твёрдотопливный котёл. Работа характеризуется нестабильным давлением и большими перепадами.

Купить или изготовить своими руками

Гидравлический разделитель для отопления стоит дорого, цена зависит от производителя. Вы сварщик, тогда проблем не будет — купили материалы и сделали это. При этом учитывайте следующее:

Резьба на сгонах должна быть хорошо разрезанной и симметричной. Стенки отводов должны быть одинаковой толщины. Трудно найти четыре нормальных сгона с нормальной резьбой. Сварные швы — качественные, ведь отопление работает под давлением. Сгоны должны быть приварены строго перпендикулярно поверхности, на нужном расстоянии. Самодельное изделие может быть «некачественным».

Как правильно подключить гидроразделитель

• Гидроразделитель устанавливается вертикально, горизонтально и под любым углом по желанию.
• Воздухоотвод стоит строго вертикально, а кран для слива грязи должен находиться внизу.
• Выбор гидравлического распределителя зависит от используемого теплоносителя и его скорости.

Гидрострелку подключить по схеме подключения:

Нейтральный — в этом случае все параметры должны соответствовать значениям, вычисленным в ходе расчётов, которые характеризуют устройство с суммарной мощностью.

При недостаточном потреблении необходима примесь холодной охлаждающей жидкости, а при разных температурах включаются термодатчики. В случае отключения насосов во вторичных контурах теплоноситель подаётся в основной контур через гидравлический распределитель.

Монтаж устройства осуществляется в соответствии с общими правилами монтажа сантехники. Также необходимо помнить, что такое гидрострелка – принцип работы этого устройства основан на принудительной циркуляции. В системе должно функционировать как минимум два насоса. Один из них обеспечивает работу теплообменного контура котла, другой – систему потребителей.