Гидрострелка принцип работы назначение и расчеты

Преимущества систем с гидрострелкой

• Равномерность прогрева всех контуров и связанных с ними приборов, что позволяет эксплуатировать котел в наиболее благоприятном для него режиме, без лишней нагрузки. Это возможно благодаря тому, что в «разделителе» естественным образом происходит конвекция. Не вдаваясь в суть процесса, достаточно отметить, что теплоноситель с более высокой температурой направляется вверх, с менее – вниз. Следовательно, организовав грамотное подключение «петель» вторичного контура к гидрострелке, можно добиться оптимизации работы всей отопительной системы и котельного оборудования. К примеру, «горячую» воду направить к бойлеру, «холодную» – на теплые полы.

• Как следствие – некоторая экономия на топливе, так как гидрострелка оптимизирует его расход.
• Повышение КПД отопительного агрегата.
• Более простое решение проблемы с ремонтом в отдельно взятой «петле». При установке в схему гидрострелки отключение любой из них не сказывается на работе всей системы.
• Получение дополнительных «точек» выведения из нее воздуха и удаления шлаков. При большом протяжении линии – более чем актуально.

Минусы

Насколько они значимы, решать придется самостоятельно, но отметить стоит.

• Гидрострелка монтируется только в системах с циркуляцией теплоносителя принудительного типа, то есть там, где есть водяной насос. Следовательно, такое устройство подходит не для всех котлов и схем.
• При подключении дополнительных «ниток» (кроме основной, отопления) необходимо на каждой из них устанавливать отдельный насос.

Функционал прибора

Если собственник не знает, для чего нужна гидрострелка в системе отопления, то ему будет полезна информация, освещенная в данном разделе.

В широком понимании гидроразделитель в системе отопления позволяет устранить все перепады расхода теплоносителя и скачки давления.

Установка прибора позволяет повысить надежность системы в целом и предотвратить возникновение аварийных ситуаций. К примеру, гидравлический разделитель в системе отопления позволяет избежать термоклина – угрозы, которая ведет к выходу из строя котла и может спровоцировать нарушение целостности контура.

Монтированная гидравлическая стрелка для систем отопления схема подключения которой разрабатывается теплотехниками, выполняет следующие функции:

• гидродинамическая балансировка;
• стабилизация давления при неравномерной подаче теплоносителя;
• функция отстойника;
• удаление воздуха из теплоносителя;
• снижение нагрузки на котел и циркуляционное оборудование;
• достижение стабильности в работе системы;
• предотвращение «запирания» контуров.

Перечисленные выше функции позволяют избежать преждевременного износа системы отопления, предотвратить серьезные поломки котлов и протечки отопительных приборов, защитить металлические детали контура от окисления. В отличие от традиционных схем обогрева схема отопления с гидрострелкой и коллектором позволит добиться максимальной производительности и эффективности системы. Что такое коллектор отопления можно прочитать в нашей статье «Коллектор отопления: устройство оборудования и особенности монтажа».

В некоторых случаях, например, при использовании котлов с чугунным теплообменником, установка балансирующего прибора является обязательной. Рекомендуется использовать гидравлический разделитель и людям, которые пользуются дорогими отопительными приборами, находящимися на гарантии от производителя для минимизации риска их поломки.

Гидравлический разделитель и его функции

Гидравлический разделитель используют в котельных частных домов. Именно автономное отопление нуждается в постоянном контроле. Конечно, за центральными системами следят не менее пристально. Однако оценить, а главное увидеть изменения жители многоквартирных домов едва ли могут. В собственном доме доступ в котельную открыт постоянно, и только от нас зависит, какими устройствами её наполнить.

Гидравлический разделитель приобретают после того, как выбрали котел и рассчитали мощность. Так вы сможете быстрее подыскать подходящую модель, если покупаете, или произвести расчёты, если делаете гидрострелку своими руками. От мощности теплогенератора зависят габаритные и соединительные размеры, а также пропускная способность. С учётом перечисленного найти подходящее изделие не сложно. 

Товары этой категории

 {module Гидравлический разделитель}

Главной задачей гидравлического разделителя является выравнивание температуры и давления в многоконтурной системе отопления. Для наглядности, рекомендуем просмотреть следующее видео. 

Без звука, зато понятно, что куда течёт и вытекает

Или вот 

Со словами и звуком

Принцип работы гидрострелки основан на законах термодинамики и гидравлики. В системе постоянно циркулирует теплоноситель. Путь начинается от котла и дальше по трубам, они в свою очередь образуют замкнутую цепь, и таких цепочек может быть две, три, четыре. Внутри каждой жидкость транспортируется с определённой скоростью и объёме. Если в одном месте прибыло, то в другом убыло. Во избежание переизбытка или недостатка теплоносителя, потоки нужно разделять. Для этого котел соединяют с гидрострелкой. Она связывает контура и делает их независимыми. При этом передача тепла осуществляется непрерывно. 

Гидрострелка: принцип работы, назначение и расчеты

В системе отопления часто применяется гидрострелка. Принцип работы, назначение и расчеты данного приспособления помогут понять, для чего оно используется. Гидрострелка представляет собой температурный и гидравлический буфер, который обеспечивает правильную корреляцию потока теплоносителя и температурного режима. С помощью устройства производится гидравлическое разделение контуров отопления.

С помощью гидрострелки можно создать безопасную отопительную систему

Для чего нужна гидрострелка: принцип работы, назначение и расчеты

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

Особенности работы устройства

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

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

Функционирование прибора с четырех ходовым смесителем

Особенности работы гидрострелки позволяют нормализовать гидродинамические процессы в системе.

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

Устройство гидрострелки отопления

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

Внутреннее устройство современного оборудования

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

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

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

Дополнительные функции оборудования

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

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

На схеме показано устройство в разрезе

Принцип работы гидрострелки в системах отопления

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

Существуют следующие схемы подключения гидрострелки:

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

Использование контура теплого пола

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

Схема системы отопления

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

Вариант использования гидрострелки

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

Особенности работы системы

В данной таблице продемонстрированы некоторые модели и их стоимость.

Как подключить к центральному отоплению

Подключить водяные тёплые полы к централизованной системе отопления в частном доме возможно, но требует оформление специального разрешения.

Для установки гидрополов в квартире такое разрешение выдаётся очень редко, так как есть риск понижения градуса в батареях у соседей.

Оборудование будет работать эффективно при соблюдении двух условий:

• вода в трубопроводе не должен иметь температуру выше 55 градусов, перегрев может испортить напольное покрытие;
• расход теплоносителя в петлях нужно рассчитать таким образом, чтобы это не вызвало снижение градуса в батареях, иначе обустройство тёплых полов не приведёт к изменению уровня обогрева помещения.

Популярные производители

Компаний, занимающихся производством гидравлических разделителей для отопительных сетей, не так мало, как может показаться на первый взгляд. Однако сегодня мы ознакомимся с продукцией всего двух компаний, GIDRUSS и ООО «Атом», так как они считаются самыми популярными.

Таблица. Характеристики гидравлических разделителей производства GIDRUSS.

Заметим также, что каждая гидрострелка для отопления из перечисленных выше выполняет еще и функции своего рода отстойника. Рабочая жидкость в данных устройствах очищается от разного рода механических примесей, благодаря чему заметно увеличивается эксплуатационный срок всех подвижных составляющих отопительной системы.

Обзор программ

Для удобства расчётов применяются любительские и профессиональные программы вычисления гидравлики.

Самой популярной является Excel.

Можно воспользоваться онлайн-расчётом в Excel Online, CombiMix 1.0, или онлайн-калькулятором гидравлического расчёта. Стационарную программу подбирают с учётом требований проекта.

Главная трудность в работе с такими программами — незнание основ гидравлики. В некоторых из них отсутствуют расшифровки формул, не рассматриваются особенности разветвления трубопроводов  и вычисления сопротивлений в сложных цепях.

Особенности программ:

• HERZ C.O. 3.5 – производит расчёт по методу удельных линейных потерь давления.
• DanfossCO и OvertopCO – умеют считать системы с естественной циркуляцией.
• «Поток» (Potok) — позволяет применять метод расчёта с переменным (скользящим) перепадом температур по стоякам.

Следует уточнять параметры ввода данных по температуре — по Кельвину/по Цельсию.

Основные плюсы применения гидравлических разделителей

1. Существенно упрощается подбор насосов.
2. Улучшается режим работы и долговечность котельного оборудования.
3. Защита чугунного теплообменника от теплового удара.
4. Гидравлическая устойчивость системы, отсутствие разбалансировки.
5. Если типовой настенный двухконтурный котел работает на большую систему отопления, то встроенного насоса может быть недостаточно. Идеальным вариантом является применение гидравлического разделителя и небольших насосов на каждую зону.
6. Готовые разделители, имеющиеся в продаже, можно использовать в качестве эффективных удалителей шлама и воздуха из системы.

Гидрострелка в разрезе

Узнать, что прячется внутри гидрострелки несложно, достаточно посмотреть на неё в разрезе. В тех экземплярах, что делаются самостоятельно, “внутренности” отсутствуют. Полый резервуар без каких-либо причуд. 

Компании, которые занимаются производством гидрострелок профессионально, привносят в её конструкцию полезные дополнения. К примеру, наш поставщик Гидрусс с недавнего времени оснащает стрелки сепараторами. Сетка из нержавеющей стали пронизывает всю длину изделия, что является безусловным преимуществом в борьбе с излишками воздуха.

Похожие “примочки” используют иностранные бренды 

Покупные модели

Типичным примером является коллектор «Север-М5». Он работает в системах отопления мощностью до 70 кВт. Стоимость агрегата – около 9,5 тыс. рублей.

Гидрострелка в системе отопления – это распределительный гидравлический прибор, созданный для распределения теплоносителя по нескольким контурам. Его установка рекомендована в случаях, если мощность используемого котла составляет свыше 50 кВт. Также стрелка применяется в сложных разветвлённых системах со множеством вторичных контуров – она нужна для балансировки. Её можно купить или собрать самостоятельно.

Проще всего купить гидрострелку в уже готовом заводском исполнении. Самая простая модель, например, SINTEK ST-35 обойдётся в 2700 рублей, если брать напрямую у производителя. Она выдерживает давление до 6 бар и может ставиться в системах отопления с мощностью обогрева до 35 кВт.

Коллектор отопления с гидрострелкой на 5 контуров предназначен для разветвлённых систем, о которых говорилось выше. К нему можно подключить бойлер косвенного нагрева, тёплые полы в ванной, кухне и прихожей, а также три основных контура – на первом этаже, в цокольном этаже, а также в мансарде.

Прочее магазинное оборудование:

• Гидрострелка WOODSTOKE 331 – для отопления мощностью до 70 кВт на 7 контуров. Стоимость прибора составляет 11 тыс. рублей.
• Warme WGR 80 – простая гидрострелка с двумя патрубками и двумя отводами для подключения воздухоотводчика и крана. Стоимость – 4000 рублей. Модель может работать в системах отопления мощностью до 80 кВт.
• Прокситерм GS 32-1 – гидрострелка выполнена в блестящем корпусе, так как изготовлена из нержавеющей стали. Она предназначена для работы в системах отопления мощностью до 85 кВт. Стоимость – около 7-8 тыс. рублей.
• Gidruss BM – это целая серия гидрострелок для систем отопления мощностью от 60 до 150 кВт. Изготовлены они из высококачественной конструкционной стали и выдерживают давление до 6 бар при температуре до +110 градусов. Стоимость варьируется от 9 до 30 тыс. рублей.

Готовых гидрострелок – тысячи, есть из чего выбрать.

Преимущества магазинных гидрострелок вполне очевидны. В первую очередь они характеризуются безупречным качеством сборки. Оборудование должно выдерживать солидное давление – до 3-4 атмосфер для автономного отопления и до 20-25 атмосфер для общедомового отопления. Оно изготавливается из проверенных сортов стали, созданных для постройки отопительного оборудования и прочих систем.

Во вторую очередь – заводские гидрострелки уже рассчитаны под использование в системах отопления с той или иной мощностью. Они многократно выверены, поэтому их использование не вызовет никаких аварий. Также в магазинах предложат вспомогательное оборудование для монтажа отопительных систем. Да и проблем с гарантией на котлы и радиаторы потом не будет.

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.