Что такое гидрострелка (гидравлический разделитель) в системе отопления

Что такое гидрострелка (гидравлический разделитель) в системе отопления

Спроектировать собственную систему отопления далеко непросто. Даже если «планируют» ее монтажники, вам надо быть в курсе многих нюансов. Во-первых, чтобы проконтролировать их работу, во-вторых, чтобы оценить необходимость и целесообразность их предложений. Например, в последние годы усиленно пропагандируется гидрострелка для отопления. Это небольшое дополнение, установка которого выливается в немалую сумму. В некоторых случаях оно очень полезно, в других без него легко можно обойтись.

Что такое гидрострелка и где её устанавливают

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

Примеры гидрострелок промышленного производства

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

Где в системе отопления ставят гидроразделитель

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

Назначение и принцип работы

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

Схематическое изображение гидрострелки и ее места в системе отопления

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

Режимы работы

Возможные режимы работы системы отопления с гидроразделителем

Третий режим работы — когда насос котла подает больше нагретого теплоносителя, чем требуют отопительные контура (правый рисунок). В этом случае часть нагретого теплоносителя возвращается обратно в котел. В результате температура поступающего теплоносителя поднимается, работает он в щадящем режиме. Это и есть нормальный режим работы системы отопления с гидрострелкой.

Когда гидрострелка нужна

Гидрострелка для отопления нужна на 100%, если в системе будет стоять несколько котлов, работающих в каскаде. Причем работать они должны одновременно (во всяком случае, большую часть времени). Вот тут, для корректной работы гидроразделитель — лучший выход.

При наличии двух одновременно работающих котлов (в каскаде) гидрострелка — лучший вариант

Когда можно поставить

Если в системе отопления есть только один насос — на котле, гидрострелка не нужна совсем. Можно обойтись и если устанавливаются один-два насоса на контуры. Такую систему можно будет сбалансировать при помощи регулировочных кранов. Когда установка гидрострелки оправдана? Когда в наличии такие условия:

  • Контуров три и больше, все очень разной мощности (разный объем контура, требуется разная температура). В таком случае, даже при идеально точном подборе насосов и расчете параметров, есть возможность нестабильной работы системы. Например, часто встречается ситуация, когда при включении насоса теплых полов, радиаторы стынут. Вот в этом случае нужна гидроразвязка насосов и потому ставится гидравлическая стрелка.
  • Кроме радиаторов имеется водяной теплый пол, отапливающий значительные площади. Да, его подключать можно через коллектор и смесительный узел, но он может заставлять работать котловой насос в экстремальном режиме. Если у вас часто горят насосы на отоплении, скорее всего, нужна установка гидрострелки.
  • В системе среднего или большого объема (с двумя и более насосами) собираетесь установить автоматическую регулирующую аппаратуру — по температуре теплоносителя или по температуре воздуха. При этом не хотите/не можете регулировать систему вручную (кранами).

Пример системы отопления с гидрострелкой

Как подобрать параметры

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

Параметры, нужные для гидроразделителя

По максимальному потоку теплоносителя

Формула расчета диаметра гидравлического разделителя для системы отопления в зависимости от максимального потока теплоносителя

Приведем пример. Пусть максимальный расход в системе 7,6 куб/час. Допустимая максимальная скорость берется стандартная — 0,2 м/с, диаметр патрубков 6,3 см (трубы на 2,5 дюйма). В этом случае получаем: 18,9 * √ 7,6/0,2 = 18,9 * √38 = 18,9 * 6,16 = 116,424 мм. Если округлить, получаем, что диаметр гидрострелки должен быть 116 мм.

По максимальной мощности котла

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

Расчет гидрострелки по мощности котла

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

Как найти длину гидрострелки

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

Определяем длину гидрострелки из круглой трубы

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

Купить или сделать своими руками?

Как говорили, готовая гидрострелка для отопления стоит немало — 200-300$ в зависимости от производителя. Чтобы снизить затраты, возникает закономерное желание сделать ее самостоятельно. Если варить умеете, никаких проблем — купили материалы и сделали. Но при этом надо учесть следующие моменты:

  • Резьба на сгонах должна быть хорошо прорезанной и симметричной.
  • Стенки отводов одинаковой толщины.

Качество самодельного изделия может быть «не очень»

Вроде, очевидные вещи. Но вы удивитесь, как сложно найти четыре нормальных сгона с нормально сделанной резьбой. Далее, все сварные швы должны быть качественными — система будет работать под давлением. Сгоны приварены строго перпендикулярно к поверхности, на нужном расстоянии. В общем, не такая простая это задача.

Если сами пользоваться сварочным аппаратом не умеете, придется искать исполнителя. Найти его совсем непросто: либо дорого просят за услуги, либо качество работы, мягко говоря, «не очень». В общем, многие решают купить гидрострелку, несмотря на немалую стоимость. Тем более, в последнее время, отечественные производители делают не хуже, но намного дешевле.

Назначение и принцип действия гидравлической стрелки для отопления

  • Что такое гидрострелка?
  • Как работает гидравлический разделитель?
  • Режимы работы
  • Дополнительные функции гидрострелки
  • Устройство гидрострелки
  • Расчет гидроразделителя для отопительных систем
  • Как совмещается коллектор с гидрострелкой?

Что такое гидрострелка?

Если в многоконтурной сложной отопительной системе установить насосное оборудование значительной мощности, то даже оно не сможет справиться с разными условиями и параметрами функционирования сети. Такие несоответствия в работе разных контуров будут негативно влиять на работу нагревательного котла и сокращать сроки службы дорогого оборудования.

Разветвленные отопительные сети не могут работать слаженно по причине того, что у каждого контура своя производительность и напор. Но даже если каждый контур укомплектовать собственным циркуляционным насосом с учетом параметров магистрали, то проблема разрозненности системы только обострится. Это приведет к разбалансировке сетей, потому что у каждого отопительного контура будут свои параметры.

Для решения проблемы один общий котел должен подогревать требуемое количество теплоносителя, но каждый контур должен получать из коллектора требуемое ему количество подогретой жидкости. В этом случае функции разделителя гидравлической системы выполняет коллектор. Гидроразделитель нужен для выделения из общего контура котлового потока. Другое название гидроразделителя – гидрострелка или ГС (гидравлическая стрелка).

Такое название устройства произошло от аналогии с железнодорожной стрелкой. Как ж/д стрелка разводит поезда в нужном направлении, так и гидрострелка распределяет потоки теплоносителя по отдельным контурам. Внешне устройство напоминает отрезок трубы круглого или прямоугольного сечения с торцевыми заглушками. Приспособление соединяется посредством трубопровода с коллектором и котлом и имеет несколько патрубков в боковой части.

Как работает гидравлический разделитель?

Насос котельного оборудования разгоняет циркулирующий теплоноситель до скорости 0,7-0,9 м/с, но через гидравлический разделитель для отопления жидкость проходит 0,1-0,3 м в секунду. Снижение скорости потока происходит из-за изменения направления тока жидкости и ее объема, проходящего через определенный отрезок трубопровода. Но такое снижение скорости не сказывается на теплопотерях в контуре.

Гидравлическая стрелка имеет принцип работы, который основан на том, что внутри корпуса прибора практически отсутствует гидравлическое сопротивление ламинарного потолка жидкости. Это позволяет сохранить скорость движения теплоносителя и уменьшить тепловые потери сети. По сути, гидрострелка – это буферная зона, разделяющая нагревательный котел и потребительскую цепь. В итоге каждый насос может работать автономно, не вызывая разбалансировку гидравлического равновесия.

Режимы работы

Гидроразделитель в системе отопления может работать в трех режимах:

Дополнительные функции гидрострелки

Благодаря особому принципу работы гидравлического разделителя в системе отопления устройство может иметь дополнительные возможности:

Устройство гидрострелки

В продаже есть гидроразделители разной формы и размера. В любом случае устройство гидрострелки максимально простое. Независимо от конфигурации и габаритов прибора его конструкция соответствует определенным принципам. Также в продаже есть универсальные модели, объединяющие в себе коллектор и разделитель.

Стоит знать! Классическая гидрострелка конструируется с учетом правила «3-х диаметров». При определении диаметра берут внутреннее сечение без учета толщины стенок.

Разделитель имеет цилиндрический корпус, от которого отходят несколько патрубков. При желании его можно изготовить самостоятельно. Обычно гидроразделитель устанавливается вертикально, но это не обязательно. Такое расположение является классическим, потому что при вертикальной установке проще отводить газы и удалять нерастворимый осадок. В большинстве случае это сварная конструкция из металлических труб. Но такое устройство можно сделать из отрезков медных или полипропиленовых труб.

Расчет гидроразделителя для отопительных систем

При расчете гидрострелки для отопления учитывают расход теплоносителя и необходимую тепловую мощность контура. При проведении расчетов также важно учитывать теплоемкость циркулирующей жидкости, а также разницу температур носителя в трубах отведения и подачи. Обычно для расчета используют следующую формулу, позволяющую определить диаметр гидроразделителя:

Как совмещается коллектор с гидрострелкой?

Для устройства системы отопления небольшого частного дома используется нагревательное оборудование со встроенным насосом. Если к котельному агрегату подсоединяются вторичные контуры, то требуется провести установку гидрострелки в системе отопления. Для подключения отопительных контуров построек с площадью, превышающей 150 м², используют специальные гребенки, а не обычный гидроразделитель, который в таком случае получится очень громоздким.

При устройстве отопительной магистрали сначала подключают гидрострелку, а потом распределительный коллектор. Это приспособление состоит из двух отдельных частей, соединенных перемычками. Количество парных патрубков будет таким же, как и число контуров, то есть для каждого контура понадобится по паре патрубков.

Благодаря распределительной гребенке ремонт и эксплуатация отопительных сетей упрощаются. Удобно и то, что запорная и регулирующая арматура расположены в одном месте. Коллектор имеет увеличенный диаметр, что способствует равномерному распределению теплоносителя по контурам.

Гидравлический модуль состоит из коллектора и гидроразделителя. Такая компактная конструкция не занимает много места, что очень важно в небольшой котельной.

Для устройства обвязки используется несколько монтажных выпусков:

  • в самом верху расположены выпуски для радиаторного высоконапорного контура;
  • в нижней части установлены патрубки для подключения низконапорного контура обогрева полов;
  • с одной боковой стороны (напротив гидрострелки) установлен теплообменник.

Между подающим и обратным коллектором вмонтирован балансировочный клапан. За счет наличия регулирующей арматуры можно настроить нужное давление теплоносителя на самом дальнем контуре и отрегулировать поток. Балансировочные клапаны позволяют более равномерно распределять потоки теплоносителя для удовлетворения спроса каждого контура.

Прежде чем самостоятельно сконструировать гидроразделитель, проводят необходимые расчеты, делают чертежи и схемы. Подобная работа под силу только мастеру, разбирающемуся в теплотехнике и имеющему необходимые навыки монтажных работ.

Что такое гидрострелка (гидравлический разделитель) в системе отопления

Гидрострелка. Нужна или нет?

Гидрострелка. Нужна или нет?

На просторах интернета и в профессиональной среде не стихают споры о применении гидравлического разделителя (гидрострелки) в системе отопления.

То ли по неграмотности, то ли не думая, пихают это славное устройство и куда надо, и куда не надо. Люди, которым всё это ставят, доверяют “профи” и не задумываются о том, что им установили и зачем.

Цель данной статьи – уберечь от ненужного и порекомендовать нужное ещё на стадии проекта и расчета системы отопления, которую вам пока ещё только предлагают установить. Или минимальными средствами исправить уже смонтированную систему отопления.

Постараюсь объяснить все понятным простому обывателю языком и не влезать в безумные расчеты, хотя совсем без них, к сожалению, не получится.

Для чего нужна гидрострелка?

Гидрострелка, или гидравлический разделитель, применяется для выравнивания температуры теплоносителя, а также для его расхода в генерирующей (котловой) и распределительной (система отопления, теплые полы, ГВС) частях.

Другими словами, нужно сделать так, чтобы тепла нагретого котлом теплоносителя хватало для всех потребителей.

На картинке изображена гидрострелка в разрезе. Левые патрубки подключаются к котлу, те, что уходят вверх, – к системе отопления.

При “нехватке” теплоносителя от котла в систему отопления забирается часть обратной ( остывшей) воды.

Как видно, гидравлический разделитель – это не просто бочка с выводами. Там ещё присутствуют сепаратор для сбора и отвода воздуха, грязеулавливатель и специальная конструкция стенок для разделения потоков теплоносителя.

Для того чтобы понять, нужна ли вам конкретно гидрострелка, нужно определить, какой будет стоять котёл и как будет работать собственно система отопления.

Итак , давайте разделим систему отопления на 3 составляющих:

  • 1. Котел или каскад котлов
  • 2. Узел обвязки
  • 3.Контуры отопления

Проходные диаметры

Для сильно упрощенного расчета определим проходные диаметры каждой части системы отопления. Опять же для упрощения не будем брать в расчет толщину стенок трубы и считать будем по присоединительным размерам.

  • Котел. Основная масса напольных котлов мощностью до 60 kWa имеет присоединительные размеры 1″ -1 1/4″(25-32 мм)
  • Распределительные системы (в том числе группы быстрого монтажа) имеют те же присоединительные размеры 1″ -1 1/4″(25-32 мм)
  • Радиаторы отопления и коллекторы теплых полов имеют присоединительные размеры 1/2″ и 3/4″. Однако проходное отверстие сильно заужено в клапанах и составляет не более 5 мм в диаметре, причем это максимальный размер. При балансировке системы обычно клапан открыт не более чем на 50%.

Сравнение проходных диаметров системы отопления.

Справа представлена наглядная картинка, на которой в масштабе изображены проходные диаметры напольного котла, распределительной гребёнки и радиаторов отопления.

Понятно, что даже при полностью открытых клапанах радиаторов система может без потерь обеспечить 25 радиаторов с полной теплоотдачей!

Другими словами, если у вас менее 25 радиаторов или контуров теплого пола (1 радиатор = 1 контур), вам гидрострелка точно не нужна!

Сейчас мне начнут указывать на гидравлические сопротивления труб, фитингов и прочего… Посчитайте, господа, и поймете, что на общую картину это повлияет не более чем на 3-5 %. Результаты своих расчетов можете проверить по “Таблицам Шевелёва”. Очень грамотный гидравлик был в нашем Отечестве!

Котел и обвязка котельной

Ниже представлена схема обвязки котельной с применением гидрострелки.

обвязка котельной с применением гидрострелки

Данная обвязка подразумевает 2 контура со смесителем ( 1 контур отопления, 1 контур теплого пола ) и контур ещё чего – нибудь (без смесителя), например, вентиляции или бассейна. Нагрузка на этот контур обычно максимальная.

Часто на этот контур подключают бойлер. Это большая ошибка, т.к система должна работать с приоритетом на ГВС и имеет другой температурный режим.

В режиме нагрева бойлера остальные потребители должны отключаться.

З-х ходовые смесители ( 1 и 2) переключают котёл на подогрев бойлера.

Насос N1 работает в постоянном режиме для обеспечения загрузки гидрострелки или подогрева ГВС.

Производительность насоса N1 должна быть не менее 80% от суммарной производительности насосов N2, N3 и N4.

Именно по причине малой производительности насоса применять гидравлический разделитель на настенных котлах не имеет смысла!

Если суммарная производительность всех насосов распределительной гребёнки будет сильно выше, чем производительность насоса гидрострелки, то возможен сильный перекос распределения в пользу обратной воды.И система не сможет набрать нужной температуры для отопления.

Ниже на картинках приведены варианты такой перегрузки. На одной из них – вид из тепловизора на то, как не работает гидрострелка. При этом мощность котла ещё имеет огромный запас.

Для гидравлической развязки целесообразно применять пластинчатые теплообменники.

Плюсом является некритичность к подбору режимов насосов, а также полное гидравлическое разделение контуров, что сказывается на безопасности системы. Также возможно применение разных типов теплоносителей в контурах котла и системы отопления.

К минусам я бы отнес стоимость и необходимость регламентного обслуживания 1 раз в 1-5 лет для очистки от отложений.

Распределение контуров системы отопления.

Ниже оптимальная, на мой взгляд, схема распределения контуров отопления, подходящая для 80% строений до 500 м2.

Если сравнить две схемы (верхнюю и эту), очевидно, что последняя значительно проще. К тому же она и более эффективна!

Немного опишу, как это работает.

Теплоноситель от котла, имеющий температуру либо установленную вручную, либо ограниченную погодозависимой автоматикой, подается на распределительную гребёнку, на которой с помощью 3-х ходовых клапанов устанавливается необходимая температура контура.

Учитывая, что 3-х ходовой клапан для регулировки использует часть обратки контура, гидравлическая нагрузка на котёл ещё уменьшается. Таким образом, в случае нехватки объема теплоносителя от котла можно компенсировать его увеличением температуры теплоносителя.

Теплый пол работает в низкотемпературном режиме и нагружает котёл ( гидравлически) меньше, чем контур отопления.

При переходе на нагрев бойлера смеситель №1 переводит всю мощность котла на ГВС.

Также можно увидеть, что отсутствует насос загрузки гидрострелки. Помимо цены насоса нет ещё и постоянного потребления электричества. А это 50- 200 kWa в месяц, в зависимости от мощности.

Пару слов о том, что такое 3-х ходовой смеситель или клапан.

Принцип действия показан слева, внешний вид – справа.

3-х ходовой клапан. Принцип работы. 3-х ходовой клапан. Внешний вид

Клапан смешивает два потока (красная и синяя стрелка) и выдает нужную температуру в контур. Управляется он либо вручную, либо с помощью специального привода

Думаю, что мне удалось доходчиво объяснить плюсы и минусы разных вариантов компоновки системы отопления и и обвязки котлов.

Пишите комментарии, делитесь в соц. сетях.

Надеюсь, эта статья была для Вас полезной!

Про Денис Александрович

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Наш магазин!

Kolomaki официальный дилер в Москве

Наши статьи по разделам:
  • Инженерные системы (14)
    • Водоснабжение (1)
    • Отопление (10)
    • Электрика (3)
  • Котлы Protherm (8)
  • Отделка помещений (5)
  • Строительство (5)
    • Отделка и ремонт фасада (4)
    • Утепление (2)
  • Строительство дорог (1)
Последние статьи:
  • Протерм Скат (RAY) KE 14 подключение и настройка. 05.04.2020
  • Настройка эквитермического режима. 15.12.2019
  • Автоматика для систем отопления. 06.02.2019
  • Система отопления с настенным котлом. 05.02.2019
Комментарии:
  • Сергей к записи Протерм Скат (RAY) KE 14 подключение и настройка.
  • Денис Александрович к записи Котёл PROTHERM KLOM 17. Настройка.
  • Денис 2020 к записи Котёл PROTHERM KLOM 17. Настройка.
  • Денис Александрович к записи Котёл PROTHERM KLOM 17. Настройка.
Форумы
  • Автоматика
  • Водоснабжение
  • Дизайн проект
  • Канализация
  • Новости форума
  • Отделка помещений
  • Отзывы
  • Отопление
  • Проекты
  • Прочее
  • Советы бывалых
  • Строительство
  • Электрика
  • VK
  • Facebook
  • Odnoklassniki
  • Instagram
  • Google+

Что бы зарегистрировать постройку, вам необходимо получить технический план
Когда и зачем вам может понадобиться регистрация жилого дома?

Кирилл Мантуров
Меня зовут Кирилл! А это мой блог про строительство и ремонт! Я простой работяга, больше 10 лет работаю на стройках. Люблю свою жену Людмилу и сына Олега! Всем мир! :)
Оцените автора
Блог РемСтрой-Про
Добавить комментарий