Гидрострелка для отопления: устройство и назначение узла, специфика расчета. Гидравлическая стрелка


Гидравлическая стрелка - что это такое и как она устроена?

устройство гидравлической стрелки

Гидравлическая стрелка – это устройство, представляющее собой компенсационную камеру, предназначенную для увязки контуров котла с системой обогревания в целом. Используется данный механизм в системах бытового и промышленного отопления. Гидравлическая стрелка нормализует разницу температур между двумя контурами для одного потока.

Назначение и функции

Чаще всего данный инструмент монтируется в системах каскадного подключения котлов. Данный механизм позволяет снизить риск возникновения колебаний в потоке контура от теплового носителя. Таким образом, устройство гидравлической стрелки позволяет ей взаимно влиять на два потока соседних контуров воды. Устанавливается она в разных направлениях – горизонтальном и вертикальном. В некоторых случаях данный инструмент используется в качестве сепаратора воздуха и шламоотделителей. В системе отопления и охлаждения она также используется для выравнивания потоков гидросистемы. При удалении различных пузырьков последняя работает весьма стабильно и качественно.гидравлическая стрелка

Чем еще особенна гидравлическая стрелка? Принцип работы данного устройства заключается в нескольких моментах. Во-первых, данный механизм создает равновесие в гидравлической системе. А во-вторых, гидравлическая стрелка удаляет из системы водоснабжения различные пузырьки и шлам, тем самым не давая образовываться отложениям в устройстве. Все это положительным образом сказывается на работе котла и отопительных батарей в целом.

Устройство гидравлической стрелки

Данная деталь изготавливается из специальной низкоуглеродистой стали, на нее устанавливаются 4 штуцера, гильза для измерения температуры и перфорированная перегородка. В системе имеется по два впускных и выпускных штуцера. Первый из них выполняет функцию подключения котельного контура, а второй обслуживает греющий механизм. Перфорированная перегородка и гильза для измерения температуры монтируются в резервуаре гидрострелки. Благодаря наличию первого инструмента в системе исключается прямая циркуляция теплоносителя котельного контура в отопительный. Перегородки, установленные в нижней части гидравлической стрелки, усиливают процесс отмуливания, а штуцер вентиля очищает устройство от загрязнений.

гидравлическая стрелка принцип работы

В каких случаях она устанавливается?

Гидравлическая стрелка монтируется в тех случаях, когда насос первого контура взаимодействует с одним или несколькими устройствами второго в одной и той же системе. Вследствие этого повышается риск возникновения колебаний потока в контурах теплоносителя. А благодаря такому устройству, как гидрострелка, данные воздействия нормализируются до стабильных значений, тем самым исключая возможность негативного влияния насосов друг на друга. Таким образом данный инструмент обеспечивает поступление воды одинакового давления во все контуры системы. При этом скорость потока в системе равна 0,1-0,2 метра в секунду.

fb.ru

Что такое гидравлическая стрелка - принцип работы, конструкция и расчет

В некоторых схемах отопления специалисты настоятельно рекомендуют установку гидравлического распределителя. Основной аргумент «за» — стабилизация системы и улучшение ее эксплуатационных качеств. Какие функции выполняет этот элемент?

Когда необходимо ставить гидравлический распределитель

Коллекторное отопление

Одним из качественных характеристик отопления является гидродинамическое распределение на его участках и всей системы в целом. Т.е. давление и скорость движения теплоносителя должно быть примерно одинаковым везде. На практике добиться такого результата можно только при небольшой протяженности трубопроводов и отсутствии разветвлений.

Для двухтрубной или коллекторной систем часто наблюдается большая разница между давлением на выходной трубе от котла и обратной. Есть несколько объективных причин этому явлению.

Самыми распространенными из них являются:

  • Недостаточная мощность насосов для равномерной циркуляции теплоносителя. Они не могут обеспечить должную скорость его движения.
  • При использовании зональных устройств подачи горячей воды (терморегуляторы) создается избыточное гидравлическое сопротивление на определенных участках.
  • Несогласованность работы (резонанс) при наличии 2-х и более насосов.
  • Наличие контуров с различными показателями сечения труб – теплый пол, косвенный нагрев бойлера и т.д.

В итоге это приводит не только к неравномерному давлению, но и некорректному температурному распределению по отдельным магистралям. Для решения этих проблем следует устанавливать гидравлическую стрелку.

Функциональные особенности

На первый взгляд ее конструкция и принцип работы выглядит очень просто. Она состоит из основной емкости, сечение которой больше, чем у подающих магистралей. У нее имеются 4 патрубка с диаметром, равным основному трубопроводу.

Режимы работы гидравлической стрелки

Чаще всего гидравлический распределитель устанавливается в коллекторной схеме отопления. Он необходим для нормализации давления между подающей и обратной трубой. Можно определить 3 режима работы этого устройства.

  1. Стабильная система. Давление в магистралях равно. Вследствие этого температура воды на входных и выходных патрубках одинакова.
  2. Поток из отопительного контура превышает аналогичный из котла. Температурная разница создает частичное распределение теплоносителя из обратной магистрали в основную. Тем самым происходит стабилизация. Это обеспечит защиту теплообменника котла от перегревания.
  3. Превышение давления из потока котла по сравнению с отопительным. Такой режим чаще всего применяется при отключении одного или нескольких контуров.

Таким образом достигается оптимальная работа всей системы отопления. Для правильного применения гидравлического распределителя следует сначала рассчитать его размеры и определиться с местом установки.

Правила расчета и монтажа

 Оптимальный вариант – приобрести заводскую модель.  Они рассчитаны для конкретных отопительных систем в зависимости от максимального объема потока теплоносителя через гидрострелку и скорости его движения. Если же было принято решение изготовить ее своими руками – можно воспользоваться следующей формулой для вычисления диаметра патрубков.

formulaformula

Промежуточные величины можно вычислить самостоятельно, либо воспользоваться специализированными программными комплексами. Следующим этапом будет определение размеров основной емкости. Для этого можно воспользоваться двумя методами.

  • Трех диаметров – патрубки располагаются на одной оси.
  • Чередующиеся подключения – патрубки устанавливаются в шахматном порядке.

 

Способы расчета размеров основной емкости

Место установки распределителя определяется схемой отопления. Однако рекомендуется руководствоваться правилом – он должен находиться максимально близко к котлу. Для коллекторной схемы гидрострелку подключают перед ним. Таким образом стабилизация системы происходит до вхождения теплоносителя в распределительный коллектор.

Исключения составляет монтаж дополнительного насоса. В таком случае гидравлический распределитель монтируется между ним и подключением обратной трубы к котлу. Это позволяет компенсировать разность частот работающих насосов.

dearhouse.ru

схема изготовления, чертеж, особенности использования и отзывы

Очень многие современные люди задаются вопросами о том, каким образом ставится гидрострелка с коллектором (схема изготовления ниже). При этом даже многие профессионалы с течением времени начинают понимать, что использование специализированных гидравлических разделителей для подключения котлов является довольно эффективным средством, которое позволяет значительно поднять эффективность установленной системы отопления.

Проблемы старых технологий

Многие знают, что котлы без подключенных насосов часто напрямую подключаются к коллектору, и именно вместо такого варианта чаще всего используется такая гидрострелка с коллектором (схема изготовления ниже). Из котлов с насосами эти устройства просто-напросто вынимались, вследствие чего устанавливались на каждый отдельный отопительный контур, но на самом деле такой вариант можно использовать далеко не в любых ситуациях, так как, если на данный момент на котел пока еще остается гарантия, то в таком случае из него нельзя будет удалять насосы, а если же речь идет о чугунном котле, то в случае такого демонтажа его комплектующих при первом включении отопления могут лопнуть даже отдельные секции котла, не выдержав такой разницы температур.

Что дает эта технология

гидрострелка с коллектором схема изготовления

Чтобы избавиться от всего этого, сегодня используется специализированная гидрострелка с коллектором (схема изготовления представлена в статье). Данное устройство предназначается для разделения гидравлики, а если говорить более точно, разделяет котел непосредственно с остальной системой отопления. Таким образом, к примеру, гидрострелка с коллектором (схема изготовления проиллюстрирована) может предусматривать единственный насос в котле, в то время как в системе устанавливается еще несколько таких агрегатов разной мощности.

Как она работает

Устройство такого оборудования является предельно простым. На данный момент мы не будем разбирать какие-то высокотехнологичные устройства, а рассмотрим только основные варианты реализации такой технологии.

В принципе, достаточно использовать стандартный кусок трубы, из которого изготавливается гидрострелка (гидроразделитель). Расчет гидрострелки позволит вам понять, какие основные характеристики должно иметь такое устройство и какие лучше всего использовать материалы для его изготовления.

В чем ее назначение

изготовление коллектора отопления гидрострелки

В первую очередь проектировщики стараются исходить из того, что стрелка предназначается именно для разделения гидравлики. В преимущественном большинстве случаев производители на сегодняшний день стараются выпускать котлы, оснащенные собственными насосами, причем такие устройства являются достаточно мощными.

К примеру, есть котлы с закрытой камерой сгорания, в которых устанавливаются встроенные насосы. Мощность таких устройств может составлять примерно 300 ватт, но на самом деле ее не хватит для того, чтобы полностью продавливать систему отопления, если требуется обеспечение объекта на 1000 м2, а именно на такую среднюю площадь отопления приблизительно рассчитано такое оборудование.

В связи с этим нужно монтировать дополнительные насосы, а также использовать комбинированные системы. Именно в такой ситуации вместо помощи тот насос, который изначально используется в котле, будет просто-напросто мешать, и именно в таких случаях может использоваться гидрострелка (назначение, расчет, изготовление - об этом дальше в статье). При этом стоит отметить тот факт, что такое высокомощное оборудование в преимущественном большинстве случаев изначально поставляется с заводской гидрострелкой в комплекте или хотя бы есть довольно точная инструкция того, как нужно ее подключать.

Если брать котлы поменьше, то с ними в основном обстоит точно такая же история, но в данном случае уже придется самостоятельно изготавливать.

Куда ее устанавливают

соединение котла гидрострелки и коллектора

Гидрострелка устанавливается на напольные котлы без встроенного насоса для обеспечения эффективной защиты котла от большой разницы в температурах во время первого старта отопительной системы. К примеру, при помощи данного оборудования стандартные стальные котлы могут защититься от создаваемого конденсата, в то время как чугунные устройства можно обезопасить от возможности выхода из строя отдельных секций.

Чтобы исключить такие неприятные ситуации, используется специализированная гидрострелка. Чертеж и схема котельной в данном случае играют немаловажную роль, так как в зависимости от особенностей отапливаемого объекта нужно выбирать и соответствующее оборудование. Единственное, что стоит отметить – нужно использовать также дополнительный насос для различных напольных котлов.

Пример

Изначально человек в своем доме хочет получить практически идеальную систему отопления, потратив на нее при этом разумные деньги, и в данном случае начинается все именно с котла. Для небольшого частного дома можно выбрать стандартный двухконтурный котел с закрытой камерой, который будет крепиться на стену. При этом нужно правильно понимать, что в преимущественном большинстве случаев для обеспечения нормального распределения теплоносителя в данной системе может потребоваться индивидуальное изготовление коллектора отопления гидрострелки. В такой ситуации возникает вполне стандартный вопрос: будут ли использоваться свои насосы и что нужно сделать с устройством в котле?

Вполне естественно, что многие люди в таких ситуациях предпочитают просто-напросто демонтировать насос из котла, чтобы он не портил установленную гидравлику системы, но на самом деле конструкция некоторых устройств сделана таким образом, что проделать эту процедуру вряд ли получится. Именно в таких ситуациях идеальным решением становится соединение котла гидрострелки и коллектора.

Как в такой ситуации осуществляется монтаж

гидрострелка гидроразделитель расчет гидрострелки

Первоначально рисуется схема распределительного коллектора. В качестве примера рассмотрим следующую ситуацию:

В данном случае нет ничего сложного в том, как нарисовать схему коллектора – достаточно иметь хоть какое-то понимание того, как осуществляется работа такой системы.

Изготовление и расчет

схема изготовления гидрострелки своими руками

Стоит отметить тот факт, что можно самостоятельно регулировать мощность, которую будет иметь ваша гидравлическая стрелка. Как расчитать мощность, нужно уже исходить непосредственно из особенностей вашего помещения и используемых устройств.

Если мощность приобретенного вами устройства вам не нужна, то в таком случае можно будет сократить резьбы в диаметре, но при этом сделать более длинную стрелку. В некоторых ситуациях общую мощность купленного оборудования целесообразно уменьшить в мощности до двух раз, так как, к примеру, устройства на 80 кВт нужны далеко не в каждом доме, и в подобных случаях вполне оптимально будет оставить оборудование с мощностью от 40 кВт.

Как ее расположить

гидравлическая стрелка как расчитать

Некоторые, кем используется схема изготовления гидрострелки своими руками, предпочитают устанавливать ее в непосредственной близости возле котла, но многие специалисты говорят о том, что неплохим вариантом является также монтаж данного устройства на коллектор, что в конечном итоге позволяет добиться законченной и гармоничной конструкции, которая будет в дальнейшем легко использоваться, проверяться и обслуживаться.

Котел при этом может монтироваться приблизительно за три метра до места монтажа стрелки, в то время как магистрали подачи и обратки котла могут монтироваться через пол, если в доме присутствует пирог напольного отопления. В остальном нет никаких принципиальных отличий того, где будет монтироваться ваша стрелка, и главное в этом случае – это установка оборудования с подходящей мощностью и обязательно в вертикальном состоянии. Если вами изготавливается гидрострелка для системы отопления (схема/расчет выше), в которой установлен котел без предохранительного клапана, то в таком случае рекомендуется приварить к верхней части устройства дюймовую резьбу для монтажа специальной группы безопасности.

В нижней части также рекомендуется приварить небольшую резьбу, чтобы обеспечить нормальный слив и заполнение стрелки. Обязательным практическим условием является врезка в систему «котел, гидрострелка и коллектор» специализированных муфт для монтажа термометров. В процессе дальнейшей эксплуатации это сможет облегчить вам жизнь, так как позволит безо всякого труда мониторить состояние системы отопления.

Как ее сделать

гидрострелка назначение расчет изготовление

Если у вас есть стандартный сварочный аппарат и опыт работы с таким оборудованием, то в таком случае нет ничего сложного в том, чтобы самостоятельно сварить полноценную гидрострелку. Однако при этом нужно правильно понимать тот факт, что в процессе выполнения данной работы нужно учитывать большое количество тонкостей.

В наше время нет ничего сложного в том, чтобы найти чертеж гидрострелки, но при этом нужно правильно понимать, что все такие чертежи разные, и какого-то определенного шаблона не существует. Строение гидрострелки каждый специалист видит по-разному, но есть определенные правила, которые соблюдаются абсолютно всеми.

Сама по себе стрелка представляет собой определенную металлическую емкость, к которой привариваются патрубки, предназначенные для подключения к котлу и обеспечения подачи и обратки. Также в систему встраиваются патрубки потребителей.

Опционально можно использовать патрубки, предназначенные для автоматического воздухоотводчика в верхней части установленной стрелки. В нижней же части устанавливается патрубок для крана, чтобы обеспечить отвод различного шлама и грязи. Помимо всего прочего, в каком-нибудь месте также можно поставить патрубок для подпитки воды в систему.

Первое правило

Наиболее важное правило, которое нужно всегда соблюдать – это так называемое «правило трех диаметров», то есть диаметр установленной вами гидрострелки должен быть в три раза больше по сравнению с данным параметром у патрубков. Если вы хотите, чтобы гидроразделитель мог полноценно выполнять свои основные функции, то есть:

  • отделять из системы шлам;
  • выводить газы;
  • выравнивать гидравлическую разницу;
  • подавать подогретую воду котлу, чтобы обеспечить его большую долговечность.

Многие предпочитают экономить и изготавливать гидрострелки самостоятельно из полипропилена, но на самом деле это абсолютно неверное решение, принимаемое в основном людьми, мало понимающими особенности работы такого оборудования.

Именно по этой причине стоит использовать только полноценные металлические трубы, которые позволяют полностью реализовать потенциал такой технологии и будут действительно эффективно себя показывать на протяжении всего срока эксплуатации такой системы.

fb.ru

Гидравлический разделитель / гидравлическая стрелка. Задачи, принцип работы, особенности расчета.

Одно из устройств, которое может значительно улучшить работу системы отопления, а при мощности котлов более 35 кВт является обязательным к установке, — гидравлическая стрелка. Другие названия этого оборудования «гидравлический разделитель». Многие монтажные и проектные фирмы часто забывают о его применении. И напрасно. Ведь только с установкой гидравлической стрелки можно добиться стабильной работы отопительной системы с несколькими насосами.

  1. Суть проблемы

    В современных системах отопления теплоноситель циркулирует принудительно. Насос прокачивает его через теплообменник котла откуда по подающим трубопроводам он перемещается к отопительным приборам, отдает тепло и по обратке возвращается назад. Если отапливаемая площадь небольшая, циркуляционный насос один и его производительности достаточно для стабильной подачи теплоносителя, никаких проблем не возникает. Другое дело, если система состоит из нескольких отопительных контуров (зон) на каждом из которых установлен отдельный циркуляционный насос. В этом случае возникает ряд проблем

    • не достигается нужная, проектная производительность насосов ввиду их взаимного влияния друг на друга

    • повышенный износ насосного оборудования из-за постоянной работы в неоптимальном режиме

    • возникновение паразитных течений и, как следствие, ненужный прогрев радиаторов отопления сложности в подборе оборудования и гидравлической балансировке системы

  2. Конструкция и принцип работы гидравлической стрелки

    Гидравлический разделитель устроен достаточно просто и представляет собой трубу с четырьмя патрубками и дополнительными присоединениями для воздухоотводчика, слива грязи, контрольных приборов и т. п. Два патрубка предназначены для входа/выхода теплоносителя котлового контура, вторые два для отопительного. Гидравлические стрелки известных производителей, типа AFRISO, DANFOSS, GIACOMINI, TIEMME, MEIBES и других комплектуются теплоизоляцией, хотя это и не обязательно. Диаметр гидравлической стрелки и размещение патрубков специально рассчитывается и зависит от мощности котла и требуемого протока.

    Главная задача гидравлической стрелки — разделение котлового и отопительного контуров. Как видно на рисунке ниже, в системе отопления без гидравлической стрелки давление междуГидравлическая стрелка. Схемы.подающим и возвратным коллекторами меняется в зависимости от количества работающих насосов. В то время, как с гидравлическим разделителем давление практически постоянно равно нулю независимо от работы насосного оборудования. Его значение определяется гидравлическим сопротивлением стрелки и является очень малой (до 0,5 м.вод.ст.), постоянной величиной. В такой схеме, котловой и отопительный контуры работают независимо, а циркуляционные насосы отдельных отопительных зон, независимо от того какие из них в работе, не оказывают негативного влияния на общую функциональность системы. Проще говоря, каждый насос обслуживает только свой контур и не «продавливает» теплоноситель на другие.

  3. Подбор и расчет гидравлической стрелки

    Гидравлический разделитель может работать в нескольких режимах. Наиболее распространенный, соответствующий традиционной отопительной системе, когда выходная Гидравлическая стрелка. Обычный режим работы.температура первичного (котлового) контура равна входной температуре вторичного (отопительного) контура. При этом суммарная производительность циркуляционных насосов отопительных контуров должна быть не выше производительности котлового насоса. Использование гидравлической стрелки в таком варианте не оказывает влияния на расчет системы отопления. Радиаторы, конвекторы, теплый пол рассчитываются традиционным способом по температуре теплоносителя от котла, без учета корректировок на работу гидравлического разделителя.Для самостоятельного изготовления или заказа гидравлической стрелки потребуется определить единственный размер — диаметр входного/выходного патрубка (d). Конструкцию гидравлических разделителей по методу трех диаметров и чередующихся патрубков можно посмотреть на рисунке ниже.Конструкции гидравлических разделителей.

    Основные параметры, которые влияют на расчет гидравлической стрелки это максимальная скорость движения теплоносителя через поперечное сечение и максимального протока в системе отопления. Максимальную скорость движения через сечение гидравлической стрелки рекомендуется принимать 0,2 м/сек.

    Расчет диаметра гидравлического разделителя, опустив предварительные математические выкладки, можно выполнить двумя способами:

    1. По максимальному протоку теплоносителя в отопительной системеФормула расчета гидравлической стрелки.D — диаметр гидравлической стрелки, мм G — максимальный проток через разделитель, куб. м./час w — максимальная скорость движения теплоносителя через сечение гидравлической стрелки, рекомендуется 0,2 м/сек
    2. По максимальной мощности котельного оборудования при разнице температур подачи и обратки 10 град. СГидравлическая стрелка. Формула по мощности котла.D — диаметр гидравлической стрелки, мм P — максимальная мощность отопительного котла/котлов, кВт ∆T — разница температур подающего и возвратного теплоносителя, град. С

      Например, если мощность котла 50 кВт и система рассчитана под радиаторный обогрев с режимом 75/65 (∆T=10град. С.), то диаметр гидравлической стрелки будет равенD = 87 мм

  4. Готовые гидравлические стрелки

    Готовый гидравлический разделитель сегодня присутствует в ассортименте практически каждого производителя котельного оборудования и комплектующих для устройства систем отопления. Готовые гидравлические разделители поставляются в теплоизоляции. Часто с уже вмонтированным воздухоотводчиком и сепаратором шлама. К наиболее известным производителям гидравлических стрелок можно отнести: MEIBES, GIACOMINI, BAXI, VAILLANT и много других. Подбираются они по мощности котла.

santech.in.ua

Что такое гидрострелка для отопления

Гидрострелка является простым устройством, выполняющим балансирующую и защитную функции в отношении отопительной системы.

Данное устройство имеет и иные наименования по типу гидравлического разделителя систем отопления, гидроразделителя, бутылочки и пр.

Функции

Для чего же нужна гидрострелка и какие функции она выполняет:

  1. Предназначением гидроразделителя выступает выполнение гидродинамической балансировки в системе отопления. Он является дополнительным узлом. Гидрострелка защищает котельный теплообменник, изготовленный с применением чугуна, от вероятности поражения тепловым ударом.Кроме того, данное оборудование предохраняет вашу систему от повреждений в случае автоматического выключения отделов ГВС, пола с подогревом и пр. Данное устройство в обязательном порядке устанавливается во время монтажа системы отопления с котлами, оснащенными чугунными теплообменниками.
  2. Использование гидроразделителя необходимо при установке отопительных систем многоконтурного характера. В таком случае устройство предотвращает влияние контуров одного на другого, и обеспечивает бесперебойное их функционирование.
  3. В случае верных подсчетов габаритов и характеристик гидромеханического плана, оборудование такого рода способно выполнять опцию отстойника, устраняя из полости теплоносителя формирования механической природы, представленные ржавчиной, накипью, шламом.
  4. Наряду со всем вышеперечисленным, еще одной функцией данного устройства является осуществление удаления воздуха из теплоносителя, что существенным образом предотвращает процесс окисления.

Принцип работы

Схема функционирования гидрострелки

В разрезе структура гидрострелки представлена в виде части трубы полого типа, имеющей сечение в виде квадрата.

Механизм функционирования данного оборудования достаточно простой. Происходит отделение воздуха и его устранение при помощи воздухоотвода, оснащенного автоматическим механизмом.

Система отопления делится на 2 отдельных контура – большого и малого размеров. В состав второго из них входит котел/гидрострелка, а первого – котел/гидрострелка/потребитель.

Если котел отопления генерирует тепло в объеме, соответствующем его расходу, направление жидкости в гидрострелке при этом лишь горизонтальное. В случае нарушения такого равновесия, тепловой носитель поступает в область малого контура, что способствует повышению температуры перед котлом.

Реакция последнего на такого рода преобразования проявляется в виде автоматического отключения, а тепловой носитель при этом не прекращает свое продвижение до снижения температурных показателей до конкретной отметки. После этого снова происходит включение котла.

Благодаря такому механизму, гидроразделителем совершается балансировка между котловыми контурами и котельной, способствуя, таким образом, независимому функционированию каждого из контуров в отдельности.

Критерии выбора

Единственное значение, которое необходимо учитывать, осуществляя выбор рассматриваемого устройства, представлено стрелочным диаметром (патрубков, что подводят).

Подбор оборудования базируется на предельно допустимом водном потоке в отапливающей системе и сохранении минимальной скорости водного потока в гидрострелочной полости и подводящих патрубках.

Полезно знать рекомендуемое значение наибольшей скорости перемещения воды сквозь поперечное сечение устройства, которая составляет, приблизительно, 0.2 м/сек.

При расчетах данного оборудования для отопительной системы орудуют следующими величинами:

  • D – диаметром гидроразделителя, в миллиметрах;
  • d – диаметром патрубков подводящего назначения, мм;
  • G – максимальной скоростью водного протока по устройству;
  • w – предельной скоростью продвижения воды по поперечному сечению гидроразделителя;
  • с – теплоемкостью теплового носителя;
  • P – максимальным значением мощности котла, что устанавливается, кВт;
  • ΔT – заданной разностью в значениях температуры между подачей и возвратом отопительной системы, °С (= приблизительно 10°С).

Для того, чтобы рассчитать зависимость диаметра гидравлического разделителя от максимально возможного напора воды в системе, используют формулу:А зависимость диаметра гидравлического разделителя от мощности котла рассчитывают по следующей формуле:

Достоинства

Принципиальная схема подключения гидравлической стрелки к контурам отопления

Применение гидравлического разделителя в данной системе, направленной на создание тепла в помещении, обладает рядом преимуществ, заключающихся в:

  • ликвидации проблемы во время нахождения размеров отопительного насоса в области вторичного контура и исполнительном элементе;
  • предотвращении взаимовоздействия котлового контура на отопительные;
  • равномерном распределении нагрузок водного потока на тепловые генераторы и тепловые потребители;
  • обеспечении оптимального функционирования исполнительных компонентов;
  • предоставлении мест для подсоединения расширительного бачка и быстродействующего воздухоотводчика;
  • способствовании подключения различных дополнительных комплектующих.

В случае желания создания в своем жилье комфортной температуры с минимальными расходами энергии, наилучшим вариантом станет установка теплогенераторной системы, основывающейся на функционировании гидроразделителя.

Следует отметить: эффект экономии в сравнении с традиционной системой отопления, существенно заметен: в случае правильно спроектированной системы на основе гидрораспределителя, экономия газа составляет 25%, а электроэнергии – 50%.

Применение с твердотопливным котлом

При использовании котла, работающего на твердом топливе, подключение гидрострелки осуществляется к выходу-входу.

Такой способ подсоединения любого рода нагревательного устройства способствует подбору оптимальной и индивидуальной температуры для каждого компонента в отдельности.

Сегодня все чаще стали использовать уже готовые устройства рассматриваемого типа, имеющиеся в продаже. Выбор стрелки осуществляется по каталогу, основываясь на мощности котла и максимальном ходе воды.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

teplo.guru

VALTEC | Гидравлическая стрелка

Назначение и принцип действия

Гидравлическая стрелка (гидрострелка, гидравлический разделитель) служит для разделения и увязки первичного и вторичного контуров системы отопления. При этом под вторичным контуром понимается совокупность контуров потребителей тепла – петель теплого пола, радиаторного отопления, горячего водоснабжения. Поскольку нагрузка на эти подсистемы не постоянна, переменны и термогидравлические параметры (температура, расход, давление) вторичного контура в целом. В то же время для нормальной работы источника тепла (отопительного котла) желательна стабильность данных характеристик. Обеспечить теплогенератору такую стабильность и позволяет гидравлическая стрелка, установленная между котлом и потребителями (рис. 1).

Рис.1. Гидравлическая стрелка в системе отопления

Действие гидравлического разделителя основано на значительном увеличении сечения потока теплоносителя: как правило, гидрострелку выполняют таким образом, чтобы диаметр ее корпуса (колбы) в три раза превышал диаметр наибольшего присоединительного патрубка или чтобы поперечное сечение корпуса равнялось суммарному сечению всех патрубков.

При увеличении диаметра потока в три раза его скорость снижается в девять, а динамическое давление – в 81 раз (и там, и там – квадратичная зависимость). Это позволяет утверждать, что перепады давлений между присоединяемыми к гидрострелке трубопроводами ничтожно малы.

Режимы работы

Говоря о гидравлической стрелке нередко проводят аналогию со стрелкой железнодорожной. Их работа, действительно, схожа: оба устройства задают нужное направление движения, в одном случае – транспорта, в другом – теплоносителя. Разница в том, что «переключение» гидрострелки не требует какого-либо внешнего усилия, а происходит само собой, в зависимости от потребления тепла и горячей воды. Ниже рассмотрены режимы работы гидравлического разделителя.

Режим 1. Нагрузка на систему отопления такова, что расход первичного и вторичного совпадают, т.е. нагретый котлом теплоноситель полностью передается потребителям, и его достаточно (G1 = G11 = G2 = G21, Т1 = Т11, T21 = T2). В этом случае гидрострелка «включена» напрямую и работает как два раздельных трубопровода. Схема движения, хромограммы скоростей и давлений теплоносителя в корпусе разделителя показаны для этого режима на рис. 2. Такой режим можно назвать расчетным.

Рис. 2.

Режим 2. Система отопления нагружена. Суммарный расход потребителей превышает расход в контуре источника тепла (G1 < G11, Т1 > Т11; Т21 = Т2; G1 = G2; G11 = G21). Разность расходов компенсируется подмесом в линию подачи вторичного контура части теплоносителя из его «обратки» (рис. 3). Режим описывают следующие формулы: ΔТ1 = Т1 – Т2 = Q/c · G1, ΔТ2 = Т11 – Т21 = Q/c · G11, Т2 = Т1 – ΔТ1, Т11 = Т21 + ΔТ2.

Рис. 3.

Режим 3. Потребление тепла понижено (например, в межсезонье), и расход теплоносителя во вторичном контуре меньше, чем в первичном (G1 > G11, Т1 = Т11, Т21 ˂ T2, G1 = G2, G11 = G21). При этом избыток теплоносителя возвращается к котлу через гидрострелку, не попадая во вторичный контур (рис. 4). Расчетные формулы: ΔТ1 = Т1 – Т2 = Q/c· G1; ΔТ2 = Т11 – Т21 = Q/c· G11; Т2 = Т1 – ΔТ1; Т11 = Т1; Т21 = Т11 – ΔТ2. Данный режим является оптимальным при необходимости защиты котла от так называемой низкотемпературной коррозии.

Рис. 4.

При отсутствии потоков по контурам системы отопления гидравлический разделитель не препятствует естественной (за счет гравитационных сил) циркуляции теплоносителя, что демонстрирует хромограмма, представленная на рис. 5.

Рис. 5. Хромограмма температуры в статическом режиме

Конструкция и оснащение

Благодаря резкому снижению скорости потока в гидрострелке, ее конструкции и пространственному расположению (справедливо для вертикальных гидроразделителей) данный элемент является идеальной точкой системы для удаления из теплоносителя воздуха и шлама. (Отметим, впрочем, что не все производители оборудования реализуют такие функции).

На рис. 6. показана гидравлическая стрелка VT.VAR.00 (схема, конструкция и габариты), поставляемая фирмой VALTEC в качестве одного из модулей системы быстрого монтажа VARIMIX. Для удаления воздуха, скапливающегося в верней части колбы, разделитель оснащен автоматическим воздухоотводчиком 1, для отведения осадка и слива теплоносителя предусмотрен дренажный шаровой кран 2. Отключение воздухоотводчика на время ремонта или обслуживания производится шаровым краном 5. Для контроля температуры и давления в подающем трубопроводе первичного контура предусмотрен термоманометр 3, температуры в обратном трубопроводе – термометр 4. На патрубках подачи и «обратки» имеются также гнезда для датчиков температуры 6, 7 (заглушены пробками). Корпус гидроразделителя изготовлен из бронзы OTS 60Pb2. Технические характеристики модуля приведены в табл. 1.

Рис. 6. Схема и конструкция гидравлической стрелки VT.VAR.00

Таблица 1. Технические характеристики гидрострелки VT.VAR.00

Характеристика

Значение

Рабочее давление, МПа

1,0

Пробное давление, МПа

1,5

Максимальная температура рабочей среды, °С

120

Допустимая температура окружающей среды, °С

От 0 до +60

Допустимая относительная влажность окружающей среды, %

80

Максимальный расход теплоносителя, кг/ч

4500

Максимальная подсоединенная тепловая мощность (при ΔТ = 20 °С), кВт

104

Масса комплекта, г

4500

Соединение с коллекторами

Фитинг VT.0 606 1 1/4

Средний полный срок службы, лет

50

В 2015 г. VALTEC анонсировал выпуск гидравлического разделителя из нержавеющей стали VT.VAR05.SS. Выбор материала корпуса позволил снизить стоимость изделия, обеспечив ему высокую прочность и устойчивость к коррозии. При этом разработчики усовершенствовали и конструкцию гидрострелки (рис. 7), дополнив ее перфорированной перегородкой для снижения теплопотерь из-за конвекции теплоносителя – с примерно 7 до 2–3 %, а также спиральным перфорированным сепаратором – для более интенсивного удаления воздуха из рабочей среды.

Рис. 7. Конструкция гидравлической стрелки VT.VAR05.SS: 1 – манометр, 2 – дренажный клапан, 3 – автоматический воздухоотводчик, 4 – отсекающий клапан, 5 – дополнительные резьбовые патрубки, 6 – резьбовые пробки для дополнительных патрубков, 7 – спиральный перфорированный сепаратор, 8 – перфорированная перегородка

Гидравлическая стрелка из нержавеющей стали  комплектуется автоматическим воздухоотводчиком с отсекающим клапаном, дренажным краном, манометром. Дополнительно на корпусе имеются патрубки для термометра, датчика температуры, магнитного шламоуловителя. Разделитель предназначен для систем отопления с рабочим давлением до 10 бар и температурой до 110 °С. Максимальная тепловая мощность при ΔТ = 20 °С – 120 и 200 кВт для моделей условным диаметром 1 и 1 1/4" соответственно.

Пример расчета

Рассчитаем температуры Т2, Т11 и Т21 для системы отопления тепловой мощностью Q = 45 кВт с температурой подачи T1 = 80 °С, расходом в первичном контуре G1 = 1500 кг/ч при расходе во вторичном контуре G11 = 3000 кг/ч («нагруженный» режим работы). Формулы и результаты вычислений сведены в табл. 2.

Таблица. 2. Порядок расчета рабочих параметров

Величина

Формула, вычисление

Значение

Секундный расход в первичном контуре, кг/c

G1 = G1/3600 = 1500/3600

0,417

Секундный расход во вторичном контуре, кг/c

G11 = G11/3600 = 3000/3600

0,833

Перепад температур в первичном контуре, °С

ΔТ1 = Q/c· G1 = 45000 / (4186 · 0,417)

25,78

Перепад температур во вторичном контуре, °С

ΔТ2 = Q/c · G11= 45000 / (4186 · 0,833)

12,91

Температура обратного теплоносителя первичного контура, °С

Т2 = Т1 – ΔТ1 = 80 – 25,78

54,22

Температура обратного теплоносителя вторичного контура, °С

Т21 = Т2

54,22

Температура прямого теплоносителя вторичного контура, °С

Т11 = Т21 + ΔТ2 = 54,22 + 12,91

67,13

Дополнительно к сведению: 1) как правило, гидравлическую стрелку предусматривают в системах отопления мощностью от 40 кВт; 2) при проектировании системы с гидравлическим разделителем обычной конструкции следует учесть снижение тепловой мощности примерно на 10 %.

valtec.ru

Гидравлические стрелки - Flamco

Гидравлическая стрелка — это сварная конструкция, которая используется в системах отопления. Она применяется для отделения контура котла от контура потребителей в сети теплоснабжения. Это делается для того, чтобы исключить взаимное влияние контуров друг на друга. Кроме того, устройство предназначается для удаления воздуха и шлама из теплоносителя.

Принцип работы гидравлической стрелки

Принцип работы гидравлической стрелки основан на его способности разделять первичный и вторичный корпус в системе отопления. Применение данного оборудования позволяет свести разницу в давлениях между коллектором подачи и возврата к минимуму. Стрелка позволяет сохранить это значение вне зависимости от единовременно включенных гидравлических насосов в контуре потребителей.

Исходя из практики, установщики рекомендуют использовать гидрострелку в том случае, если разница в давлениях составляет более 0,4 метра водного столба.

Также гидрострелка помогает избежать перегрева теплообменника котла. При первичном пуске котельной установки теплообменник нагревается быстро, тогда как жидкость в остальной системе трубопровода еще не успела достаточно прогреться для нормальной циркуляции. В этом случае гидрострелка уменьшает первичный (котельный) контур и создает разницу в температурах подачи и возврата не более 45С.

Гидравлическая стрелка, обладая данными характеристиками, осуществляет свой принцип работы в нескольких режимах циркуляции с перемешиванием горячей и холодной воды. Поскольку параметры гидравлики на практике отличаются от расчетных, то применение гидрострелок актуально.

Расчет и выбор гидрострелки

Зная принцип работы гидравлической стрелки, приобрести такую установку или собрать самому становится проще.

Выбирая гидрострелку, необходимо обратить внимание на:

  • диаметр разделителя;
  • скорость циркуляции воды внутри него.

Исходя из этого, ведется расчет устройства. Как правило, такое оборудование подбирается индивидуально, учитывая условия работы каждого конкретного случая.

Расчет гидрострелки выполняется двумя способами. Первый называется методом трех диаметров, второй — методом чередующихся патрубков.

Хотя некоторые проектировщики считают, что использование таких устройств целесообразно только при мощности установки в 80 кВт, гидрострелки применяют в быту и промышленности.

На каждый контур гидравлической стрелки необходим свой циркуляционный насос. Оптимальный показатель скорости перемещения теплоносителя в системе через гидрострелку должен быть не более 0,2 м/сек.

Преимуществом использования такого устройства является быстрый и качественный прогрев жидкости. Также гидрострелка позволяет увеличить срок использования котла и сделать его работу мягче и эффективнее.

flamcorus.ru