Работа гидрострелки в разных режимах.
Существует три основных режима, в которых работает гидравлический разделитель. В зависимости от включения и выключения потребителей системы отопления изменяется и режим работы гидрострелки или гидрострелки модульного типа (гидрострелка + коллектор). Итак, что происходит после запуска? После запуска системы отопления, пока теплоноситель не набрал необходимую температуру – жидкость циркулирует по малому кругу и весь поток движется вниз по гидрострелке.
После того как температура теплоносителя выйдет на необходимый рабочий режим гидравлического разделителя, во вторичный контур отопления, с равномерным разбором, при уравнении входящих и исходящих потоков, гидрострелка работает как воздухо-отводчик и очищает теплоноситель от грязи.
Заметим, что полного равенства между двумя потоками достичь практически не возможно, отсюда и следует 100 процентная целесообразность установки гидрострелки.
Нагрев помещение автоматика регулирует проток теплоносителя во вторичном контуре, например в случае достижении определенной температуры ГВС, происходит отключение насоса в данном контуре или же, если термоголовки радиаторов уменьшают проток теплоносителя, что в свою очередь увеличивает гидравлические сопротивления в контуре отопления, отслеживание которого осуществляется адаптивным насосом – таким образом, подстраиваясь под это и уменьшая свою производительность, как следствие уменьшается общий поток Q2. В результате разница между двумя потоками (первичным и вторичным) уходит вверх по гидрострелке. Если бы гидрострелка не была установлена, то возникли бы значительные гидравлические перекосы в системе отопления, и как результат выход из строя отопительного оборудования (насос, теплообменник). Что будет, если циркуляционные насосы потребителей останавливаются, тогда первичный контур системы отопления переходит в 3 режим.
На рисунках 3-5 представлены эти режимы:
Рисунок 3:
Суммарный расход насосов котлов равен суммарному расходу насосов системы отопления. Этот режим достигается редко. В этом случае весь теплоноситель, нагреваемый котлом попадает в систему отопления к потребителям.
Рисунок 4:
Суммарный расход насоса котла меньше, суммарного расхода насосов контуров отопления. Этот режим возможен, когда котел не справляется с нагрузкой. В таком случае котел работает в максимальном режиме и постоянно подогревает теплоноситель.
При наличии нескольких котлов суммарный расход насосов котлов меньше, суммарного расхода насосов контуров отопления. В таком режиме один из нескольких котлов и его насос выключается, так как хватает работы одного котла, при этом необходимый теплоноситель насосы контуров отопления через гидрострелку забирают из обратной трубы отопления. Тем самым расход в котловом контуре остается постоянным, соответствующим необходимой величине для работы котла.
Рисунок 5:
Суммарный расход контуров отопления меньше расхода обеспечиваемого насосами котлов. Наиболее часто встречающийся режим, при котором насосы котлов подобраны верно и имеют чуть больший расход, чем требуется системе отопления. В этом режиме обеспечиваются все необходимые условия для работы системы отопления в экономичном режиме котла. Гидрострелка в таком варианте играет защитную роль котлов, так как подмес горячего теплоносителя в гидрострелке, создает минимальный перепад температур в обратной линии котла, а необходимое количество теплоносителя поступает в контура отопления. Этот режим является самым оптимальным, таким образом его принимают при проектировании системы.
Мощность гидрострелки должна быть выше суммарной мощности применяемого котла.
Где купить?
Здесь производят гидравлические распределители из высокоуглеродистой стали толщиной 3 мм.
Простые приборы с 4 патрубками стоят от 3,1 тыс. руб. (до 50 кВт). Аналогичное устройство до 100 кВт будет стоить почти 4 тыс. руб.
Есть модели, совмещённые с коллектором. Такой комплект на три контура обойдётся в 6,8 тыс. руб. Пятиконтурный – 9,3 тыс. руб. Среди продукции есть и мощное котельное оборудование. Например, стрелка DN100, рассчитана на работу до 500 кВт будет стоить 25 тыс. руб.
Связаться с организацией можно по телефону +7 913-953-16-80.
Многие другие производители также занимаются выпуском гидрораспределительного оборудования (только цены значительно выше):
- итальянская фирма Immergas;
- Аристон;
- Meibes и другие.
Назначение и функции гидроразделителя
Особенности работы систем водяного отопления
В индивидуальных системах водяного отопления довольно часто используются различные потребители теплоты, среди них основными являются следующие:
- 1. Система приборов отопления различного типа;
- 2. Комплексы водяного напольного отопления (теплые полы и теплые стены);
- 3. Емкостное оборудование для горячего водоснабжения – БКН (бойлер косвенного нагрева);
- 4. Дополнительные – теплообменные аппараты приточной вентиляции, бассейнов и другие.
Каждый из указанных потребителей тепла имеет свой обособленный гидравлический и температурный алгоритм работы.
- Бойлеры косвенного нагрева ГВС работают в высокотемпературном режиме – это необходимо для быстрого нагрева воды при ее интенсивном потреблении, оборудование имеет минимальное значение гидравлического сопротивления по тракту теплоносителя.
- Блок отопительных приборов (радиаторов, конвекторов, регистров) работает на средних температурах и отличается средними значениями гидравлического сопротивления.
- Теплые полы обладают самым высоким сопротивлением в системе и функционируют в низкотемпературном режиме – температура воды здесь не превышает 55С.
Также следует отметить, что каждый потребитель тепла работает в различном режиме – если радиаторы имеют чаще всего довольно стабильный, постоянный характер работы, то БКН и водяные теплые полы имеют циклический режим. Определенная нестабильность и цикличность может наблюдаться и у батарей – при условии оснащения их термостатической арматурой, работающей в автоматическом режиме.
В системе отопления
Все указанные обстоятельства обычно негативно отражаются на общей работе системы – котел может постоянно работать на предельной нагрузке или часто включаться/выключаться – это вызывает повышенный износ оборудования и снижение срока его службы. Если говорить о потребителях тепла, то здесь также может наблюдаться снижение качества работы – прежде всего колебания температуры теплоносителя.
Назначение гидростреки
Гидрострелка предназначена для разделения потоков циркулирующего теплоносителя в зависимости от нагрузки и мощности котлоагрегата на 2 области – котловой первичный контур и вторичный контур потребителей тепла. Это позволяет наладить нормальный режим работы котла (или группы теплогенераторов, соединенных каскадом), обеспечивает эффективный режим работы каждого отдельного вида потребителей тепла – отопительных приборов, БКН системы горячего водоснабжения и комплексов водяных теплых полов.
Гидрострелка Gidruss
Следует отметить, что циркуляционный насос котла (встроенный в агрегат или установленный отдельно) обычно не гарантирует обеспечения качественной циркуляции теплоносителя в системе с большим числом потребителей – поэтому каждый блок потребления обычно оснащается независимым насосом (узел теплых полов – в обязательном порядке, БКН – в соответствии со схемой подключения).
Таким образом, основными функциями гидрострелки в системе автономного отопления являются:
- 1. Разделение циркуляции теплоносителя на первичный и вторичный контуры;
- 2. Снижение взаимного влияния потребителей тепла;
- 3. Поддержание нормального гидравлического и температурного режима работы теплогенерирующего и нагревательного оборудования – котла, отопительных приборов, теплых полов и бойлера ГВС, различных теплообменников;
- 4. Частично – воздухоудаление и отделение твердых частиц из потока теплоносителя;
- 5. Выполнение функции распределительных коллекторов – при наличии соответствующего количества патрубков.
Гидрострелка: принцип работы назначение и расчеты
Система теплоснабжения индивидуального дома может состоять из нескольких подсистем. Реализация каждого разветвления должна осуществляться независимо от давления и расхода теплоносителя каждой функции. В связи с тем, что теплоноситель поступает из одной точки, это приводит к разбалансировке отдельных контуров системы.
Чтобы не возникла подобная ситуация, устраиваются гидрострелки (анулоиды) в системе теплоснабжения.
Основные функции
При организации теплоснабжения от котла на твердых видах топлива, водные потоки нагреваются бойлером, сопротивление которого на порядок меньше, чем в основной системе.
В состав системы отопления часто включены подогрев пола, санузлы и кухня. То есть, на один генератор тепла подключены как минимум три потребителя. Температурный режим каждого настроен индивидуально, и, соответственно, имеет разное сопротивление отопительной развязки. Для того, чтобы не возникла разбалансировка системы отопления, их необходимо совместить.
Именно это и является основным принципом работы гидравлической стрелки. Иными словами, она разделяет систему теплоснабжения на два автономных контура: теплогенератора и общего отопления дома, в который включены все подсистемы.
Развязка подсистем в общей системе устроена по такому же принципу, они не влияют друг на друга. Таким образом, гидравлическая стрелка решает вопрос балансировки котельного оборудования и системы теплоснабжения.
Применять разделитель рекомендуется в том случае, когда без его использования разница давления между подачей и обраткой превышает четыре сотых метра водяного столба. Внутри анулоида осуществляется обмен горячей и остывшей воды.
Работа разделителя происходит в одном из 3 режимов:
- потоки обоих контуров равны. Функционирование при правильно подобранных насосах происходит только при условии одновременной работы всех насосов котельного оборудования и отопительной системы в обычном режиме;
- поток первого контура значительно меньше второго. Реализация возможна только для тех случаев, когда достаточно работы только одного котла из всей системы отопления.
- поток второго контура значительно меньше первого. Реализация возможна, когда приостановлена подача тепла или требуется отопление только одной зоны.
Благодаря работе гидрострелки, обеспечивается возможность регулирования котельного оборудования и отопительной системы всего дома. Поэтому экономить на ее приобретении и установке не стоит.
Режимы работы гидрострелки
Дополнительные функции
Помимо защиты теплообменника от теплового удара, гидрострелка предохраняет систему отопления от повреждений в случае аварийного выключения системы водоснабжения дома, подогрева пола и иных подсистем.
Кроме того, она выполняет роль отстойника для механических образований, таких как накипь и ржавчина. Еще одна из важных функций, для чего нужна гидрострелка в системе отопления – устранение воздушных масс из теплоносителя.
Гидрострелка для отопления своими руками
Поскольку строение устройства простейшее, у многих возникает желание сделать его самостоятельно.
Расчёты размеров гидрострелки для отопления начинаются с диаметра трубы, которая подойдёт для конкретной системы.
Для расчётов понадобятся данные:
- Мощность котла (кВт) — W.
- Разница между температурой подачи и обратки – ΔT.
Подставив данные, по формуле можно высчитать минимальный внутренний диаметр (D) в мм.
Между патрубками должно «помещаться» 2-3 внутренних диаметра прибора.
Но не всё так просто, как кажется. Чтобы сделать стрелку самостоятельно, нужны навыки сварщика. Услуги наёмного специалиста будут стоить не мало. Не всегда легко найти качественные патрубки с ровной резьбой, тогда придётся прибегнуть к услугам токаря. В результате, суммарная стоимость материалов, работы и времени может даже превосходить затраты на покупку готового заводского устройства.
Есть и ещё один момент, в котором самоделки уступают фабричным аналогам. Поскольку они не имеют термозащитного кожуха, разделитель излучает тепло там, где не запланировано хозяином.
Подключение и монтаж
В отопительной схеме гидрораспределитель помещается за котлом, но перед коллектором, который подаёт теплоноситель на разные контуры.
Подключение патрубков осуществляется при помощи резьбы или фланца.
Если требуется подключить к разделителю несколько контуров, на одной грани подсоединяют их выходы в порядке: 1,2,3. А затем на входе в противоположном порядке: 3,2,1. Хотя это не закон, расположение труб может меняться, в зависимости от конкретных условий. Как, впрочем, и ориентация распределителя.
Система отопления с гидрострелкой из полипропилена
Вертикальное расположение, конечно, оптимально. Так наиболее эффективно работают функции очистки воды от взвесей. Однако, если условия диктуют свои правила, стрелку можно разместить и горизонтально.
Небольшие гидрострелки крепят на стену кронштейнами. Более крупные и тяжёлые устройства ставят на пол или на опоры, чтобы не создавать нагрузку на трубопровод.
Принцип функционирования
Гидрострелка для отопления в разрезе представляет собой отрезок полой трубы с квадратным сечением. Работает такое устройство очень просто. Воздух сепарируется и устраняется автоматическим отводчиком воздуха. Отопительная система разбивается на 2 разных контура – большой и малый. Малый контур представляет собой котел/гидрострелку, а большой – котел/гидрострелку/потребитель.
Схема работы гидравлической стрелки
Когда отопительный котел обеспечивает количество носителя тепла, которое равно его потреблению, то в гидрострелке жидкость идет только горизонтально. Если это равновесие нарушается, то носитель тепла идет в малый контур, после чего увеличивается температура перед котлом. Котел на такие изменения реагирует отключением, а носитель тепла продолжает двигаться до того момента, пока температура понизится до определенного значения. Затем котел опять включается. Таким образом, гидроразделитель в системе отопления обеспечивает баланс контуров котла и котельной, при этом гарантируя независимую работу каждого отдельного контура.
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.
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.
Особенности конструкции
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.
| Изображение | Модели | Свойства | Стоимость, руб. |
|---|---|---|---|
| Cidruss TПК -40-20*3 | Низколегированная сталь. Мощность отопительной системы – 40 кВт. Максимальная температура теплоносителя 110 градусов. | 5 680 | |
| Север – 60 К2 AISI | Соединяет два контура отопления, коллектор и гидравлический усилитель. Гарантийный срок 5 лет. Мощность – 50 кВт. | 7 180 | |
| IVR Гидравлическая стрелка | Максимальное давление – 6 бар. Материал – сталь. Максимальная температура – 110 градусов. | 8 700 | |
| Meibes ВТ 25 до 50 кВт. | Подходит для отопительной системы закрытого типа. Рабочее давление – 6 бар. Максимальная температура – 110 градусов. | 15 200 | |
| Valtec | Мощность -104. Корпус выполнен из бронзы. В комплекте воздухоотводчик, стальные кронштейны и шаровые краны. | 16 500 | |
| Эверест, фланцевый гидравлический разделитель. | Предназначен для защиты чугунного оборудования от тепловых ударов. | 13 900 | |
| Гидрострелка Watts | Материал изготовления – высоколегированная сталь | 11 800 |
Расчет устройства
Для чего нужна гидрострелка в системе отопления
Гидрострелка – это деталь из обвязки котла, с помощью которой стабилизируют характеристики процесса циркуляции теплоносителя и нивелируют тепловые колебания в теплогенерирующем агрегате. Кроме того, гидрострелка может работать и как компенсатор, обеспечивающий независимость отопительных контуров.
В итоге растет КПД системы отопления, уменьшается расход топлива, облегчается работа теплогенерирующего агрегата и продлевая срок безаварийной эксплуатации всего оборудования.
Как работает гидрострелка?
Типовая гидравлическая стрелка представляет собой вертикально ориентированный цилиндр или прямоугольный параллелепипед с четырьмя рабочими отводами – по два сверху и снизу.
Причем центральная ось верхних отводов располагается вдоль одной линии или со смещением одного штуцера вверх. В свою очередь пара нижних отводов обустроена либо вдоль одной оси, либо со смещением вниз одного из штуцеров. К верхним отводам подключают напорную ветвь системы, а к нижним, соответственно, обратку.
Принцип работы гидрострелки
Кроме того в дно корпуса «стрелки» врезают штуцер с вентилем для слива теплоносителя из системы, а в крышку – штуцер с клапаном для удаления воздуха, который скапливается над водой (теплоносителем) и стравливается за счет давления в системе.
Устроенная подобным образом гидрострелка делит систему отопления на два контура:
- Малую ветвь, в которую входит «стрелка» и котел. Схема циркуляции: горизонтально от котла – вертикально по стрелке – горизонтально в котел.
- Большую ветвь, в которую входит котел, трубы, радиаторы и стрелка. Схема циркуляции: горизонтально от котла, сквозь стрелку, к батарее – вертикально по батарее – горизонтально от батареи, сквозь стрелку, к котлу.
Циркуляция по малому контуру осуществляется только в случае избытка тепла в системе. В этом случае излишне разогретый теплоноситель сбрасывается посредством стрелки в обратку, после чего контроллер температуры котла «гасит» топку.
При этом теплогенерирующий агрегат сможет включиться в работу системы только после понижения температуры теплоносителя до приемлемого уровня, открывающего большую ветвь циркуляции.
Движение теплоносителя по большой ветви – фактически всей разводке системы – осуществляется только в случае штатной работы котла, генерирующего «нужную» батареям порцию тепловой энергии.
Проще говоря: система отопления с гидрострелкой тратит минимум топлива и производит максимум тепловой энергии.
Как устроен гибрид гидрострелки и коллектора?
Такой гидродинамический терморегулятор можно сделать из любой типовой стрелки, заменив «правые» отводы на коллекторы. То есть напротив каждого «левого» штуцера, подключаемого к котлу, к корпусу приваривают не «правый» штуцер, а длинную трубу с множеством вертикальных отводов – коллектор системы отопления.
Гидравлическая стрелка
Теплоноситель поступает из котла в «стрелку», движется по ней в горизонтальном направлении и переходит в коллектор лучевой разводки, распределяясь по множеству контуров системы отопления. Причем каждый напорный патрубок на «выходе» из стрелки-коллектора комплектуется своим насосом, обеспечивающим циркуляцию теплоносителя в конкретном контуре разводки.
В итоге коллектор отопления с гидрострелкой регулирует не только температуру теплоносителя, но и направление циркуляции, выравнивая давление между ветвями системы. Причем строительство такого гибрида оправдано лишь в случае экономии места в котельной. Поскольку тривиальное подключение пары коллекторов к типовой стрелке с четырьмя патрубками даст тот же эффект.
Как выбрать гидродинамический терморазделитель?
Относительно низкая цена гидрострелки для отопления нивелирует саму идею строительства этого узла своими руками.
Поэтому большинство домовладельцев предпочитают «заводские» стрелки кустарным самоделкам, выбирая гидродинамический терморегулятор по следующим параметрам:
- Тепловой мощности котла.
- Объему теплоносителя в системе.
Эти параметры должны соответствовать «паспортным» данным гидрострелки, то есть сама процедура выбора выглядит следующим образом:
- Узнаем тепловую мощность котла (по паспорту агрегата) и объем воды в системе (по метражу труб и габаритам котла и батарей).
- Идем в магазин и покупаем стрелку, подходящую под объем и мощность.
https://youtube.com/watch?v=sLsOysrbhb8
Также советуем посмотреть:
- Пленочный теплый пол с инфракрасным излучением
- Альтернативные источники отопления для частного дома — что выбрать?
- Для чего нужен байпас в системе отопления?
- Гофрированные нержавеющие трубы для отопления
Как работает гидрострелка
Основная суть работы гидрострелки сводится к тому, чтобы разделять потоки теплоносителя по разным контурам отопительной системы. Устройство может функционировать по трем схемам.
- Схема №1: Теплоноситель напрямую перемещается из нагревательного котла в отопительную систему, затем насосы разгоняют его по контурам, и он через гидрострелку попадает назад в котел. В таком случае наблюдаются одинаковые расходы теплоносителя через котел и через отопительную систему.
- Схема № 2: Теплоноситель через гидрострелку перемещается из обратной линии в линию подачи. Данная схема имеет место в том случае, если используется котел невысокой мощности с протоками маленького диаметра. Она предполагает, что расход через отопительную систему будет больше, нежели через нагревательный котел.
Наиболее правильным и эффективным вариантом работы гидрострелки считается схема №3.
