Изучаем назначение гидрострелок в системах отопления

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.

Структуры систем управления

Почему следует применять гидравлическую стрелку?

Участок системы отопления с гидрострелкой.

С другого ракурса.

В системах отопления, где имеется два и более отопительных контура (радиаторы, водяной теплый плинтус, теплый пол, ГВС), как правило, контуры соединены между собой общим коллектором. При этом, наличие общего коллектора может привести к следующим проблемам:

Циркуляционные насосы каждого из контуров оказывают влияние друг на друга (особенно если насосы различаются по мощности). Для преодоления воздействия более мощного насоса, маломощный насос должен работать на пределе своих возможностей, потребляя больше электричества, чем это требуется в «обычных» условиях. При этом, работая на пределе своих возможностей, насосы раньше выходят из строя. К тому же, в таких условиях насос не всегда может обеспечить требуемую производительность;

Гидрострелка для отопления зачем она нужна?

• Даже если циркуляционный насос одного из котуров был выключен, его радиаторы все равно будут нагреваться (под воздействием остальных насосов, циркуляция теплоносителя в отключенном контуре будет сохраняться);
• Трудности при расчете мощности насосов как для котла, так и для отопительных контуров. Мощность насоса котла должна подбираться с учетом суммарной мощности насосов потребителей тепла.

Все вышеперечисленные проблемы может решить гидравлическая стрелка.

Вид на стрелку сбоку.

Примечание! В гидравлическом разделителе скорость движения теплоносителя резко снижается (примерно в 9 раз), это происходит из-за того, что при входе в разделитель, диаметр потока увеличивается в несколько раз (как правило, в 3 раза). Благодаря этому, исключаются перепады давления в системе.

(351) 222-10-92

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.

Расчет устройства

Какие преимущества и недостатки имеет гидрострелка в системе отопления частного дома

Выделим положительные свойства гидрострелки:

• Создание равномерного направления теплоэнергии между обратным и подающим трубопроводами;

• Возможность использовать насосы с относительно малой мощностью, что выгодно сказывается на расходах по монтажу и техобслуживанию;

• Снижение гидравлических нагрузок в трубопроводе системы отопления;

• Увеличение срока службы тепловых установок;

• Удаление воздуха из теплоносителя.

Ярко выраженных недостатков гидравлический разделитель не имеет. На вопрос: «Нужна ли гидрострелка в системе отопления» ответ в основном положительный. Но стоит отметить, что этот прибор из полипропилена все же имеет определенные минусы.

Недостатками гидрострелки являются:

• Невозможность применения с твердотопливным котлом;

• Если котел имеет высокую мощность, то период использования гидрострелки значительно уменьшится.

Читайте материал по теме: Уплотнительные материалы для сантехники: виды и особенности применения

Как сделать гидравлический разделитель

В качестве материала для устройства разделителя лучше всего подходит сталь или медь большого диаметра. Это связано с тем, что через данное оборудование проходит тепловая масса, нагретая до максимальной температуры, которую выдерживает металл.

Изготавливая гидрострелку необходимо знать его будущие замеры.

Пошаговая инструкция

После необходимых вычислений диаметров гидрострелки приступаем к ее изготовлению.

С помощью сварочного аппарата из обрезка трубы изготавливаем будущий гидроразделитель.

Патрубки располагаются в таком порядке:

1. Первый входной патрубок от отопительного устройства нужно расположить ниже верхней части разделителя на 5-10 см. Оставшееся сверху пространство служит для скопления и выведения воздуха.
2. Второй выходной патрубок для подачи теплоносителя к котлу следует врезать на 5-10 см выше нижней части конструкции. Свободное пространство предназначено для оседания и последующего удаления скопившегося мусора, шлама.
3. Третий патрубок для подачи тепловой массы в батареи должен располагаться ближе к первому патрубку и выше четвертой торцевой трубы, предназначенной для подачи теплоносителя на теплый пол.
4. Обратную трубу теплых полов рекомендовано располагать как можно ближе ко второму патрубку.

Следует учесть, что входные и обратные торцевые трубы одного контура должны располагаться так, чтобы между ними находилась хотя бы одна торцевая труба другого контура.

Промежуток между торцевыми трубками не должен быть меньше тройного значения их диаметра. Так, при врезке патрубка диаметром 5 см, ближайшую трубу следует врезать на расстоянии более 15 см.

Также можно изготовить гидрострелку в виде решетки из труб небольшого диаметра. Данную установку можно соорудить из труб соответствующего диаметра торцевых труб, соединив фитингами. Так, к примеру, можно применить металлопластиковую трубу небольшой окружности или полипропилен, но только для температуры отопления, не превышающей 70 градусов Цельсия.

Высота гидрострелки на качество работы системы отопления не влияет, а вот ее объем значение имеет, чем он больше, тем лучше. Оптимальным объемом для выравнивания температурных перепадов является показатель равный 100-300 литрам. Такой объем необходим для котлов с ручной подачей горючего, которые могут давать значительные температурные скачки. Обычная небольшая гидравлическая стрелка имеет объем около 20 литров.

https://youtube.com/watch?v=Yy1ahKcLy6A

Оценка почвы

Для подбора растительности для озеленения участка необходимо оценить качество почвы

Здесь нужно обратить внимание на тип почвы и ее кислотность, а также на характеристики земли и климат.

Чтобы узнать свойства почвы более подробно, необходимо обратиться в лабораторию с образцом.

На основании результатов может потребоваться дополнительная обработка земли: Завоз торфа, чернозема, использование удобрений на некоторых участках и так далее. На влажность почвы влияет глубина грунтовых вод.

Определив этот параметр можно принять следующие решения:

• Определить есть ли необходимость в создании водоотводов и системы дренажа.
• Обозначить место постройки жилого дома и других строений.
• Какой глубины делать колодец или скважину.
• Какие деревья и кустарники подобрать для высаживания на участке.

Как выбрать электрический конвектор

Недостатки

Роспись по трафаретам: основы декора

Как выбрать?

Количество соединений на гидрострелке

Классическая схемотехника определяет подвод четырёх трубопроводов на конструкцию гидравлического разделителя. Отсюда неизбежно появляется вопрос о возможности увеличения числа входов/выходов. В принципе, такой конструктивный подход не исключается. Однако эффективность схемы снижается с увеличением числа подводов/отводов.

Рассмотрим возможный вариант с большим количеством патрубков в отличие от классики и сделаем анализ работы гидравлической разделительной системы для таких условий монтажа.

Схема разделителя многоканального распределения тепловых потоков. Этот вариант позволяет обслуживать более объёмные системы, но при условии возрастания количества патрубков более четырёх, эффективность системы в целом резко снижается

В данном случае тепловой поток Q1 полностью поглощается тепловым потоком Q2 для состояния системы, когда величина расхода для этих потоков фактически равноценна:

Q1=Q2.

В том же состоянии системы тепловой поток Q3 по значению температуры приблизительно равен средним значениям Тср., протекающим по линиям обратки (Q6, Q7, Q8). В то же время отмечается незначительная разница температур в линиях с Q3 и Q4.

Если тепловой поток Q1 становится равным по тепловой составляющей Q2+Q3, отмечается распределение температурного напора в следующей зависимости:

Т1=Т2, Т4=Т5,

тогда как

Т3= Т1+Т5/2.

Если же тепловой поток Q1 становится равным сумме тепла всех остальных потоков Q2, Q3, Q4, в таком состоянии уравниваются все четыре температурных напора (Т1=Т2=Т3=Т4).

Многоканальная разделительная система на четыре входа/четыре выхода, довольно часто применяемая на практике. Для обслуживания отопительных систем частного хозяйства такое решение вполне удовлетворяет по технологическим параметрам и стабилизации работы котла

При таком положении дел на многоканальных системах (более четырёх) отмечаются следующие факторы, оказывающие негативное влияние на работу устройства в целом:

• сокращается естественная конвекция внутри гидравлического разделителя;
• снижается эффект естественного смешивания подачи с обраткой;
• общая эффективность системы стремится к нулю.

Получается, что отход от классической схемы с увеличением числа отводных патрубков практически полностью нивелирует рабочее свойство, каким должна обладать гирострелка.

Проекты шведских домов

Принцип работы гидрострелки в системе отопления частного дома

Поток теплоносителя проходит разделитель со скоростью 0,1-0,2 м/с. Котловой насос разгоняет горячую воду до 0,7-0,9 м/с. Рекомендованный скоростной режим дает представление о том, для чего нужна гидрострелка для отопления.

Изменение объема и направления движения гасит скорость водяных потоков при минимальной потере тепловой энергии в системе. Ламинарное движение потока приводит к тому, что гидравлическое сопротивление внутри корпуса практически отсутствует. Буферная зона разделяет котел и цепь потребителя. Насос каждого из отопительных контуров работает автономно, не нарушая гидравлический баланс.

Принцип работы гидрострелки в схеме отопления с 4-х ходовым смесителем

Схемы гидрострелки для отопления (режим работы):

Нейтральный режим работы гидроразделителя, при котором напор, расход, температура и тепловая энергия подачи — обратки соответствуют расчетным параметрам системы. Насосное оборудование обладает достаточной суммарной мощностью. Ламинарное движение потока в гидрострелке обеспечивает процессы деаэрации и осаждения взвешенных частиц.

Нейтральный режим работы гидроразделителя

Схема отражает принцип работы гидрострелки отопления, при котором котел не обладает достаточной мощностью, чтобы обеспечить расход во второстепенном контуре. Дефицит расхода приводит к подмесу холодного теплоносителя. Разница температур подачи/обратки приводит к срабатыванию термодатчиков. Автоматика выведет теплогенератор на максимальный режим горения, однако потребитель не получает достаточного количества теплоты. Система отопления разбалансирована, возникает угроза теплового удара.

Если котел не обладает достаточной мощностью, чтобы обеспечить расход во второстепенном контуре, возникает угроза теплового удара

Объемный поток первичного контура больше, чем расход теплоносителя зависимой цепи. Вариант, при котором котел функционирует в оптимальном режиме. При розжиге агрегата или параллельном отключении насосов вторичных контуров, теплоноситель циркулирует через гидрострелку по первичному (малому) контуру. Температура обратки, которая поступает в котел, выравнивается подмесом из подачи. Достаточный объем теплоносителя поступает потребителю.

Объемный поток первичного контура больше, чем расход теплоносителя зависимой цепи — котел функционирует в оптимальном режиме

Обязательное условие: производительность, которой обладает циркуляционный насос первичного (котлового) контура на 10% больше, чем суммарный максимальный напор насосов во второстепенном контуре.

Пошаговое строительство бани руками. С чего начать?

Гидравлическая стрелка для систем отопления, схема и как устроена

Гидравлический разделитель – это полый вертикальный сосуд, который состоит из труб большого диаметра (квадратного профиля) с заглушками эллиптического типа с торцов. Размеры разделителя обуславливаются мощностью котла, зависят от количества и объемов контура.

Гидравлическая стрелка имеет массивный металлический корпус. Его устанавливают на опоры, чтобы на трубопроводе не было линейного напряжения. Компактные устройства крепятся к стене с помощью кронштейна. Отопительный трубопровод и патрубок гидрострелки соединяется с помощью фланцев или же резьбы.

Дополнительные параметры оборудования системы отопления

Современные модели, как правило, совмещают с функцией разделителя, регулятора температуры и сепаратора. Терморегулятор-клапан обеспечивает температурный градиент на вторичном контуре. Выделение растворенного кислорода из теплоносителя позволяет снизить риск эрозии внутренних поверхностей оборудования. Продлить срок работы колеса и подшипников циркуляционных насосов поможет удаление из потока взвешенных частиц.

Перфорированные горизонтальные перегородки разделяют внутренний объем пополам. Потоки обратки подачи соединяются в зоне нулевой точки, скользят в разные стороны, при этом не создается дополнительное сопротивление.

Как удалить накипь в чайнике легко и быстро

Как совместить коллектор с гидрострелкой?

Небольшие частные постройки отапливает котел со встроенным насосом. Установка гидрострелки в системе отопления нужна, если к котлу подсоединяют вторичные контуры. При этом контуры домов со значительной площадью (большей 150 квадратов) подсоединяют посредством гребенки, поскольку гидроразделитель в таком случае будет очень громоздким.

Как правило, распределительный коллектор подключается после гидрострелки. Это устройство, состоящее из двух разделенных частей, которые соединяются перемычками. Число парно расположенных патрубков зависит от количества контуров. На каждый контур – по два патрубка.

Распределительная гребенка упрощает использование и ремонт системы. В одном месте расположена запорная и регулирующая арматура, что очень удобно. Благодаря увеличенному диаметру коллектора обеспечивается равномерный расход теплового носителя всеми контурами.

Коллектор вместе с разделителем формируют гидравлический модуль. Это очень удобно, если помещение котельной небольшое.

Для обвязки предусмотрены следующие монтажные выпуски:

• сверху расположен высоконапорный радиаторный контур;
• снизу подключают низконапорный контур для систем теплых полов;
• сбоку расположен теплообменник (он находится с другой стороны от гидрострелки).

Между коллекторами обратки и подачи обязательно устанавливают балансировочные клапаны. Благодаря регулирующей арматуре создается нужный напор на дальних контурах и максимальный поток. Благодаря балансировке потоки разделяются более равномерно, что обеспечивает расчетную подачу теплового носителя в каждый контур.

Перед тем как самостоятельно сделать гидрострелку, нужно провести необходимые расчеты, изготовить чертежи или составить схему. С работой справится только человек, с навыками и опытом работы с разными инструментами и оборудованием, а также разбирающийся в теплотехнике.

Смотрите также

Выбор стиля

Многообразные стили, используемые в обустройстве зала, обеспечивают красоту, удобство и комфорт. Каждый из них – это интересный и одновременно ответственный процесс, подчеркивающие «лицо» помещения.

Классический стиль характерен мягкостью линий, спокойными оттенками отделочного материала и удобными мебельными комплектами, установленными в комнате. В комплексе эти элементы интерьера создают идеальную гармоничную картину, отличающуюся комфортной атмосферой и уютом.

Немаловажное значение имеют и правильно подобранные аксессуары, соответствующие классическому стилю и подчеркивающие законченный интерьер зала. Хай тек сегодня становится все более популярным и признан одним из самых функциональных и минималистических стилей со всем необходимым для комфортного пребывания в комнате

Хай тек сегодня становится все более популярным и признан одним из самых функциональных и минималистических стилей со всем необходимым для комфортного пребывания в комнате.

Его характерные особенности — это:

• четкость линий;
• минимум декоративных деталей;
• спокойные цветовые оттенки;
• удобная и простая мебель.

Модерн – это стиль для тех, кто любит нестандартные и креативные решения. В нем используются всевозможные интересные детали, аксессуары, необычная мебель, абстрактные картины.

Сочетание всевозможных цветовых оттенков и различные новшества, применяемые в дизайнерском оформлении зала также присущи стилю модерн.

Сегодня все чаще владельцы современных квартир используют скандинавский стиль, в котором присутствуют элементы имитации камина и массивная мебель. Это прекрасный выбор, подчеркивающий уют и теплую атмосферу в жилище.

Дополнением к такой обстановке могут быть различные панно или модульные картины на стенах, а также искусственные цветы в вазах.

Характерной особенностью стиля ампир является роскошная мебель и многослойное оформление окон, замысловатый декор и необычные аксессуары. Это идеальный вариант для дизайнерского оформления зала внушительных размеров.

В небольшой комнате целесообразно использовать дизайнерские минималистические приемы с максимальной функциональностью.

Предпочтение этническому стилю отдают любители путешествий, увлекательных поездок и экскурсий в разные города и страны мира.

Для оформления зала в таком стиле необычные аксессуары станут импозантным дополнением в дизайнерском оформлении комнаты. Это могут быть:

• изделия ручной работы;
• статуэтки животных или птиц;
• редкие минералы;
• памятные сувениры той или иной страны.

Однако перенасыщенность комнаты мелкими предметами может обеспечить ей незаурядный вид и подчеркнуть отсутствие вкуса, эффектно обустроить зал экстравагантной мебелью небольших размеров и несколькими предметами, которые создадут гармоничное единство и шик.

Еще одним вариантом дизайна зала является авангардистский стиль. Комната, оформленная в данном, стиле выглядит ярко и контрастно.

Основной принцип авангарда – это сочетание несочетаемых предметов.

В авангардистском направлении не применяется мелкое декорирование. Все предметы дизайна должны быть больших размеров. В качестве декора можно использовать цветные напольные вазы необычной формы или высокие абстрактные статуэтки.

Прекрасно смотрятся в зале с вышеуказанным стилем произведения современного искусства:

• стильная репродукция;
• модульная картина;
• современные реалистичные фотообои;
• оригинальное панно, сделанное своими руками.

Авангард в комнате – это оригинальная мебель строгой геометрической формы, с наличием прямых углов.

Множество факторов влияет на общий дизайнерский вид зала в квартире. Размеры комнаты играют не последнюю роль в выборе ее стилевого оформления.

Атрибутика помпезного ампира или неестественная сложность барокко в зале незначительных размеров будет выглядеть нелепо, подчеркивая данный фактор.

Отличным показателем для комнаты, где преобладает скромность и простота, является грамотно подобранный мебельный комплект.

Ниже на фото – современный интерьер зала в квартире с камином – искусственный очаг только добавляет залу домашнего уюта: как же приятно находиться в такой домашней умиротворенной обстановке:

5 Расчёт параметров

Для того чтобы сконструировать гидрострелку, нужно рассчитать диаметры самого цилиндра (D) и патрубка (d). Это можно сделать по таким формулам:

Символы в формулах означают:

• D — диаметр основы гидравлического разделителя в мм;
• d — диаметр патрубка в мм;
• P — максимальная мощность, которую способно развить водонагревательное устройство в КВт (это значение можно узнать из документации на него);
• G — максимальный объём воды, проходящей через разделитель в м³ за час;
• π — 3,14;
• ω — максимальная скорость воды при проходе через разделитель вертикально в м/с.;
• ΔT — разница температур воды при её подаче в отопительные трубы и возвращении обратно (тоже необходимо посмотреть в документах);
• C — теплоёмкость воды, относительная величина, зависящая от её температуры и давления, в Дж/кг·°C;
• V — скорость воды при её прохождении через вторичные контуры в м/с.;
• Q — максимальный расход в контуре системы отопления за час в м³.

Все эти формулы получены опытным путём. Нужный диаметр патрубка будет равен таковому у выпуска котла, потому можно просто измерить его

Важно понимать, что речь идёт о внутреннем диаметре, без учёта толщины стенки

Выводы и полезное видео по теме

Видео о практическом применении: когда возникает необходимость в установке гидрострелки, а когда она не нужна.

Значимость гидрострелки в распределении тепловых потоков переоценить сложно. Это действительно необходимое оборудование, которое следует устанавливать на каждой системе индивидуального отопления и ГВС.

Главное – правильно рассчитать, спроектировать, изготовить устройство – гидравлический разделитель. Именно точный расчёт позволяет добиваться максимальной отдачи от устройства.

Пишите, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке, публикуйте фото по теме статьи, задавайте вопросы. Расскажите о том, как оснащали систему отопления гидрострелкой. Опишите, как изменилась работа сети после ее установки, какие плюсы приобрела система после включения этого устройства в схему.