Что такое гидрострелка, простое объяснение работы и наглядные чертежи.

Отопление дома – это достаточно сложная система «органов» для правильной и эффективной работы которых требуется максимальная согласованность работы всех его элементов. Добиться этого не просто, особенно если система разветвленная, сложная и включает в себя несколько контуров, различающихся по принципу работы, и по температурному режиму. Особенно если отопительные контуры имеют свои устройства автоматической регулировки и обеспечения работы, и могут своим вмешательством оказывать влияния на работу друг друга.
Гидрострелка

Умный изобрёл колесо, зато дурак первым догадался вставлять в него палки.
Афанасий Смыслов

Есть много способов стабилизировать работу системы. Но самым простым и эффективным считается применение гидрострелки (или гидравлического распределителя).

 

Что такое гидрострелка и для чего она нужна.

Правильное название гидрострелки – гидравлический распределитель. Своё название «стрелка» это устройство получило за способность перенаправлять потоки горячей воды в нужное нам направление подобно железнодорожной стрелке.
Для чего нужен гидравлический разделитель в системе отопления
Чтобы понять предназначение гидрострелки, давайте вспомним, как вообще работает автономная система отопления.
В упрощённом варианте одноконтурная система отопления выглядит так:

Принудительная система циркуляции

Принцип работы отопления.

Принцип работы отопления с естественной системой циркуляцией и так понятен. Котёл нагревает теплоноситель, который по законам физики тепло поднимает в верх. От куда по наклонным трубам опускается в низ. Проходя через нагревательные приборы (батареи), отдаёт им тепло и возвращается к котлу остывшим. Где опять нагревается.
Хотя схемы с естественной циркуляцией теплоносителя не плохо работают, следует все же установить циркуляционный насос – это резко поднимет эффективность работы системы отопления.

Естественная система циркуляции
Естественная система циркуляции

Ну а систему с принудительной циркуляцией можно представить так: котёл нагревает теплоноситель и при помощи циркуляционного насоса разводит его по батареям, которые обогревают помещение, после чего возвращает обратно в котёл.
Насос может быть установлен на трубе, либо уже входить в конструкцию котла.
При правильном подборе насоса его может быть достаточно для долгой и правильной работы. И установка дополнительного оборудования вроде не требуется.
Для небольшого дома этого может быть достаточно. Но в большом доме, где имеется несколько контуров теплопотребления, с различным температурным режимом этого недостаточно. И один циркуляционный насос с этой задачей на вряд-ли справится. Нужно устанавливать несколько насосов, но так чтобы они не мешали друг другу.

Ставим коллектор.

Можно поставить коллектор, который будет разделять потоки на несколько контуров, например:

  1. Один или несколько контуров с высокотемпературными радиаторами отопления.
  2. Водяные тёплые полы, где температура должна быть значительно ниже. А значить придётся устанавливать специальные термостатические устройства.
  3. И обеспечение дома горячей водой. Либо устанавливать бойлер нагрева воды.

Система1

Один циркуляционный насос возле котла на вряд  — ли справится с этой задачей. Придётся ставить насос на каждый выход после коллектора.

Система2

Но проблема ещё не решена. Чтобы такая системы работала стабильно, необходим очень точный расчет насосного оборудования, иначе система будет выходить из строя или недостаточно обогревать помещение. И следить за такой системой и управлять ей сложно. А ведь нередко в крупных домах устанавливаются каскадное два и более котлов – управление такой системой становится вообще чрезвычайно сложной, почти невыполнимой задачей.
Но выход есть, надо разделить всю гидравлическую систему не только на контуры через коллектор, но и выделить отдельный контур котла.

Система3

Проблему управления балансировки системы отопления решает гидравлический разделитель (ГР). Она обеспечивает требуемый расход теплоносителя для всех насосов, независимо от их производительности. То есть, служит для гидравлической развязки системы отопления. Потому это устройство называют — гидравлический разделитель или гидрострелка.

Как устроена гидрострелка.

Гидрострелка имеет довольно простую конструкцию, и представляет собой кусок трубы круглой или квадратной формы с отходящими от неё патрубками для подключения к отопительной сети.  Причем патрубки для подключения подачи расположены, как правило, в верхней части трубы, а обратки – в нижней.

Гидрострелка в разрезе1

 

Гидрострелка в разрезе2

Некоторые виды гидрострелок имеют внутри сетчатый фильтр, для задержки крупного мусора.

Виды гидравлических стрелок.

Гидрострелка1Гидрострелка2Гидрострелка3Гидрострелка4Гидрострелка5

Гидрострелка6Гидрострелка7

Про устройство, назначение и принцип работы гидрострелки можно посмотреть в видео ниже.

Где устанавливают гидрострелку.

Это нехитрое устройство устанавливается между котлом и потребителем (коллектором). Располагаться может как горизонтально, так и вертикально. При вертикальном расположении в верхней части ставят автоматический воздухоотводчик, внизу — запорный кран. Через кран периодически сливается некоторая часть воды с накопившейся грязью.
Стрелка позволяет контролировать давление в системе отопления многоэтажного дома, частного коттеджа или в системе автономного отопления обычной квартиры с теплыми полами и радиаторным водяным отоплением.

Система Гидрострелка8

Конструкция гидрострелки позволяет подключить к системе два взаимосвязанных контура, которые не воздействуют друг на друга. Первый «малый» контур представлен следующим образом: «котел — гидравлический разделитель». Второй «большой» контур имеет следующий вид: «котел — гидравлический разделитель – контур конечного потребления».

Контур

3 режима работы гидрострелки.

Теоретически, возможны три режима работы системы отопления с гидрострелкой.
Первый режим (Рис. 1)— когда через гидрострелку прокачивается ровно столько теплоносителя, сколько требует вся система отопления. Это идеальная ситуация, но в реальной жизни встречающаяся очень редко. Почему? Современное отопление подстраивает работу по температуре теплоносителя или по температуре в помещении. Даже если вы все идеально рассчитали, подкрутили все вентили и после достигнуто равенство, то через некоторое время параметры работы котла или одного из контуров отопления изменятся (изменится температура в помещении и т.п.). Оборудование подстроится под ситуацию и режим работы гидрострелки изменится. Так что этот режим может просуществовать считанные минуты (или даже еще меньше).
Второй режим работы (Рис. 2)— когда расход отопительных контуров больше мощности котлового насоса. Эта ситуация опасна для системы и допускать ее нельзя. Она возникает если насосы подобраны неправильно, насос котла имеет слишком малую производительность. В этом случае для обеспечения требуемого расхода, в контуры вместе с нагретым теплоносителем от котла будет подаваться теплоноситель из обратки. То есть, на выходе котла, например, 90°C, в контура после подмеса холодной воды идет, например, 60°C. Пройдя по отопительным приборам, температура теплоносителя опускается на 20-25°С. То есть, температура теплоносителя, подаваемого в котел, будет в лучшем случае 40°C. Если сравнить с выходной — 90°C, то дельта температур слишком велика для обычного котла (не конденсационного). Такой режим работы не является нормальным и котел быстро выйдет из строя.
Третий режим работы (Рис. 3)— когда насос котла подает больше нагретого теплоносителя, чем требуют отопительные контура. 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.

Режим работы

3 способа расчёта параметров гидрострелки

Важен ли объем гидрострелки? Этот параметр имеет большое значение, особенно если в системе автономного отопления будет использоваться твердотопливный котел, так как его работа отличается нестабильным давлением перепадами.
Каждый из контуров имеет свои рабочие характеристики и отличается скоростью циркуляции теплоносителя, его температурой и давлением. Подбирается гидравлический разделитель с учетом максимально возможной скорости потока теплоносителя. При высокой скорости движения жидкости по трубам она начинает шуметь. Чтобы не было этого эффекта, максимальная скорость принимается равной 0,2 м/с.
Его диаметр подбирается так, что на контуре образуется участок с малым гидравлическим сопротивлением. Это позволяет стабилизировать давление даже при аварийном простое рабочих контуров.

По максимальному потоку теплоносителя.

Чтобы рассчитать диаметр гидрострелки по максимальному потоку теплоносителя, единственное, что нужно знать — это максимальный поток теплоносителя, который возможен в системе и диаметр патрубков. С патрубками все просто — вы же знаете, какой трубой будете делать разводку. Максимальный поток, который может обеспечить котел, мы узнаем по техническим характеристикам котла, а расход по контурам, который зависит от их размера и объема и определяется при подборе контурных насосов. Расход на все контуры сравнивается с мощностью котлового насоса. Большая величина подставляется в формулу для расчета объема гидрострелки.

Формула1

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.

Ещё один способ расчёта гидравлической стрелки по мощности котла. Оценка будет приблизительной, но достаточно правильной. Нужно будет знать мощность котла и разницу температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе (находим опытным путём).

Формула2

Формула расчета диаметра гидравлического разделителя для системы отопления в зависимости от максимальной мощности котла.

Определяем длину гидрострелки.

Диаметр гидрострелки для отопления нашли, теперь еще надо определить и её 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).

Расчёт параметров

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.

Вывод.

Несмотря на свои недостатки, такие как, необходимость использования дополнительных насосов и невозможность работать в безнапорном режиме, использование гидрострелки в системе отопления имеет ряд достоинств. Она лучше всех справляется с распределением гидравлического сопротивления и температурного градиента в сети отопления, при этом ее можно изготовить своими руками из подручных средств. Этого не скажешь, например, о трехходовом клапане, для изготовления которого нужен как минимум токарный станок. Да и последующие эксплуатационные издержки сводятся к минимуму.
Так что гидравлический разделитель можно считать одним из лучших средств для регулирования системы отопления.

Если статья понравилась или у Вас есть вопросы и предложения, можно писать мне в комментарии или на почту, в разделе «Контакты»

Ищите что-то ещё?
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Комментарии : 2
  1. Richardpolla

    Галерея Мозаики из стекла.

    Посмотрите мои работы. Они просто великолепны.
    Переливы света и цветовая гармония завораживают.
    Искусство категории люкс и шик в стиле нео- импрессионизм и каждая работа уникальна .
    Желаете сделать заказ?
    Сегодня это пока возможно.
    Вся информация на сайте
    http://artiste-artist.com/ru/mozaika/

    Так же вы со мной можете связаться по емайл leo.novoro@gmail.com

  2. stroitelstvo

    [url=https://stroitelstvo-domov.space] [/url]

    Спасибо за полезный материал.

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Top