Гидрострелка принцип работы назначение и расчеты

Назначение гидрострелки: принцип работы и расчеты в системе отопления

Гидрострелка, или как еще ее называют гидроразделитель – элемент, который обеспечивает выравнивание температуры и давления в системе отопления remoo.ru/otoplenie/gidrostrelka-princip-raboty-naznachenie-i-raschety/. Наличие гидрострелки обеспечивает более мягкую и ровную работу всей отопительной системы. Постараемся разобраться, какое истинное назначение гидрострелки: принцип работы и расчеты, которые необходимо учитывать при ее монтаже.

Для чего нужна гидрострелка в системе отопления

Перед тем как принять решение об установке гидрострелки в системе отопления, нужно точно понимать, для чего она нужна. Многие владельцы загородных домов сталкиваются с разбалансировками и знают, что это такое. Все дело в том, что циркуляционный расход обычного потребителя, как правило, больше, чем объем контура котла. И именно гидрострелка позволяет установить баланс между этими двумя показателями.

Основные плюсы использования гидрострелки в системе отопления:

— наличие в системе отопления гидрострелки позволяет обеспечить наименьшие потери давления, а также тепловой энергии в процессе работы;

— правильно подобранная гидрострелка позволяет создать дополнительную защиту оборудования от повреждений в результате перепадов температуры, а также нормализует циркуляцию воды как в первичном, так и во второстепенном контуре системы;

— устройство гидрострелки отопления позволяет повысить КПД котла, при этом значительно экономя затраты электроэнергии на его работу.

Все эти преимущества однозначно свидетельствуют в пользу использования этого элемента. Поэтому, разобравшись, зачем нужна гидрострелка для отопления, вы непременно придете к выводу, что ее установка просто необходима для качественной и продуктивной работы котла.

Принцип работы гидрострелки в системе отопления

Гидрострелка представляет собой полый внутри сосуд, сделанный из труб. Преимущественно они имеют квадратный профиль и достаточно большой диаметр. Их размер напрямую зависит от габаритов и мощности котла, для которого будет производиться установка. По краям труб обязательно должны быть установлены заглушки.

Металлический корпус оборудования обычно устанавливают на специальные стойки, а приборы поменьше крепят к стене. Для соединения патрубка гидростелки с трубопроводом применяют фланцы или резьбу. Для обеспечения нормальной работы прибора внизу корпуса расположен специальный клапан для отвода конденсата. А клапан воздухоотводчика находится вверху.

Для изготовления корпуса производители чаще всего применяют медь, полипропилен или нержавеющую сталь. Каждый элемент корпуса обязательно подвергается обработке антикоррозийным составом, что существенно продлевает срок его службы, а также теплоизоляционными материалами для регулирования отдачи тепла.

Работа гидрострелки отопления: дополнительные функции и преимущества

Многие современные модели гидрострелок выполняют не только свое прямое назначение. Их используют для регуляции температурного градиента во вторичном корпусе системы отопления, тем самым снижая количество выделяемого растворенного кислорода и значительно понижая риски возникновения коррозийных процессов в системе. Это повышает эксплуатационный период всего оборудования, и в частности подшипников, установленных в циркуляционных наносах.

Полезный совет! Для того чтобы понять принцип работы данного оборудования, достаточно посмотреть фото гидрострелки для отопления в разрезе.

Также гидрострелка зачастую оснащена дополнительными приборами, которые упрощают работу с ней:

— датчик температурных режимов;

— линия, обеспечивающая питание для запуска всей системы.

Кроме того, в верхней части корпуса, которая отвечает за поддержание температуры, расположены специальные пластины, имеющие пористую структуру. Они отвечают за удаление излишков образующихся газов. Магниевый анод при этом располагается в нижней части корпуса гидрострелки.

И хотя каждый из этих элементов упрощает процесс использования системы, они требуют дополнительного обслуживания, которое редко удается производить без помощи профессионалов.

Назначение гидрострелки: принцип работы и расчеты для системы отопления в доме

Рассмотрим, каким образом гидрострелка выполняет свои функции. Поток, образуемый в теплоносителе, проходит разделитель на скорости от 0,1 до 0,2 м/с. При этом скорость потока, который движется по котловому насосу, достигает уже 0,7-0,9 м/с. Таким образом необходимо что-то, что смогло бы гасить эту разницу в скоростях, при этом сохраняя максимальную продуктивность работы устройства. И принцип работы гидрострелки отопления основан как раз на этом.

Функции гидрострелки в системе отопления частного дома можно кратко выразить в нескольких пунктах:

1. При минимальном расходе теплоносителя можно получить большой расход для искусственно созданного контура. В качестве примера рассмотрим такую ситуацию: установленный в доме котел имеет расход 40 л за 1 минуту. При этом вся система отопления требует расхода в 120 л. В этом случае контур котла считается первичным, сама система развязки отопления – вторичным. И для того чтобы обеспечить систему необходимым объемом, ни в коем случае нельзя пытаться разогнать котел до той производительности, которая не предусмотрена производителем. Иначе это может привести к неисправности. Кроме того, это повышает риски увеличения гидравлического давления и, как результат, приводит к серьезным затратам электроэнергии.
2. Вторая необходимость использования гидрострелки – разделение потоков на отдельные контуры. Для чего это необходимо? Предположим, что в доме установлена система подогрева полов или же имеется бойлер контурного нагрева. Чтобы иметь возможность беспрепятственно их отключать, не затрагивая центральную систему отопления, требуется установка гидрострелки.
3. В то же время гидрострелка отопления частного дома способна выполнять роль соединительного элемента, который служит для установки связи между двумя различными контурами, которые работают независимо друг от друга. Как это происходит, можно увидеть на схеме гидрострелки для отопления.

Гидрострелка для отопления своими руками

Разобравшись, что такое гидрострелка в системе отопления, закономерно возникает вопрос, можно ли сделать ее самостоятельно. И ответ однозначно положительный. Сделать все самостоятельно вполне возможно, правда, для этого потребуется разобраться во множестве расчетов и рекомендаций.

В первую очередь необходимо внимательно изучить, как рассчитать гидрострелку системы отопления. Для этого в Интернете предложено множество формул с пояснениями, как правильно их использовать. Все, что вам остается, – это подставить данные своей системы и провести соответствующие расчеты.

Затем, используя чертежи гидрострелки отопления, вы можете приступать непосредственно к ее изготовлению. Для этого лучше всего посмотреть видео «гидрострелка для отопления» или пошаговую фото-инструкцию, которая наглядно продемонстрирует каждый этап работ.

Принимаясь за самостоятельные работы, чаще всего отдают предпочтение гидрострелке своими руками из полипропилена. С этим материалом легко работать, и к тому же он наиболее доступен среди прочих вариантов.

Полезный совет! Как вариант можно рассмотреть приобретение коллектора отопления с гидрострелкой. Хотя вы без труда сможете найти схему изготовления гидрострелки с коллектором и сделать ее самостоятельно.

Если вы не до конца уверены в своей компетентности, то расчет гидрострелки для отопления лучше поручить специалистам. Так как допущенные неточности и ошибки могут привести к неисправности системы или излишним затратам электроэнергии.

Раз и навсегда разобравшись, зачем нужна гидрострелка в системе отопления, вы поймете, что в современных системах обойтись без нее достаточно сложно. И подключение гидрострелки отопления позволит вам не только обеспечить бесперебойную работу системы, но и существенно снизить затраты на обеспечение ее работы.

Назначение и принцип действия гидравлической стрелки для отопления

Чтобы различные контуры, узлы и приборы в разветвленных сложных системах отопления работали слажено, нужны устройства, которые будут регулировать их работу. Гидрострелка для отопления позволяет объединить разрозненные контуры в единую систему и наладить бесперебойную работу. Гидравлический разделитель имеет простое устройство. Если рассмотреть принцип его работы, можно понять, в каких режимах работает гидрострелка и какие дополнительные возможности у нее есть. Не менее важно правильно выполнить расчет разделителя и совместить его с коллектором.

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

Что такое гидрострелка?

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

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

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

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

Как работает гидравлический разделитель?

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

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

Режимы работы

Гидроразделитель в системе отопления может работать в трех режимах:

1. В одном из режимов гидравлическая стрелка для систем отопления создает равновесие, при котором расход котлового контура такой же, как у всех подключенных к коллектору и гидрострелке отдельных контуров. В таком случае тепловой носитель проходит устройство в горизонтальном направлении и не задерживается в нем. При этом температура жидкости в отводящем и подающем патрубке одинаковая. Такой режим работы, когда гидрострелка практически не оказывает влияния на деятельность всей сети, встречается очень редко.
2. При втором режиме работы суммарный расход во всех разрозненных контурах превышает количество теплоносителя, который выдает котел. Такие ситуации случаются, если все контуры одновременно расходуют максимальное количество нагретой жидкости. Иными словами спрос на теплоноситель значительно превышает возможности нагревательного оборудования. Благодаря гидрострелке разбалансировка и остановка системы не произойдет. В корпусе устройства образуется восходящий по вертикали поток жидкости, обеспечивающий подмес горячего носителя из малого котлового контура.
3. Есть еще один режим, в котором термострелка на отопление функционирует в большинстве случаев. В таком режиме общий расход на коллекторе меньше, чем потребление нагретой воды в малом контуре. Иными словами, предложение превышает спрос всех разрозненных контуров. Разбалансировки системы удается избежать, потому что в термострелке формируется нисходящий по вертикали поток. Благодаря ему лишний объем жидкости сбрасывается в обратку.

Дополнительные функции гидрострелки

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

• Когда жидкость попадает в корпус разделителя, ее скорость немного снижается, что способствует сбору на дне нерастворимых примесей. Они содержатся в любом теплоносителе. Чтобы периодически сливать собравшийся осадок, снизу на корпусе агрегата установлен кран.
• Также благодаря уменьшению скорости тока теплоносителя из воды легко выделяются пузырьки воздуха. Скопившиеся в верхней части корпуса газы легко выводятся через автоматический воздухоотводчик, который установлен в этом месте. В таком случае гидрострелка выполняется функции сепаратора. Удаление скопившихся газов важно делать сразу после выхода теплоносителя из нагревательного оборудования, ведь при нагревании воды газообразование усиливается.
• В сетях с чугунными котлами гидроразделитель выполняется функции дополнительного защитного оборудования. Благодаря этому устройству в теплообменник котла не попадает очень холодная вода, которая может привести к трещинообразованию и поломке нагревателя.

Устройство гидрострелки

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

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

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

Расчет гидроразделителя для отопительных систем

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

Как совмещается коллектор с гидрострелкой?

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

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

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

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

Для устройства обвязки используется несколько монтажных выпусков:

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

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

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

Гидрострелка для системы отопления: назначение и расчёт

Гидрострелка для системы отопления, назначение и расчёт которой определяется конструктивными особенностями котельной, выполняет три важные задачи.

1. Деление. Подающая и обратная линия образуют два контура, один котловой и один потребителя.

2. Баланс. Компенсация температур подачи и обратки позволяет поддерживать оптимальные условия эксплуатации, что гарантирует безопасность чугунных теплообменников и других элементов модуля.

3. Вывод примесей. Шлам, механическая грязь, воздух удаляются через специальные отверстия. Это существенно продлевает срок службы подвижных деталей в циркуляционных насосах, счётчиках, клапанах и другой арматуры.

Перечисленные функции гарантируют всестороннюю защиту оборудования, в том числе котла отопления. Ведь именно от него зависит, как будет обогреваться ваш дом, а главное, насколько быстро это будет происходить. Поэтому о страховке лучше позаботиться заранее. Её в полной мере обеспечит гидравлический разделитель. Цена данного изделия гораздо меньше, чем стоимость нового котла. Вы будете спокойны и за другие устройства. Стрелка в паре с распределителями свяжет их в единую систему, не нарушив базовых настроек.

Гидрострелка для отопления: чертеж и назначение

Гидрострелка отопления предназначается прежде всего для автономных систем отопления с индивидуальным расчётом и проектированием. Типовые схемы также применимы, однако они должны быть проверены специалистами и при необходимости адаптированы. Мастер проводит обязательный осмотр котельной, оценивает планировку дома и состояние системы в целом, а также выясняет у заказчика, сколько он готов потратить. Некоторые вкладываются основательно и не жалеют средств, чтобы создать комфортные условия проживания. Другие наоборот, хотят урезать расходы и сделать отопление частного дома менее технологичным. И те и другие часто задаются вопросом » зачем нужна гидрострелка? «. Для этого необходимо разобраться с тем, как она устроена.

Гидрострелка для отопления представляет собой сварной сосуд с выходами. Внутри полый или с фильтрующей сеткой. Сепаратор помогает эффективнее убирать примеси, тем самым уберегая трубопроводы и комплектующие от ржавчины. Снаружи гидравлическая стрелка имеет патрубки, на них наваривается резьба или фланец.

Диаметр проходов зависит от соединительных размеров котла. Так модели до 60 киловатт имеют вход 1 1/4 дюйма. Самые большие 2-ух дюймовые монтируются с фланцем Ду-65. Чем точнее размер, тем герметичнее соединение. Вероятность протечки существенно снижается. В результате рабочая жидкость поступит в систему в полном объёме.

Как гидрострелка защищает котел

1. Предупреждает гидроудар

2. Уменьшает разницу температур

3. Ускоряет удаление воздуха и отстойных смесей

Добиться полного соответствия параметров можно только при соблюдении трубных стандартов, в противном случае монтаж потребует дополнительных вложений. Сократить время и уберечь себя от лишних трат можно, обратившись к продукции производителей. Профильные заводы изготавливают гидравлические разделители по чертежам, все габариты выверяются с точностью до миллиметра.

Расчет гидрострелки

Правильно расчитать гидрострелку можно, воспользовавшись специальными формулами диаметров, их используют, когда делают изделие своими руками.

1. Пропускная способность

2. Мощность теплогонератора

Диаметр патрубка расчитывается так

Данные берутся из паспорта на котёл, инструкций и другой документации.

Кроме того, расчет гидрострелки можно провести практическим способом. Правило трёх диаметров гласит, корпус стрелки равняется трём диаметрам патрубков.

Такой метод хорош, если гидрострелка большая по объёму. Для конструкций меньших размеров габариты определяются из расчета не менее 10 диаметров штуцера на выход.

Как можно улучшить гидрострелку

Гидравлические разделители являются простейшим вариантом балансировочного устройства, усовершенствовать которое можно с помощью распределительных гребенок.

Комбинированная конструкция считается более эффективной, так как балансирует систему на уровне котла и потребителей. Каждое устройство получает выделенную линию, рабочая жидкость в ней циркулирует с заданной скоростью. Кроме того, её температура не превышает допустимой нормы, что также положительно сказывается на работе системы.

Гидрострелка в системе отопления

Если обогрев небольшого частного строения производится котлом по простейшей схеме (однотрубной), то при грамотном монтаже каких-либо неудобств собственник не испытывает. Но если речь заходит о домах в 2, а то и 3 этажа, с множеством комнат и контуров (например, бойлера, теплых полов, бассейна), то возникает ряд проблем, связанных с разбалансировкой системы. Решить их только настройками агрегата невозможно. Поэтому при организации отопления во многих случаях без гидрострелки не обойтись. К сожалению, не все знают, что она собой представляет, хотя именно это устройство бывает просто незаменимо для сложных схем.

Что такое гидрострелка? Металлический цилиндр (или изделие квадратного сечения) с несколькими присоединительными патрубками. С одной стороны – для котельного оборудования (выход и вход), с другой – для контуров системы отопления. По сути – это разделитель потоков воды, поступающих в гидрострелку с разных направлений. В зависимости от количества «петель» и подбирается соответствующая модель устройства.

В нижней части корпуса устройства – вентиль, через который удаляется мусор, занесенный из системы отопления, в верхней – клапан-автомат для стравливания из нее воздуха. Отсюда и требования к монтажу «разделителя»; установка только в вертикальном положении.

Когда целесообразно монтировать гидрострелку? По данному вопросу лучше консультироваться с профессионалом. Но основные моменты знать следует.

• При большом количестве обогревательных приборов (радиаторов) и сравнительном малом внутренним контуром котельного агрегата. Такое несоответствие не редкость в домах, где хозяин предпочитает делать все сам – и схему составлять, и подбирать необходимое оборудование и материалы. Как правило, добиться сбалансированности системы в подобной ситуации без гидрострелки практически невозможно. Но и это не все. Насос в таких условиях долго не проработает, а «разделитель» позволяет продлить его ресурс.
• Если вторичный контур системы отопления состоит из нескольких «петель». О них выше сказано – теплые полы (к тому же в двух-трех, а то и более помещениях) и так далее. При отключении хотя бы одной «нитки» в результате разбалансировки, вызванной разницей в расходе теплоносителя и температурным режимам. Как следствие – скачки температуры и давления. Это крайне негативно сказывается на функционировании котельного оборудования и снижает срок его безремонтной эксплуатации. То есть гидрострелка еще и защищает агрегат от «теплового удара».

Более того. Например, для теплых полов часто устанавливаются смесительные узлы (подробнее о них на этой странице). В каждом – свой насос. Гидрострелка нивелирует их возможное «противодействие» перекачивающему устройству отопительного агрегата, оптимизируя работу контуров, и позволяет более равномерно распределять теплоноситель по «ниткам».