Гидравлический разделитель — устройство, овеянное обилием легенд. Дабы разобраться, с какими задачками гидрострелка вправду способна управляться, а какие её характеристики — только безосновательные заявления рекламщиков, предлагаем тщательно разглядеть принцип деяния этого узла и его предназначение.
Как устроена гидрострелка
Гидрострелка представляет собой пробирку с установленным в высшей части автоматическим воздухоотводчиком. На боковой поверхности корпуса врезаются патрубки для присоединения магистральных труб отопления. Снутри гидрострелка полностью полая, в нижней части может врезаться резьбовой патрубок для установки шарового крана, назначение которого — слив отстоявшегося шлама со дна разделителя.
На самом деле собственной гидравлическая стрелка — это шунт, закорачивающий потоки подачи и обратки. Целью работы такового шунта является выравнивание температуры теплоносителя, также его расхода в генерирующей и распределительной частях гидравлической системы отопления. Для получения реального эффекта от гидросепаратора нужна кропотливый расчёт его внутреннего объёма и мест врезки патрубков. Но большая часть представленных на рынке устройств делается серийно без адаптации под определенную систему отопления.
Нередко можно повстречать мировоззрение, что в полости пробирки непременно должны находиться дополнительные элементы, такие как рассекатели потока либо сетки для фильтрации механических примесей либо отделения растворённого кислорода. В действительности такие методы модернизации не показывают сколь-нибудь важной эффективности и даже напротив: к примеру, при засорении сетки гидрострелка стопроцентно перестаёт работать, а вкупе с ней и вся система отопления.
Какие способности приписывают гидросепаратору
В среде инженеров-теплотехников встречаются диаметрально обратные представления по поводу необходимости установки гидрсотрелок в системах отопления. Масла в огнь подливают заявления производителей гидротехнического оборудования, сулящие повышение гибкости опции режимов работы, увеличение КПД и эффективности теплопотери. Дабы отделить зёрна от плевел, для начала разглядим полностью беспочвенные заявления о «выдающихся» возможностях гидравлических сепараторов.
КПД котельной установки никак не находится в зависимости от устройств, установленных после присоединительных патрубков котла. Полезное действие котла полностью и стопроцентно заключено в преобразовательной возможности, другими словами в процентном отношении тепла, выделенного генератором, к теплу, поглощённому теплоносителем. Никакие особые способы обвязки не могут повысить КПД, он зависит только от площади поверхности теплообменника и корректного выбора скорости циркуляции теплоносителя.
Многорежимность, которая типо обеспечивается установкой гидрострелки, это также абсолютный миф. Сущность обещаний сводится к тому, что при наличии гидрострелки можно воплотить три варианта соотношений расхода в генераторной и потребительской части. 1-ый — абсолютное выравнивание расхода, что на практике как раз может быть только при отсутствии шунтирования и наличии в системе только 1-го контура. 2-ой вариант, при котором в контурах расход больше, чем через котёл, типо обеспечивает завышенную экономию, но в таком режиме по обратке в теплообменник безизбежно поступает переохлаждённый теплоноситель, что порождает ряд негативных эффектов: запотевание внутренних поверхностей камеры сгорания либо температурный шок.
Также существует ряд резонов, любой из которых представляет несвязный набор определений, но на самом деле собственной не отражающий ничего определенного. К таким относятся увеличение гидродинамической стабильности, повышение срока службы оборудования, контроль за рассредотачиванием температуры и иже с ними. Также можно повстречать утверждение, что гидроразделитель позволяет стабилизировать балансировку гидравлической системы, что на практике оказывается прямо обратным. Если при отсутствии гидрострелки реакция системы на изменение протока в хоть какой её части неминуема, то при наличии разделителя она ещё и полностью непредсказуема.
Настоящая область использования
Все же, термогидравлический разделитель — устройство далековато не никчемное. Это гидротехнический устройство и принцип его деяния довольно тщательно описывается в специальной литературе. Гидрострелка имеет полностью определённую, пусть и довольно неширокую область использования.
Важная полезность от гидроразделителя — возможность согласовать работу нескольких циркуляционных насосов в генераторной и потребительской части системы. Нередко случается, что присоединенные к общему коллекторному узлу контуры снабжаются насосами, производительность которых отличается в два и поболее раз. Более мощнейший насос при всем этом создаёт разницу давлений так высшую, что забор теплоносителя остальными устройствами циркуляции оказывается неосуществимым. Несколько 10-ов годов назад эта неувязка решалась так именуемым шайбованием — искусственным занижением протока в потребительских контурах путём вваривания в трубу железных пластинок с разным поперечником отверстий. Гидрострелка шунтирует подающую и оборотную магистраль, за счёт чего разрежение и лишнее давление в них нивелируются.
2-ой личный случай — лишная производительность котла по отношению к потреблению контуров рассредотачивания. Такая ситуация свойственна для систем, в каких ряд потребителей работает не на неизменной базе. К примеру, к общей гидравлике могут быть привязаны бойлер косвенного нагрева, теплообменник бассейна и отопительные контуры построек, которые отапливаются только временами. Установка гидрострелки в таких системах позволяет поддерживать номинальную мощность котла и скорость циркуляции всё время, при всем этом избыток нагретого теплоносителя поступает назад в котёл. При включении дополнительного потребителя разница расходов понижается и избыток уже направляется не в теплообменник, а в открытый контур.
Гидрострелка также может служить коллектором генераторной части при согласовании работы 2-ух котлов, в особенности если их мощность значительно отличается. Дополнительным эффектом от работы гидрострелки можно именовать защиту котла от температурного шока, но для этого расход в генераторной части должен превосходить расход в сети потребителей более чем на 20%. Последнее достигается путём установки насосов соответственной производительности.
Схема подключения и установка
Гидравлическая стрелка имеет схему подключения, настолько же ординарную, как и собственное устройство. Большая часть правил относится не столько к подключению, сколько к расчёту пропускной возможности и расположению выводов. Все же, познание полной инфы дозволит провести установка корректно, также убедиться в пригодности избранной гидрострелки для её установки в определенную систему отопления.
1-ое, что необходимо чётко усвоить — гидрострелка будет работать исключительно в системах отопления с принудительной циркуляцией. При всем этом насосов в системе должно быть как минимум два: один в контуре генерационной части, и хотя бы один в потребительской. При иных критериях гидравлический разделитель будет играть роль шунта с нулевым сопротивлением и, соответственно, закоротит собой всю систему.
Пример схемы подключения гидрострелки: один — котёл отопления; два — группа безопасности котла; три — расширительный бак; четыре — циркуляционный насос; 5 — гидравлический разделитель; 6 — автоматический воздухоотводчик; семь — запорные вентили; восемь — кран слива; девять — контур № один бойлер косвенного нагрева; 10 — контур № два радиаторы отопления; одиннадцать — трёхходовой кран с электроприводом; двенадцать — контур № три тёплый пол
Следующий нюанс — размеры гидрострелки, поперечник и размещение выводов. В общем случае поперечник пробирки определяется исходя из большего расчётного протока в магистрали. За максимум может приниматься расход теплоносителя или в генерационной, или в потребительской части системы отопления согласно данным гидравлического расчёта. Зависимость поперечника пробирки разделителя от протока описывается соотношением расхода к скорости протока теплоносителя через пробирку. Последний параметр фиксированный и, зависимо от мощности котельной установки, может варьироваться от 0,1 до 0,25 м/с. Личное, приобретенное при вычислении обозначенного соотношения, необходимо помножить на поправочный коэффициент 18,8.
Поперечник патрубков подключения должен составлять 1/3 от поперечника пробирки. При всем этом вводные патрубки размещаются от верха и низа пробирки, также друг от друга на расстоянии, равном поперечнику пробирки. В свою очередь выходные патрубки размещаются так, дабы их оси были сдвинуты относительно осей вводов на два собственных поперечника. Описанными закономерностями определяется общая высота корпуса гидрострелки.
Гидрострелка подключается к прямому и возвратимому магистральному трубопроводам котла либо нескольких котлов. Очевидно, при подключении гидрострелки не должно быть и намёка на сужение условного прохода. Это правило вынуждает применять в обвязке котла и при подключении коллектора трубы с очень значимым условным проходом, что несколько осложняет вопрос оптимизации сборки оборудования котельной и увеличивает материалоёмкость обвязки.
О сепарационных коллекторах
В итоге коротко коснёмся темы многовыводных гидрострелок, также узнаваемых как сепколлы. На самом деле собственной это коллекторная группа, в какой подающий и возвратимый разветвитель объединены разделителем. Такового рода устройства очень полезны при согласовании работы нескольких контуров отопления с разной нормой расхода и температурой теплоносителя.
Сепарационный коллектор вертикального монтажа позволяет обеспечить градиент температур в выходных патрубках за счёт смешивания порций теплоносителя. Это делает вероятным прямое подключение, например, бойлера косвенного нагрева, радиаторной группы и петель тёплого пола без смесительной группы: разница температур между примыкающими выводами сепколла будет естественным образом поддерживаться в границах 10–15 °С зависимо от режима циркуляции. Но стоит держать в голове, что таковой эффект вероятен только если возвратимый патрубок генераторной части размещен выше возвратимых отводов потребителей.
В качестве итога дадим важную рекомендацию. Для большинства бытовых систем отопления мощностью до 100 кВт установка гидравлического разделителя не нужна. Еще более правильным решением будет подобрать производительность циркуляционных насосов и согласовать их работу, а для защиты котла от температурного шока связать магистрали трубкой-байпасом. Если же проектная или монтажная организация настаивают на установке гидрострелки, это решение непременно должно обосновываться технологически.
Гидрострелка для отопления: конструкция и метод работы гидравлического распределителя
Гидравлический разделитель, более узнаваемый под заглавием гидрострелка, является современным техническим устройством, выполняющим важные задачи.
Виды гидрострелок
Наличие этого изделия в схеме автономного водяного отопления с несколькими потребителями тепла существенно улучшает качество работы системы, почти всегда понижает потребление горючего, делает щадящий режим работы для оборудования. В материале данной статьи приводится обзор конструкции и метода работы гидрострелки, режимов ее функционирования, дается порядок расчета гидравлического разделителя.
Предназначение и функции гидроразделителя
Особенности работы систем водяного отопления
В личных системах водяного отопления достаточно нередко применяются разные потребители теплоты, посреди них основными являются следующие:
- 1. Система устройств отопления разного типа;
- 2. Комплексы водяного напольного отопления (теплые полы и теплые стенки);
- 3. Емкостное оборудование для жаркого водоснабжения – БКН (бойлер косвенного нагрева);
- 4. Дополнительные – теплообменные аппараты приточной вентиляции, бассейнов и другие.
Любой из обозначенных потребителей тепла имеет свой обособленный гидравлический и температурный метод работы.
- Бойлеры косвенного нагрева ГВС работают в высокотемпературном режиме – это нужно для резвого нагрева воды при ее насыщенном потреблении, оборудование имеет малое значение гидравлического сопротивления по тракту теплоносителя.
- Блок отопительных устройств (радиаторов, конвекторов, регистров) работает на средних температурах и отличается средними значениями гидравлического сопротивления.
- Теплые полы владеют самым высочайшим сопротивлением в системе и работают в низкотемпературном режиме – температура воды тут не превосходит 50 5 0 С.
Также необходимо подчеркнуть, что каждый потребитель тепла работает в различном режиме – если радиаторы имеют в большинстве случаев достаточно размеренный, неизменный нрав работы, то БКН и водяные теплые полы имеют повторяющийся режим. Определенная непостоянность и цикличность может наблюдаться и у батарей – при условии оснащения их термостатической арматурой, работающей в автоматическом режиме.
В системе отопления
Все обозначенные происшествия обычно плохо отражаются на общей работе системы – котел может повсевременно работать на предельной нагрузке либо нередко врубаться/выключаться – это вызывает завышенный износ оборудования и понижение срока его службы. Если гласить о потребителях тепла, то тут также может наблюдаться понижение свойства работы – сначала колебания температуры теплоносителя.
Предназначение гидростреки
Гидрострелка создана для разделения потоков циркулирующего теплоносителя зависимо от нагрузки и мощности котлоагрегата на два области – котловой первичный контур и вторичный контур потребителей тепла. Это позволяет сделать обычный режим работы котла (либо группы теплогенераторов, соединенных каскадом), обеспечивает действенный режим работы каждого отдельного вида потребителей тепла – отопительных устройств, БКН системы жаркого водоснабжения и комплексов водяных теплых полов.
Гидрострелка Gidruss
Необходимо подчеркнуть, что циркуляционный насос котла (интегрированный в агрегат либо установленный раздельно) обычно не гарантирует обеспечения высококачественной циркуляции теплоносителя в системе с огромным числом потребителей – потому каждый блок употребления обычно оснащается независящим насосом (узел теплых полов – в неотклонимом порядке, БКН – в согласовании со схемой подключения).
Таким макаром, основными функциями гидрострелки в системе автономного отопления являются:
- 1. Разделение циркуляции теплоносителя на первичный и вторичный контуры;
- 2. Понижение обоюдного воздействия потребителей тепла;
- 3. Поддержание обычного гидравлического и температурного режима работы теплогенерирующего и нагревательного оборудования – котла, отопительных устройств, теплых полов и бойлера ГВС, разных теплообменников;
- 4. Отчасти – воздухоудаление и отделение жестких частиц из потока теплоносителя;
- 5. Выполнение функции распределительных коллекторов – при наличии соответственного количества патрубков.
Конструкция и порядок расчета гидрострелки отопления
Конструкция и материалы
Конструктивно гидравлический разделитель представляет из себя полый железный сосуд прямоугольного либо цилиндрического сечения, снаряженный резьбовыми либо фланцевыми патрубками для подключения трубопроводов от котла и блоков потребителей тепла. В традиционном варианте имеется два пары патрубков, но есть модели с целым набором патрубков со стороны вторичного контура – отдельная пара штуцеров для каждого потребителя с подходящим расположением на корпусе.
Конструкция гидрострелки
Верхние патрубки обычно созданы для подключения бойлера косвенного нагрева, патрубки средней зоны – для присоединения радиаторов, нижняя зона – для подключения комплекса водяного теплого пола.
Материалом производства гидроразделителей служит рядовая углеродистая либо высоколегированная нержавеющая сталь, изделия в большинстве случаев инсталлируются стенным методом, но есть и модели с напольным размещением.
Внутренние стены
Часто снутри гидрострелки располагаются перегородки разных модификаций – вертикальные, горизонтальные, сплошные либо перфорированные – для более высококачественного разделения потоков; сетчатые – для воздухоудаления и отсеивания загрязняющих частиц. На высшей части устройства обычно располагается воздухоотводчик ручного либо автоматического типа, на нижней части – арматура для слива теплоносителя и освобождения от шлама, корпус разделителя в большинстве случаев запирается съемной термический изоляцией.
Расчет поперечника корпуса гидрострелки
Расчет поперечника корпуса гидравлического разделителя делается по следующей формуле:
D = 47(Q/t),
где Q – термическая мощность отопительного котла, кВт;
t – разница температур прямого и оборотного теплоносителя, обычно принимается значение в 100С.
После определения поперечника сосуда применяется правило 3d = D – для определения поперечников патрубков и межосевого расстояния между ними.
Поперечник патрубков обычно принимается равным 1/3 от поперечника гидрострелки, расстояние между патрубками (и от патрубков до верха и низа устройства) обязано иметь значение более 3d.
Подключение и гидравлические режимы работы
Подключение
Схема подключение
Присоединение оборудования к гидроразделителю делается в следующем порядке:
- 1. Подача котла – к верхнему патрубку со стороны котлового контура, температура теплоносителя t1;
- 2. Возвратимый трубопровод котла – к нижнему патрубку котлового контура, температура в этой точке равна t2;
- 3. Подача на вторичный контур (нагревательное оборудование) – верхний патрубок вторичного контура, температура тут равна t3;
- 4. Возврат теплоносителя из системы потребителей – в нижний патрубок вторичного контура, температура тут равна t4.
Массовый расход теплоносителя между линиями t1 и t2 составляет А1, расход между линиями t3 и t4 (вторичный контур) – А2.
Режимы работы
Зависимо от термический нагрузки гидравлический разделитель может работать в 3-х режимах:
- 1. Ровная циркуляция теплоносителя;
- 2. Режим наибольшей нагрузки котла;
- 3. Равномерный лучший режим.
Режимы работы гидрострелки
В первом случае термическая мощность котла равна потребляемой мощности системы, смешивания теплоносителей контуров не происходит, котел работает в неизменном режиме. Условия работы первого режима:
- t1 = t3;
- t2 = t4;
- А1 = А2.
Режим наибольшей нагрузки котлоагрегата системы обычно наблюдается при недочете производительности теплогенератора. В данном случае происходит ровная передача теплоносителя из первичного контура в зону употребления с подмешиванием остывшего теплоносителя от потребителей, при всем этом происходит постепенное понижение температуры на радиаторах, БКН и теплых полах.
Свойства этого режима имеют следующие соотношения:
- t1 больше t3;
- t2 = t4;
- А1 меньше А2.
Хорошим режимом работы считается работа при критериях (вариант 3):
- t1 = t3;
- t2 больше t4;
- А1 больше А2.
Такие условия наблюдаются при наличии припаса мощности котла – при всем этом теплогенератор работает на средних нагрузках, потребители обеспечиваются нужным количеством тепла, общая температура вырастает, котел стремится к отключению — это обеспечивает наименьшую нагрузку, может содействовать понижению расхода горючего.
Заключение
Гидрострелки не являются самым дешевеньким изделием – потому часто делаются без помощи других – для этого нужна наличие способностей сварщика и прямые руки. Также необходимо подчеркнуть, что достаточно нередко функции гидравлических разделителей делают термические батареи, интегрируемые в схемы с твердотопливными и электрическими котлами.
Использование
Использование гидрострелки – высококачественное техническое решение, внедрение оборудования существенно увеличивает качество работы систем отопления с потребителями тепла разного типа, поддерживает обычные условия эксплуатации котла и нагревательных устройств, нередко позволяет понизить общее потребление горючего.
В почти всех случаях внедрение разделителя не нужна, в особенности, когда схема достаточно обычная и в ней не применяются несколько контуров с переменным расходом.
Видео пример применения в отоплении дома
Принципиальным фактором установки, является гарантия производителя, если вы ставите котел от 30-40 кВт, при его поломке для вас придется обращаться в сервисную службу организации либо производителя для того, дабы произвести ремонт по гарантии. У многих в гарантийном талоне прописаны специфичные условия и нередко при отсутствии гидрострелки, для вас могут отказать сославшись на некорректную эксплуатацию оборудования.