Гидравлическая стрелка принцип работы

Распределитель воды типа HS оснащен элементами для удаления воздуха и осадка. MGS (многофункциональные гидрострессоры) оснащены магнитными стержнями и возможностью регулировки высоты опоры с точностью до 10 см. Типы HS, MGS, flexbalance и maibes могут использоваться в двухконтурных системах, но также могут быть дооснащены распределителем.

Что такое гидрострелка (гидравлический разделитель) в системе отопления

Спроектировать собственную систему отопления непросто. Даже если монтажники “планируют” его, есть много нюансов, которые вы должны учитывать. С одной стороны, следить за их работой, а с другой – оценивать необходимость и осуществимость их предложений. Например, в последние годы идет активное продвижение водонагревателя. Это небольшое дополнение, установка которого стоит очень дорого. В некоторых случаях он очень полезен, в других – без него можно легко обойтись.

Правильное название этого устройства – гидравлический вал или гидравлический распределитель. Он представляет собой кусок круглой или квадратной трубы со сварными соединениями. Обычно внутри ничего нет. В некоторых случаях может быть два потока. Один (вверху) для лучшей “вентиляции” воздушных пузырьков, другой (внизу) для отсеивания примесей.

Примеры гидрострелок промышленного производства

Примеры регуляторов давления, выпускаемых для рынка

В системе отопления водопровод расположен между котлом и потребителями – отопительными контурами. Его можно разместить как горизонтально, так и вертикально. Наиболее распространенным является вертикальный. В этом случае автоматический воздушный клапан устанавливается вверху, а запорный клапан – внизу. Вода с накопившимися загрязнениями регулярно сливается через клапан.

Где в системе отопления ставят гидроразделитель

Там, где в системе отопления установлен гидравлический разделитель

Получается, что помимо своих основных функций, вертикально установленный гидравлический сепаратор также выпускает воздух и позволяет удалить осадок.

Принцип работы гидрострелки

Назначение гидравлического разделителя, как следует из названия, заключается в отделении первичного контура (контура котла) от вторичного контура (контура отопления). При использовании гидростатического сепаратора парциальное давление P между подающим и обратным коллекторами близко к нулю. Парциальное давление P определяется гидравлическим сопротивлением в коллекторе, которое пренебрежимо мало. Это также постоянная величина, которая не зависит от количества насосов, одновременно работающих во вторичном контуре.

Практический опыт показывает, что применение гидравлической стрелки настоятельно рекомендуется, если без разделителя перепад давления между коллекторами дельта P > 0,4 метров водяного столба.

Читайте также:
Барная стойка своими руками для кухни : как сделать барную стойку

Кроме того, одной из важнейших функций гидравлического ручного тормоза является защита чугунного теплообменника котла от тепловых ударов. При первом включении котла теплообменник может нагреться до высокой температуры за очень короткое время, и даже в самом коротком контуре отопления охлаждающая среда еще не успевает нагреться до нужной температуры. Поэтому “холодный” теплоноситель из обратного трубопровода системы отопления (например, обратного коллектора рис. 1) попадет в горячий теплообменник, что приведет к его преждевременному разрушению и выходу котла из строя.

Используя гидрострелку, вы можете уменьшить контур отопления котла и обеспечить разницу температур между подающей и обратной трубой не более 45 градусов Цельсия.

Гидравлический сепаратор может смешивать поступающую и возвращающуюся воду и работать в трех режимах.

Перемещение воды в гидравлической стрелке

Часто на практике гидравлический сепаратор может решить многие недостатки контура, поскольку гидравлика контура не соответствует проектным параметрам.

Размеры и расчет гидравлической стрелки

При самостоятельном изготовлении гидравлического сепаратора для определения оптимальных размеров обычно используются два метода – метод трех диаметров (Рисунок 6) и метод альтернативного патрубка (Рисунок 7).

Выбор разделителя требует только определения диаметра разделителя (или диаметра входных отверстий). Выбор гидравлического разделителя зависит от максимально возможного расхода воды (кубических метров в час) и обеспечения минимальной скорости воды в разделителе и на входах. Рекомендуемая максимальная скорость движения воды через поперечное сечение гидравлического разделителя составляет примерно 0,2 м/с.

Размеры гидравлического разделителя

Размеры гидравлического разделителя

Применяются следующие математические символы:

  • D – диаметр гидравлического сепаратора, мм;
  • D – диаметр входных патрубков, мм;
  • G – максимальный расход воды через сепаратор, м3 /ч;
  • W – максимальная скорость потока воды через сечение гидравлического сепаратора, м/с (приблизительное значение составляет около 0. 2 м/с)
  • C – теплоемкость теплоносителя, в данном примере теплоемкость воды (постоянная)
  • P – максимальная мощность установленного котельного устройства, кВт
  • ?T – заданная разница температур между подачей и обраткой системы отопления, °С (мы предполагаем, что она составляет около 10°С).

С помощью следующих формул мы можем игнорировать простые математические вычисления:

1) Зависимость диаметра гидравлического распределителя от максимального потока воды в системе.

Читайте также:
Батареи отопления какие лучше для квартиры: виды радиаторов и критерии выбора

Пример. Согласно диаграмме на рисунке 2, после подбора насосов получаются следующие значения для максимальных рабочих условий. Расход воды в котловом контуре для каждого котла составляет 3,2 кубических метра в час. Конечный расход воды в контуре котла составляет:

3,2+3,2=6,4 кубических метров в час.

В отопительном контуре имеем:
– первая зона системы отопления – 1,9 куб. м/час;
– вторая зона системы отопления – 1,8 куб. м/час;
– низкотемпературная зона – 1,4 куб. м /час;
– бойлер ГВС – 2,3 куб. м/час.
Итоговый расход воды через отопительный контур в пиковом режиме составляет:

1,9+1,8+1,4+2,3=7,6 куб. м/час.

Поскольку пиковый расход воды в контуре отопления выше, чем расход воды в контуре котла, размер гидравлического разделителя будет определяться расходом воды в контуре отопления.

Примерный диаметр сплиттера составляет 116 мм.

2) Зависимость диаметра гидроразделителя от максимальной мощности устанавливаемого котельного оборудования.

Если насосы еще не выбраны, грубую оценку размера гидравлического разделителя можно сделать на основе максимальной мощности устанавливаемого котельного оборудования, задав разницу температур между подачей и обраткой отопительной системы около 10°C.

Пример. Согласно рисунку 2, будут использоваться два котла с суммарной мощностью 49 кВт.

Приблизительный диаметр разветвителя – 121 мм.

Устройство, принцип работы, назначение

Полное представление о том, что такое гидрострелка для отопления, зачем она нужна и в каких вариантах бывает, можно получить, изучив ее подробную конструкцию, принципы работы и назначение. Давайте рассмотрим эти аспекты подробнее.

Устройство

Конструктивно гидравлический сепаратор представляет собой полую емкость круглого или квадратного сечения, закрытую с торцов. Его размеры зависят в основном от мощности котла, а также от количества и пропускной способности контуров. В зависимости от веса конструкция крепится к полу с помощью опорных ножек или фиксируется на поверхности стены с помощью специальной опоры.

Рабочие патрубки с числом не менее четырех обычно крепятся к трубопроводу отопления с помощью резьбы или фланца. Среди материалов, используемых для изготовления устройства, – сталь с низким содержанием углерода, нержавеющая сталь, медь и полипропилен. В то же время системы, работающие на твердотопливном агрегате, оснащаются только металлическими моделями.

Читайте также:
Как выбрать люстру для зала, гостиной, спални, кухни

Хотя вертикальное размещение считается традиционным, оно не является обязательным. Горизонтальное размещение устройства возможно, если нет необходимости в воздушных карманах и удалении осадка из теплоносителя. В результате отпадает необходимость в конвективном перемешивании.

Принцип работы

Равномерное распределение теплоносителя при наличии нескольких потребителей одновременно обеспечивает гидрострелка для отопления – принцип действия такого механизма основан на разделении общего потока на независимые направления для каждого отдельного контура. Поскольку циркуляционный насос котельного оборудования разгоняет воду до 1 м/с, разница в скорости в гидроразделителе составляет минимум 0,1 м/с. Одновременно соблюдается несколько условий:

  • Изменяет объем и направление потока.
  • Устранение потерь тепловой энергии.
  • Устранение гидравлического сопротивления
  • Устройство и потребительский контур разделены – водонагреватель действует как буферная зона.
  • Насосные агрегаты для каждого контура работают независимо, не влияя на общий гидравлический баланс.

Если в системе установлено несколько насосов, то подключается гидравлический разделитель для отопления, принцип действия которого заключается в обеспечении правильной работы каждого контура в отдельности:

  • Отдельные отделения с радиаторами.
  • Водяной теплый пол.
  • Бойлер с косвенным нагревом.
  • Теплая вентиляция и т.д.

В качестве примера рассмотрим ситуацию, когда используется несколько насосов с очень разной производительностью. Как правило, все оборудование располагается в одном помещении – коллекторном модуле. Включение самого мощного насоса перекачает весь теплоноситель и лишит остальные контуры. Упрощенный способ решения этой проблемы – установка гидравлического разделителя. Без него все насосы пришлось бы располагать на значительном расстоянии друг от друга.

Назначение

Одним из самых сильных аргументов для ответа на вопрос, для чего нужен водонагреватель – зачем он нужен и какие функции выполняет – является обеспечение безопасной работы бойлера. Такое устройство просто отделяет и делает независимым собственный контур производителя тепла от более крупного вторичного контура потребителя.

Кроме того, существует несколько причин, по которым гидравлический разделитель необходим в системах принудительного потока:

  • Создает условия для безопасной эксплуатации агрегатов мощностью от 50 кВт и выше и моделей с чугунным теплообменником
  • Создает оптимальные условия ламинарного потока для поддержания тепло-гидравлического баланса
  • Минимизирует перепад давления, потери тепла и общую производительность в параллельных контурах
  • Обеспечивает градиент температуры во вторичных контурах
  • Защищает котел от тепловой перегрузки и выравнивания объема в первичном и вторичном контурах.
  • Повышает эффективность вашей системы отопления.
  • Защита от падения температуры теплоносителя в контуре котла.
  • Экономия энергетических ресурсов.
  • Устранение воздействия тяжелых насосов на агрегат и оборудование вторичного контура.
  • Улучшение работы установки за счет снижения сопротивления воды, удаления отложений и устранения воздушных карманов.

Вы должны знать. Грамотное внедрение гидросепаратора защищает систему от непредвиденных гидродинамических сбоев, предотвращает преждевременный износ насосов, счетчиков, клапанов, датчиков и радиаторов твердыми частицами, а также обеспечивает наиболее эффективный поток энергоресурсов, разделяя поток теплоносителя раздельно – в контуре котла и у потребителя.

Как правильно подобрать гидрострелку

Правильный выбор гидрострелки позволяет котлу работать бесперебойно, предотвращает перегрев и обеспечивает комфортное отопление помещения. При выборе сепаратора учитывайте следующие факторы:

  • Материал.
  • Количество контуров.
  • Расчет тепловой мощности и КПД.
Читайте также:
Идеи для небольшого бизнеса с минимальными вложениями

гидравлическая стрелка из нержавейки

гидрораспределитель из полипропилена

Традиционно сплиттеры изготавливаются из нержавеющей стали. Этот металл благодаря своему малому весу противостоит окислению и коррозии, независимо от качества используемой охлаждающей жидкости. Гидравлические разделители сегодняшнего дня изготавливаются из полипропилена. Такой корпус дешевле, не имеет сварных швов, проще в монтаже и нейтрален к агрессивным жидкостям: антифризу и антиобледенителю.

Как рассчитать гидравлическую стрелку

Расчет гидроструны для отопления лучше доверить специалисту. Исследования показывают, что самостоятельные расчеты без должной инженерной квалификации часто приводят к ошибкам, которые влияют на производительность системы.

Для расчета гидрострелки можно использовать несколько формул:

  • Для расчета диаметра в зависимости от скорости потока в нагревателе

форумла расчета диаметра гидрораспределителя

  • Расчёт мощности котла :

формула расчета гидравлического разделителя по параметрам мощности котла отопления

    Расчет оптимальных размеров гидроразделителя:

формула расчета размеров гидрострелки методом трех диаметров

Расчет гидрострелки производится с использованием следующих показателей:

  • D – диаметр сепаратора.
  • Q – расход хладагента (м³/с).
  • V – вертикальная скорость потока (м/с).
  • Π – константа, равная 3,14.
  • P – мощность котла (Дж).
  • C – теплоемкость теплоносителя (вода 4,183 кДж/(кг*°C)).
  • ΔT – разница температур между подачей и обраткой.
  • W – скорость циркуляции хладагента.

Расчетный метод, использующий специальные формулы, дает точный результат, но требует определенного уровня знаний от человека, выполняющего расчеты. Метод расчета, в котором используются специальные формулы, дает точный результат, но требует определенного уровня знаний от человека, выполняющего расчет.

схема расчета гидрораспределителя методами трех диаметров и чередующихся патрубков

Действует правило трех диаметров: расстояние между наконечниками больше или меньше трехкратного диаметра наконечника. Для отвода 50 мм соседние отводы не должны располагаться ближе друг к другу, чем 150 мм. Водонагреватель с 3 контурами должен быть не менее 500 мм. Распределитель для 4 контуров должен быть длиной не менее 700 мм. Эти пропорции обеспечивают наилучшее перемешивание теплоносителя.

Какую гидрострелку выбрать

При изготовлении собственного гидрораспределителя очень трудно повторить те же характеристики, что и у заводского изделия. При наличии такой возможности лучше всего выбрать проставку одной из следующих марок:

  • Meibes MHK.
  • Caleffi.
  • Magra WST.
  • Vaillant WH.
  • Valtec.
  • Север.
  • Sinus.
  • GIDRUSS.

таблица подбора гидрострелки

Мы предлагаем гидросистему, оптимизированную для большинства европейских и отечественных котлов. В своей технической документации производители указывают критерии, облегчающие выбор оборудования.

Гидростринги трудно изготовить своими руками, они требуют элементарных теплотехнических расчетов по приведенным выше формулам.

Читайте также:
Как выглядит интерьер гостиной в стиле модерн

чертеж самодельной горизонтальной гидрострелки

чертеж вертикальной гидрострелки для изготовления своими руками

самодельный гидроразделитель

Почему следует применять гидравлическую стрелку?

Поперечное сечение системы гидронного отопления.

С другого ракурса.

Другое дело.

Системы отопления с двумя и более отопительными контурами (радиаторы, плинтусы с водяным подогревом, теплые полы, ГВС) обычно подключаются через общий коллектор. В то же время наличие общего коллектора может привести к следующим проблемам:

  • Циркуляционные насосы в каждом контуре влияют друг на друга (особенно если насосы разной мощности). Чтобы преодолеть влияние более мощного насоса, маломощный насос должен работать на пределе своих возможностей, потребляя больше электроэнергии, чем необходимо в “нормальных” условиях. А работая на пределе своих возможностей, насосы быстрее выходят из строя. Более того, в таких условиях насос не всегда способен обеспечить требуемый расход;

Для чего предназначен водонагреватель?

  • Даже если циркуляционный насос одного из змеевиков остановлен, его радиаторы будут продолжать нагреваться (под воздействием других насосов циркуляция теплоносителя в остановленном контуре будет поддерживаться);
  • Трудности при расчете производительности насосов для котла и отопительных контуров. Мощность насоса котла следует выбирать с учетом суммарной мощности насосов потребителей тепла.

Все вышеперечисленные проблемы могут быть решены с помощью гидравлической стрелки.

Стрелка видна сбоку.

Примечание! Гидравлический сепаратор резко снижает скорость потока охлаждающей жидкости (примерно в 9 раз), это связано с тем, что диаметр потока на входе в сепаратор увеличивается в несколько раз (обычно в 3 раза). Таким образом, из системы исключаются перепады давления.

Преимущества использования

Использование этого устройства в системе отопления имеет несколько преимуществ:

  1. Для обеспечения соответствия техническим условиям требуется гидрорастяжение.
  2. Он используется для поддержания температурного и гидравлического баланса в системе.
  3. Циркуляция выравнивается во всех контурах.
  4. Котел защищен от теплового удара.
  5. Снижает затраты на топливо и энергию.
  6. Уменьшает уровень гидравлического сопротивления.
  7. Возможно подключение дополнительных компонентов (расширительный бак, воздухоотводчик и т.д.).

О сепарационных коллекторах

Давайте кратко обсудим многовыводные коллекторы, называемые септокосами. Это группа, в которой подающий и обратный разветвители объединены через делитель. Такое устройство чрезвычайно полезно при попытке согласовать работу нескольких отопительных контуров, имеющих различный расход и температуру воды.

Коллектор септика вертикальной установки обеспечивает градиент температуры на выходах за счет смешивания порций теплоносителя. Это позволяет напрямую подключить, например, косвенный водонагреватель, радиаторную группу и контуры напольного отопления без смесительной группы: разница температур между соседними выходами септика будет естественным образом поддерживаться в пределах 10-15 °C, в зависимости от режима циркуляции. Помните, однако, что этот эффект может быть достигнут только в том случае, если генератор расположен над потребителем.

Читайте также:
Как выбрать электрический бойлер в дом или квартиру

Коллектор с гидрострелкой

Подводя итог, можно дать важную рекомендацию. Гидравлический разделитель не требуется для большинства бытовых систем отопления мощностью до 100 кВт. Гораздо лучшим решением является подбор мощности циркуляционных насосов, регулировка их работы и подключение обводных труб для защиты котла от температурного шока. Однако, если инженер проекта или монтажник настаивает на установке гидростатического коллектора, это должно быть технологически обосновано.

Часто предполагается, что в полости колбы необходимы дополнительные компоненты, такие как рассеиватели потока или экраны для фильтрации механических примесей или отделения растворенного кислорода. В реальности такая модернизация оказывается неэффективной или даже наоборот: если, например, засоряется экран, водонагреватель перестает работать, как и вся система отопления.

Схема подключения и монтаж

Схемы подключения гидравлических стрелок так же просты, как и сами устройства. Большинство правил относится не столько к подключению, сколько к расчету мощности и расположению отводов. В любом случае, знание полной информации позволит правильно выполнить монтаж, а также быть уверенным, что выбранные гидрострелки подойдут для их установки в конкретную систему отопления.

Необходимо четко понимать одну вещь – гидрострелка будет работать только в системах отопления с принудительной циркуляцией. В такой системе необходимо как минимум два насоса: по одному в каждом контуре генерирующей и потребляющей частей. В противном случае сепаратор будет работать как шунт с нулевым сопротивлением, замыкая всю систему.

Схема подключения гидрострелки

Пример схемы подключения водопровода: 1 – котел; 2 – группа безопасности котла; 3 – расширительный бак; 4 – циркуляционный насос; 5 – гидравлический коллектор; 6 – автоматический воздушный клапан; 7 – запорные клапаны; 8 – сливной кран; 9 – контур 1 для косвенного нагрева; 10 – контур 2 для радиаторов; 11 – электрический трехходовой клапан; 12 – контур 3 для напольного отопления.

Кроме того, важными факторами являются размер, диаметр и расположение отводов. Как правило, диаметр колбы определяется исходя из максимального расчетного расхода в магистрали. При гидравлическом расчете расхода теплоносителя в производственной или в расходной части системы отопления можно считать максимальным. Мерой зависимости между диаметром колбы распределителя и расходом является отношение расхода к расходу теплоносителя через колбу. Этот параметр является фиксированной величиной и, в зависимости от эффективности системы котла, может составлять от 0,1 до 0,25 м/с. Фракцию, полученную при расчете этого соотношения, необходимо умножить на поправочный коэффициент 18,8.

Читайте также:
Как выглядит интерьер гостиной в стиле модерн

Чертеж гидрострелки с соотношением размеров

Диаметр дужки должен составлять 1/3 диаметра луковицы. Входные отверстия расположены в верхней и нижней части колбы и отстоят друг от друга на расстоянии, равном диаметру колбы. Выпускные отверстия расположены таким образом, что их оси смещены относительно впускных отверстий на два собственных диаметра. Формулы, описанные выше, определяют общую высоту гидростатического напора.

Гидрострелка подключается к прямой и обратной магистралям котла или нескольких котлов. Разумеется, при подключении гидрострелки не должно быть даже намека на сужение номинального диаметра. Следствием этого правила является необходимость использования труб с большими номинальными отверстиями в обвязке котла и при подключении коллектора, что усложняет оптимизацию компоновки котла и увеличивает материалоемкость коллектора.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

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