Гидрострелка в разрезе

Гидрострелка: назначение, принцип работы, расчеты

В системе отопления часто применяется гидрострелка. Принцип работы, назначение и расчеты данного приспособления помогут понять, для чего оно используется. Гидрострелка представляет собой температурный и гидравлический буфер, который обеспечивает правильную корреляцию потока теплоносителя и температурного режима. С помощью устройства производится гидравлическое разделение контуров отопления.

С помощью гидрострелки можно создать безопасную отопительную систему

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.

Полезная информация! Своевременное устранение примесей позволяет продлить срок службы счетчиков, отопительных приборов и вентилей.

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.

Обратите внимание! Изделия из полимера используются в системе с котлом мощностью 14-35 кВт. Изготовление подобного прибора своими руками требует профессиональных навыков.

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

Полезная информация! Для сложного оборудования требуется датчик температуры, манометр и линия для запитки системы.

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.

Гидрострелка для отопления: устройство и назначение узла, специфика расчета.

Гидрострелка является простым устройством, выполняющим балансирующую и защитную функции в отношении отопительной системы.

Данное устройство имеет и иные наименования по типу гидравлического разделителя систем отопления, гидроразделителя, бутылочки и пр.

Для чего же нужна гидрострелка и какие функции она выполняет:

1. Предназначением гидроразделителя выступает выполнение гидродинамической балансировки в системе отопления. Он является дополнительным узлом. Гидрострелка защищает котельный теплообменник, изготовленный с применением чугуна, от вероятности поражения тепловым ударом.

Кроме того, данное оборудование предохраняет вашу систему от повреждений в случае автоматического выключения отделов ГВС, пола с подогревом и пр. Данное устройство в обязательном порядке устанавливается во время монтажа системы отопления с котлами, оснащенными чугунными теплообменниками.

2. Использование гидроразделителя необходимо при установке отопительных систем многоконтурного характера. В таком случае устройство предотвращает влияние контуров одного на другого, и обеспечивает бесперебойное их функционирование.

3. В случае верных подсчетов габаритов и характеристик гидромеханического плана, оборудование такого рода способно выполнять опцию отстойника, устраняя из полости теплоносителя формирования механической природы, представленные ржавчиной, накипью, шламом.

4. Наряду со всем вышеперечисленным, еще одной функцией данного устройства является осуществление удаления воздуха из теплоносителя, что существенным образом предотвращает процесс окисления.

В разрезе структура гидрострелки представлена в виде части трубы полого типа, имеющей сечение в виде квадрата. Механизм функционирования данного оборудования достаточно простой. Происходит отделение воздуха и его устранение при помощи воздухоотвода, оснащенного автоматическим механизмом. Система отопления делится на 2 отдельных контура – большого и малого размеров. В состав второго из них входит котел/гидрострелка, а первого – котел/гидрострелка/потребитель. Если котел отопления генерирует тепло в объеме, соответствующем его расходу, направление жидкости в гидрострелке при этом лишь горизонтальное. В случае нарушения такого равновесия, тепловой носитель поступает в область малого контура, что способствует повышению температуры перед котлом. Реакция последнего на такого рода преобразования проявляется в виде автоматического отключения, а тепловой носитель при этом не прекращает свое продвижение до снижения температурных показателей до конкретной отметки. После этого снова происходит включение котла. Благодаря такому механизму, гидроразделителем совершается балансировка между котловыми контурами и котельной, способствуя, таким образом, независимому функционированию каждого из контуров в отдельности.

Читать еще:  Индукционный котел своими руками

Единственное значение, которое необходимо учитывать, осуществляя выбор рассматриваемого устройства, представлено стрелочным диаметром (патрубков, что подводят). Подбор оборудования базируется на предельно допустимом водном потоке в отапливающей системе и сохранении минимальной скорости водного потока в гидрострелочной полости и подводящих патрубках. Полезно знать рекомендуемое значение наибольшей скорости перемещения воды сквозь поперечное сечение устройства, которая составляет, приблизительно, 0.2 м/сек. При расчетах данного оборудования для отопительной системы орудуют следующими величинами:

D – диаметром гидроразделителя, в миллиметрах;

d – диаметром патрубков подводящего назначения, мм;

G – максимальной скоростью водного протока по устройству;

w – предельной скоростью продвижения воды по поперечному сечению гидроразделителя; с – теплоемкостью теплового носителя;

P – максимальным значением мощности котла, что устанавливается, кВт;

ΔT – заданной разностью в значениях температуры между подачей и возвратом отопительной системы, °С (= приблизительно 10°С). Для того, чтобы рассчитать зависимость диаметра гидравлического разделителя от максимально возможного напора воды в системе, используют формулу:

А зависимость диаметра гидравлического разделителя от мощности котла рассчитывают по следующей формуле:

Применение гидравлического разделителя в данной системе, направленной на создание тепла в помещении, обладает рядом преимуществ, заключающихся в:

ликвидации проблемы во время нахождения размеров отопительного насоса в области вторичного контура и исполнительном элементе;

предотвращении взаимовоздействия котлового контура на отопительные;

равномерном распределении нагрузок водного потока на тепловые генераторы и тепловые потребители;

обеспечении оптимального функционирования исполнительных компонентов;

предоставлении мест для подсоединения расширительного бачка и быстродействующего воздухоотводчика;

способствовании подключения различных дополнительных комплектующих.

В случае желания создания в своем жилье комфортной температуры с минимальными расходами энергии, наилучшим вариантом станет установка теплогенераторной системы, основывающейся на функционировании гидроразделителя.

Следует отметить: эффект экономии в сравнении с традиционной системой отопления, существенно заметен: в случае правильно спроектированной системы на основе гидрораспределителя, экономия газа составляет 25%, а электроэнергии – 50%.

Применение с твердотопливным котлом

При использовании котла, работающего на твердом топливе, подключение гидрострелки осуществляется к выходу-входу. Такой способ подсоединения любого рода нагревательного устройства способствует подбору оптимальной и индивидуальной температуры для каждого компонента в отдельности. Сегодня все чаще стали использовать уже готовые устройства рассматриваемого типа, имеющиеся в продаже. Выбор стрелки осуществляется по каталогу, основываясь на мощности котла и максимальном ходе воды.

Смотрите видео, в котором специалист подробно рассматривает устройство, назначение и особенности расчета гидравлической стрелки для системы отопления:

Гидрострелка: принцип работы, назначение и расчеты, выбор готового устройства

Время чтения: 5 минут Нет времени?

Отправим материал вам на e-mail

С помощью специальных дополнительных устройств можно модернизировать старую систему отопления и внести своевременно корректировки в новый проект. Если знать, как устроена гидрострелка, принцип работы, назначение и расчеты, будет проще решить соответствующие задачи на практике. Эти сведения пригодятся также при выборе готового изделия фабричного производства в торговой сети.

С помощью этого узла улучшают базовые параметры системы теплоснабжения

Для чего нужна гидрострелка: принцип работы, назначение и расчеты

В процессе эксплуатации индивидуальной системы отопления возникают проблемы, связанные с несоответствием объема потребления и производительностью котла. В некоторых режимах не исключено получение сигналов от датчиков температуры, которые повысят мощность до максимальных значений. При одновременном недостаточном потреблении носителя вторичным контуром чрезмерно возрастут тепловые нагрузки. Подобные ситуации повышают вероятность аварий.

При поломках понадобится помощь специалистов

Для описания другой ситуации необходимо предположить, что установленная техническим паспортом производительность котла составляет 50 л/мин. при том, что необходимо подключить радиаторы отопления с потреблением в два раза больше. Увеличить так сильно мощность без чрезмерных нагрузок на оборудование не получится.

Следующая проблема – это взаимное влияние разных видов потребителей (теплых полов, внешнего бойлера, нескольких групп радиаторов). Для их нормального функционирования нужны разные объемы и температуры теплоносителя.

Решать подобные задачи с применением дополнительных датчиков и настроек можно. Но это приведет к значительному усложнению конструкции и снижению общего уровня надежности. На практике опытные специалисты рекомендуют применять элегантное инженерное решение, которое подробно рассмотрено в данной статье.

Принципы работы гидрострелок в системах отопления и основные функции

Основным назначением этого устройства является ограничение, а в идеальном варианте – исключение гидродинамического влияния разных контуров в системе отопления друг на друга. Для этого используют специальные емкости, которые вставляют в разрыв между двумя контурами.

Читать еще:  Двухтрубная система отопления в частном доме

Типичные гидрострелки в форме цилиндра и куба в разрезе

На этой картинке изображен схематически набор оборудования с двумя насосами и подключенными радиаторами.

Система с двумя контурами

Здесь Q1 и Q2 – это расходы воды в каждом контуре. При равенстве этих величин происходит перемещение жидкости по общему полному контуру, как показано на рисунке ниже.

Стандартное перемещение по общему контуру

Далее показано, как изменяется прохождение жидкости при нарушении равновесия в потреблении:

Расход в обратке больше, чем в подаче

Расход в подаче, больше чем в обратке

Чтобы получилась качественно выполняющая свои функции гидрострелка, принцип работы, назначение и расчеты согласуют особым образом. Необходимо создать последний вариант с медленным перемещением воды внутри устройства по направлению сверху вниз. Скорость этого процесса специалисты рекомендуют ограничить уровнем 0,09-0,12 м/ сек. Это поможет решить следующие задачи:

  • В таких условиях механические загрязнения будут постепенно оседать на дне емкости. При оснащении ее специальным устройством, сборником, можно будет очищать систему при проведении регламентных работ.
  • Медленная скорость позволит использовать гидрострелку для отбора жидкости в другие контуры с разными температурными градиентами.
  • Она же пригодится для накопления в верней части корпуса пузырьков газа. Там можно установить автоматической устройство для удаления воздуха.

Схема применения гидрострелки в сложной системе отопления

Устройство гидрострелки отопления

На следующем снимке – стандартное изделие этой категории.

Установленный внизу вентиль предназначен для слива жидкости вместе с механическими примесями. Обратите внимание на специальное сужение в нижней части. В нем скапливаются загрязнения, не выносятся потоком жидкости далее в систему. Сверху вмонтирован автоматический клапан, выпускающий воздух.

Гидрострелки при необходимости оснащают манометрами, вентилями и другими устройствами

Методика расчета

Чтобы сделать гидрострелку для отопления своими руками понадобятся предварительные вычисления. На этом рисунке изображен принцип, по которому можно рассчитать размеры устройства быстро, с достаточно высокой точностью.

Эти пропорции получены с учетом результатов экспериментов, эффективности работы устройства в разных режимах. Величину D, которая состоит из трех d, можно вычислить с применением следующей формулы:

  • РВ – расход воды в м. куб;
  • СП – скорость потока воды в м/с.

Для того чтобы выполнить упомянутые выше оптимальные условия, в формулу вставляют значение СП=0,1. Расход в этом устройстве вычисляют по разнице Q1-Q2. Без измерений эти величины можно узнать, пользуясь данными из технических паспортов циркуляционных насосов каждого контура.

Калькулятор расчета параметров гидрострелки исходя из мощности котла

Калькулятор расчета параметров гидрострелки исходя из производительности насосов

Производители и цены

Гидрострелку для отопления купить будет проще после ознакомления с данными из следующей таблицы. Актуальные ценовые предложения можно уточнить непосредственно перед приобретением товара. Но эта информация пригодится для сравнительного анализа с учетом разных характеристик изделий.

Таблица 1. Характеристики и средняя стоимость гидрострелок

Гидрострелка своими руками

Гидрострелка своими руками изготавливается за несколько часов, при условии грамотно подобранной схемы, качественных материалов и инструментов. В этой статье мы рассмотрим несколько вариантов самостоятельного производства гидравлических разделителей, популярных как среди начинающих, так и профессиональных мастеров систем отопления.

Содержание

Гидрострелка — зачем нужна и какие бывают

О необходимости применения гидрострелки мы подробно писали в одном из наших прошлых материалов. Если кратко резюмировать то, можно назвать минимум 3 причины в пользу установки гидроразделителя в котельной частного дома.

  • Выполняет функцию отстойника для примесей и воздуха, что в свою очередь предотвращает появление ржавчины на трубопроводах.
  • Обеспечивает подмес с обратной линии, защищая теплообменник котла от поломки.
  • Делает возможной эксплуатацию готового модуля с тремя и более насосами.

Сейчас существует более десятка видов гидрострелок. Всё зависит от производителя и того, как он формирует свою товарную линейку. В классическом исполнении гидрострелка представляет собой полую конструкцию, выполненную из металлических профилей круглого или квадратного сечения.

Кто-то называет её трубой, что не совсем правильно. Трубы не имеют встроенных отводов и ответвлений, тогда как гидрострелка оснащена патрубками, через которые она соединяется с котлом и потребителями.

Непонятки с наименованиями происходят ещё и потому, что каждый мастер по-своему видит конструкцию гидрострелки. Чтобы вы не запутались, мы нашли наиболее часто упоминаемые разновидности гидравлических разделителей:

  • Гидрострелка для отопления
  • Гидроколлектор
  • Гидравлическая стрелка
  • Гидравлический разделитель
  • Гребенка для отопления
  • Анулоид
  • Гидродинамический терморазделитель
  • Бутылка
  • Температурный разделитель

Гидрострелка своими руками из стали

Сделать гидрострелку из стали по найденной схеме сразу скажем непросто. Работа с металлом требует определённых знаний и подготовки. Сложности начинаются с выбора подходящей марки стали. Многие умельцы думают, что подойдёт любой отрезок трубы, который валяется в гараже или кладовке. Это не так. Ведь от того, насколько качественной будет основа, зависит срок службы гидрострелки и её внешний вид. Лучше всего взять нержавейку или конструкционную сталь. Обе марки продаются в листах, работать с ними начинающему мастеру достаточно сложно, поэтому рекомендуем обратить внимание на стальные трубы. В качестве основы их выбирают многие монтажники. Например, известный видео-блогер и мастер ремонта Виталий Лужецкий из Ростова-на-Дону варил гидрострелку из металлической трубы.

Читать еще:  Гидравлический расчет простого трубопровода

За основу была взята труба диаметром 76 мм по внутренней окружности

После осмотра Виталий приступил к сверлению отверстий, к которым в дальнейшем будет приварена резьба.

Всего выходов получилось восемь: два для подключения котла и по три на подачу и обратку

Самостоятельно гидрострелку автор сварил, потому что не нашел в своем городе готового изделия, подходящее по заданным параметрам. Дело в том, что в доме уже был двухконтурный котел, производительности которого не хватало, решили поставить бойлер косвенного нагрева. Напрямую к котлу его подключить нельзя, поэтому сделали «посредника».

Далее раскладываем комплектующие. Резьбы или «соски» Ду 20 3/4″ с внутренней окантовкой для приваривания к входам и выходам и заглушки на концевые отверстия.

Сверху на заглушку также устанавливается резьба 1/2″ для подключения автоматического отводчика воздуха

Затем начинают сварку. Сначала работают с чашами-заглушками.

Неровности швов зачищают или стачивают болгаркой. На шов разбрызгивают специальный состав, уменьшающий электризацию металла.

На фото слева черновой вариант. справа — промежуточный (место стыка обточено)

Следующий этап сварки включает установку и присоединение резьбы. Здесь нужно обратить внимание на точность диаметров.

Черновая сварка смотрится не особо эстетично, но все огрехи можно устранить на этапе шлифовки. Особое внимание обращают на места стыка (переходные области). Если там много неровностей, дополнительно проводят шпаклевание. Предварительно корпус изделия грунтуют и дают подсохнуть в течение нескольких часов.

Также не стоит забывать об опрессовке. Обычно стрелку проверяют ещё до отделки, допустимый диапазон 10-16 атмосфер. Финальную покраску проводят только после того, как были выполнены все подготовительные работы. Краску из балончика наносили с перерывами в 15 минут. Всего три слоя.

Себестоимость изделия составила около 2 тысяч рублей.

Гидрострелка из полипропилена своим руками

Ещё один популярный материал, используемый в изготовлении гидрострелок — полипропилен. Мы уже рассказывали о нем в материале коллектор отопления своими руками. С точки зрения эксплуатации полипропилен уступает стали. Всё-таки он на основе полиэтилена, хоть и особой прочности, а у него есть свойство плавиться при высоких температурах. В системах отопления параметры меняются постоянно, и если это происходит быстро и неожиданно (по разным причинам), то поломки не миновать.

Кроме того, существуют свои нюансы в сварке полипропилена.

Трубу также подбирают по правилу трёх диаметров, что зачастую приводят к сложностям, особенно в системах отопления большой пропускной способности. В связи с этим, полипропиленовую гидрострелку обычно монтируют в домашних котельных малой мощности.

Нередко в котельных можно встретить комбинированный вариант — стальная гидрострелка и полипропиленовые коллекторы. Не забывайте, формулировки названий у разных мастеров и производителей отличаются. В видео-инстуркциях часто фигурируют гидрострелки, хотя на самом деле перед нами обычные гребёнки.

Себестоимость полипропиленовой гидрострелки около 1 тыс. рублей, при условии, что у вас есть все фитинги и сварочный аппарат.

Гидрострелка в разрезе

Узнать, что прячется внутри гидрострелки несложно, достаточно посмотреть на неё в разрезе. В тех экземплярах, что делаются самостоятельно, «внутренности» отсутствуют. Полый резервуар без каких-либо причуд.

Компании, которые занимаются производством гидрострелок профессионально, привносят в её конструкцию полезные дополнения. К примеру, наш поставщик Гидрусс с недавнего времени оснащает стрелки сепараторами. Сетка из нержавеющей стали пронизывает всю длину изделия, что является безусловным преимуществом в борьбе с излишками воздуха.

Похожие «примочки» используют иностранные бренды

Альтернативные варианты

Гидрострелку иногда заменяют байпасом или обходятся без неё, что актуально в котельных с малым количеством потребителей. Самодел разумнее заменять изделиями по гарантии, то есть гидрострелками, выпущенными по утверждённому чертежу. На первый взгляд, это может показаться не выгодным в плане финансов.

Но тут как посмотреть: когда взялся делать сам, доводи дело до конца. А если нет времени, но желание сделать отопление в своём доме по всем правилам не пропало, то разумнее выбрать производителя со стажем и хорошим модельным рядом. Наша компания нашла такого, и большая удача, что он отечественный. Промышленная группа Gidruss действует на рынке с 2012 года, и за это время она заняла одно из лидирующих мест в своём сегменте. Товарная линейка бренда включает более сотни устройств, призванных обеспечить оптимальное распределение теплоносителя по системе. Если вы хотите подробнее узнать о характеристиках, посмотреть фото или сравнить цены, добро пожаловать на страницы каталога.

В этой статье мы рассмотрели различные способы изготовления гидрострелки своими руками. Первые, стальные широко востребованы специалистами благодаря износоустойчивости и функциональности. Вторые, полипропиленовые стрелки обходятся дешевле. Однако они не такие надёжные, как металлические (от разницы температур их может разорвать).

Строение гидрострелки в разрезе в большинстве самоделов одинаково. Более совершенное устройство имеют гидрострелки, произведённые профильными компаниями. Что касается альтернативы, то тут снова стоит обратить внимание на продукцию производителей. В любом случае, исходите из своих ресурсов и приобретённых навыков, но помните, свободная пара часиков может превратиться и в день и в неделю.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector