Гидрострелка для отопления зачем она нужна: Гидрострелка для отопления. Нужно ли устанавливать?

Зачем нужна гидрострелка в котельной

Гидрострелка или гидроколлектор используются в котельной для баланса системы. Данное изделие помогает поддерживать оптимальное соотношение температур, предупреждает гидравлический удар, а также очищает теплоноситель. Можно ли оборудовать модуль отопления без гидравлического разделителя? Узнаем сегодня.

Котел и стрелка — братья навек

Гидрострелка в котельной ставится в непосредственной близости от котла, а точнее соединяется с ним через входные патрубки. Отдельно подача, отдельно обратка. Без такого «посредника» система будет нормально функционировать, только если в обвязке один или два потребителя и один циркуляционный насос. В случае многоконтурного отопления требуется разделитель.

Теплоноситель на первичной линии имеет довольно высокую температуру. Пока циркулирует он теряет градусы и возвращается охлаждённым. Что происходит дальше? Разберём на примере. Сначала рассмотрим схему без гидрострелки.

На рисунке 3 группы, у каждой свой насос. Первый Н1 на дом имеет расход 3 м3/ч, второй Н2 для бани с 2 м³/час и третий Н3 под бойлер 1 м³/час. В сумме получается 6 кубометров. Когда один из насосов отключатся автоматически или для настройки, основную нагрузку забирает работающий механизм. Соответственно пропускная способность уменьшается, что неминуемо приводит к перегреву теплообменника. Котёл работает с остановками и расходует больше сырья.

Теперь посмотрим на ту же схему, только с гидрострелкой.   

Обратите внимание, появился дополнительный насос. Ставится он на обратку для регулярного прогона теплоносителя через котёл. Другие группы сохранили первоначальные характеристики. Если один из насосов отключится, его подстрахует гидравлический разделитель, на обратной линии которого установлен циркуляционный насос.  

Разница очевидна. Если не хотите стать частным гостем в сервисном центре магазина, в котором приобрели свой котёл, то покупайте гидрострелку. Впрочем, и её одной будет маловато.

Распределительный коллектор в отоплении

Распределительный коллектор это гребёнка, разводящая теплоноситель по контурам. Давайте ещё раз взглянем на схему.

Видите красные и синие трубки с выходами? Это и есть коллектора. Нижний — обратный, верхний — подающий. По ним жидкость доставляется к устройствам обвязки. Радиаторы, баня, бойлер снабжаются теплоносителем оптимальной температуры и количества. Причём контура никак не взаимодействуют, что позволяет производитель настройку без отключения основного теплогенератора. Именно поэтому многоконтурные системы отопления чаще всего комплектуют гидрострелкой и коллектором. 

Балансировочный коллектор от Gidruss

Комбинированная конструкция из гребёнок отопления и гидрострелки считается наиболее функциональной, так как выполняет гораздо больше задач, чем перечисленные устройства по отдельности. 

Гидравлическая стрелка разделяет теплоноситель, удаляет из него шлам и воздух, предупреждает скачки давления и температуры. Коллектор направляет жидкость по веткам, гарантируя автономность и наилучшее качество. Всё это обеспечивает и продукция Giduss, чьи гребёнки и коллектора подходят для котельных различной мощности. 

Товарная линейка включает модели из углеродистой и нержавеющей стали. Металлы популярные, а главное долговечные, особенно нержавейка. В ней содержится много скрепляющих элементов, увеличивающих прочностные характеристики изделия. Профили соединяют сваркой и обрабатывают на фрезерном станке с электродиффузией. Поверхность получается практически зеркальной. Коллектор смотрится стильно с любой фурнитурой.

Серия из обычной стали не менее востребована. Причина в низкой стоимости и надёжности. Минимальный гарантированный срок службы 5 лет. Нержу она проигрывает в антикоррозийности. К окислению восприимчива, но за счёт порошковой обработки повреждений удаётся избежать. Попадая на металл, частицы краски поляризуются, создают непроницаемую оболочку для вредных веществ.

Преимущества коллекторов отопления Гидрусс

1. Своё производство. Весь процесс осуществляется без привлечения сторонних специалистов. Опытные проектировщики и инженеры тщательно отбирают материалы, отслеживают этапы изготовления. Под контролем каждая деталь.
2. Продуманная сборка. Чёткие пропорции, габаритные размеры, крепежные элементы делают монтаж максимально быстрым. Встроенный сепаратор фильтрует рабочую жидкость, освобождая её от примесей и воздуха. Тройная проверка ОТК, опрессовка и расточка резьбы повышает эксплуатационные характеристики изделия.
3. Доступно. Паспорт с техническим описанием, рекомендациями по монтажу и обслуживанию в комплекте.

Нужна ли вам гидрострелка?

    Здравствуйте! Сегодня мы раскажем вам о гидрострелке. Существует не соответствие между простотой устройства гидрострелки и теми не былицами, которые о ней  рассказывают в интернете. Ей приписывают слишком много положительных качеств, которых на самом деле у неё нет. Зачем это делают? Тут все элементарно, гидрострелка- это товар, а для того, чтоб его продать его нужно хорошо описать. И это описание не всегда соответствует действительности. Так вот прочитав о том какие замечательные свойства имеет гидрострелка, конечный потребитель обязательно просит монтажников поставить гидрострелку в котельную. С уверенностью, что без гидрострелки его система работать не будет. Монтажник, как правило не против, ведь установка гидрострелки, это работа которая увеличит его заработок. И о том, что гидрострелка побольшей части обычном потребителю нужна, никто, никогда, нигде не обмолвиться. А конечный потребитель сам не в состоянии разобраться, что ему нужно. По этому он получает гидрострелку, совершенно ненужные устройства и в итоге переплачивает деньги. 

   Сейчас мы расскажем, что такое гидрострелка? Какими свойствами она на самом деле обладает? Какие выполняет функции? Как она устроена? Куда она ставится? Когда ее необходимо ставить? И вы в итоге сможете сделать для себя вывод нужна она вам или нет или что более важно кому она нужна. Потому что у нас все посходили с ума и пихают их без надобности.  

    Давайте разберемся, где она нужна. Прежде всего устройство гидрострелки, устройство чрезвычайно простое- это кусок трубы круглого или прямоугольного сечения. Расположите его можно горизонтально, можно и вертикально, об этом тоже спорят часто. На самом деле значения не имеет. в основном распалагают вертикально, потому что так удобнее. В верхней части установить автоматический воздухоотводчик, в нижней дренажный кран для удаления шлама который там скапливается. Ещё там есть четыре патрубка для циркуляции теплоносителя два со стороны котлового контура и два со стороны контра потребителей. Иногда производитель устанавливает внутри сеточки на верхней по задумке должен сепарироваться воздух на нижней должен отделяться шлам. Сеточки со временем забиваются достаточно быстро и пристают работать. Поэтому чаще всего гидрострелка внутри пустая, это просто отрезок трубы. Устанавливается гидрострелка между контуром котла и потребителем, на подачу или на обратку. Причем если бы её там не было, то там были бы просто участки магистралей и всё. Что у нас происходит с гидравликой системы, когда мы установили гидрострелку? Мы раздели котловой контур и контуры потребителей. Правильное название гидрострелки «гидравлический разделитель». После того как мы это разделение выполнили, у нас  появляется возможность работы системы в разных режимах. В интернете вы легко найдете вот такие три картинки, которые рассказывают о трёх различных режимах работы гидрострелки.

     Вы радуетесь, как замечательно, какая необыкновенная гибкость проявляется в работе моей системы. А вот не тут то было, режим работы гидрострелки всегда один. Объясним почему, что такое вообще режим работы? Он связан соотношением расходов через котловой контур Q1 и через контуры потребителей Q2. Соотношение возможно какое, может быть равенство, расход через котел может быть меньше, может быть больше.

    Смотрим первый рисунок, когда такой режим может иметь место, никогда. Потому что даже если мы подберем сопротивление контуров, производительность насоса таким образом что мы расходы эти уровняем, то как только где-то закроется термоголовка или включится насос бойлера или в любой другой насос, это равенство исчезнет. Его не может быть не теоретически, не практически. Поэтому этот режим не существует, его нет!

    Второй режим. Этот режим нельзя допускать не в коем случае. Почему? В интернете есть такие цифры предполагается, что котел может выдавать 40 л теплоносителя в минуту, а системе в это время требуется 120. Что будет в такой ситуации? Из подачи котлового контура будет поступать 40 л теплоносителя нагретого допустим до 60 градусов. В это время подача потребительского контура будет забирать 120 л. От куда она их берет? 40 литров система заберет из котлового контура и 80 л из обратки которую сама в гидрострелку и подает. Но обратка возвращается уже не 60 градусная,  а 40 градусная. Поэтому 1/3 60 градусного и 2/3 40 градусного теплоносителя дадут нам в подачу потребительского контура уже не 60 градусов, а всего 47. Нам не хватает, что мы делаем мы в котле поднимаем температуру до 80. Тогда у нас в подачу потребительского контура попадает не 80, а около 70. В итоге в системе мы каким образом достигли нужного результата. Но что происходит в нижней части? Из обратки системы теплоноситель возвращается приблизительно на 20-25 градусов холоднее. Получается, что обратка в котел возвращается около 50 градусов. Это приведет к тому, что мы заставим котел работать конденсационном режиме. Холодной обраткой мы его слишком сильно остужаем, а требование большинству котлов разница между температурой подачи и обратки должна составлять 20 градусов, не больше. Есть такие котлы, которые декларируют 45 градусов, но не у каждого есть такой котел. Для обычного котла этот режим чрезмерный, он может работать или образовывая конденсат на стенках камеры сгорания изнутри, а может и сразу лопнуть. Это первый минус, а второй то, что мы гоняем котел на повышенных температурах, а в систему мы не можем отправить теплоноситель тот, который отдаёт котел потому, что он рармешивается теплоносителем из обратки. Исходя из этого, этого режима допускать нельзя.

     Остается последний третий режим, когда расход в котловом контуре превышает расход в потребителях и эта лишняя часть теплоносителя из котла возвращается обратно в котел подогревая холодную обратку из системы отопления, от всех остальных потребителей. Нужно это для того, чтоб когда у нас система работает в переходных режимах включился гостевой домик, включился бассейн, включился бойлер. Для того, чтобы холодный теплоноситель не нанес вред котлу, мы его подогреваем теплоносителем из котла. Только этот один режим возможен для работы гидрострелки.

    И ещё поговорим о невозможности и ненужности тех режимов, которые мы только что смотрели. С первым режимом всё просто его невозможно достичь на практике. 

    Второй мы определили как вредный, но одновременно с этим он также недостижим. Почему, потому что ситуация когда котел может выдавать 40 литров теплоносителя в минуту в то время, когда системе требуется 120 л, возможна только в одном случае, если совершили ошибку и поставили вам котел в три раза меньше мощности, чем требуется. Но эта ошибка из разряда очень заметных и она должна быть быстро устранена. Потому, что вы сразу обратите внимание на то, что ваша система не справляется со своими задачами. 

    Остаётся только третий режим который мы определили, как правильный. Этот режим характеризуется небольшим превышением расхода в контуре котла, на суммы всех расходов в контурах потребителей. Это превышение приводит к тому, что у нас начинается вертикальное движение в гидрострелке сверху вниз со скоростью 1/10 метров секунду. Это скорость расчётная, с этими расчетами вы можете встретиться в интернете. Небольшая скорость, если умножить эту скорость на площадь поперечного сечения гидрострелки, то мы получим объемный расход который попадает из подачи в обратку и этот расход нам обеспечит подогрев холодной обратки и защиту котла от температурного шока. Никакого гидравлического разделения нам оказывается не нужно. Потому что сколько выдает котел, столько и забирают потребители. А с задачей перемещение теплоносителя из подачи в обратку с целью защиты котла легко справится обычный байпас. Байпас — это трубочка по которой это количество теплоносителя будет перемещаться. Следовательно гидрострелка для разделения контура котла и контуров потребителей не нужна. 

    Так для чего же она тогда нужна? Она нужна для выполнения всего-навсего одной задачи не смотря на то, что ей переписывается множество различных функций. Эта задача обеспечения возможности работы насосов всех контуров в системе отопления. Каким образом это достигается? Представим себе, что у нас гидрострелки нет, есть 2 параллельных коллектора и на этих коллекторах установлены 2 насоса с разной производительностью. Допустим производительность первого насоса превышает производительность второго в 3 раза, что будет происходить при работе первого насоса? При разборе теплоносителя между контурами в коллекторе будет происходить разряжение, которое будет одинаковое для всего коллектора и подавая теплоноситель в коллектор обратки он будет создавать в нем повышенное давление. Получится, что разница между разряжением в коллекторе подачи и давлением в коллекторе обратки будет такая, что второй насос, просто не сможет забрать теплоноситель из коллектора подачи и подать его в коллектор обратки. У нас остановится один контур отопления и нам из этой ситуации нужно каким-то образом выходить. В этом случае мы устанавливаем гидрострелку, участок магистрали с нулевым сопротивлением. На нулевом сопротивлении разница в давлении уравняется и не будет разницы между давлением в коллекторе подачи и коллекторе обратки. И тогда второй насос свободно забирает теплоноситель из коллектора подачи и подает в коллектор обратки. Вот вся задача с которой должна справиться гидрострелка. Иными словами у нее всего одна функция и одна задача, которую она призвана решать. 

    Теперь посмотрим, что ей приписывают помимо этого. Обычный интернет ресурс, который находится в открытом доступе и вот благодаря таким ресурсам молва награждает гидрострелку волшебными свойствами. Посмотрим, что по их мнению гидрострелка делает. Увеличивает энерго эффективности посредством возрастания КПД котла. КПД котла это данность это способность котла переводить в тепло энергию сгоревшего топлива, что после котла установлено уже никакого влияния на КПД котла не оказывает. Дальше они пишут, что это приводит к снижению затрат на топливо. Кстати КПД насосов они здесь тоже указывают, что такое КПД насоса никто не знает, глупость. Обеспечивается устойчивая работа системы. Фраза не о чём, но вы прочитав это подумаете, да у меня устойчиво работать система. Исключение гидродинамического воздействия, это было бы правильно если бы не продолжение — некоторых контуров на совокупный энергетический баланс системы. Звучит солидно, но ничего не отражает. Оптимизация работы и увеличение срока эксплуатации котельного оборудования. Оптимизация работы это задача  пользователя, а не гидрострелки. Увеличение срока эксплуатации котельного оборудования, здесь этого не написано, но на других ресурсах можно встретить мнение о том, что гидрострелка защищает котел от теплового удара, на самом деле это не так. Не может гидрострелка защитить котел от теплового удара. Классическая ситуация горелка в работе, подходит температура к моменту отключения, в этот момент пропадает электричество, все гаснет, горелка гаснет, насосы остановились чугунные стенки котла на греты, поскольку горелка работала набрали уже достаточно много тепла всё остановилось разбора теплоносителя нет и теплообменник котла догревает теплоноситель который внутри котла до 100-110 градусов легко. Котел теплоизолирован и какое-то долгое время эти 110 градусов находится внутри котла. За полчаса котел не остынет, но за полчаса остынут батареи системы отопления до температуры окружающего воздуха до 25 градусов. Через полчаса подали электричество, включился насос и у нас теплоноситель температурой 25 градусов со скоростью 15 или 20 литров в минуту попадает в котел. Дальше он в котле распределяется по нижней части теплообменника, потом вы услышите треск, а это значит, что у вас лопнул теплообменник. Устойчивость системы, фраза не о чём, непонятно. Упрощение подбора насосов, здесь главное не упрощение, а необходимость подбора всё равно остаётся. Даже с гидрострелкой вы не можете упростить подбор насоса, все равно нужно подбирать насосы для каждого контура отдельно. Независимо от того, будет ли стоять гидрострелка или нет на контур бойлера прямой вы не должны ставить насос 25/100, вы поставите 25/40, потому что контур косвенного бойлера это короткий змеевик для которого нужен самый мало производительный насос. Никакого упрощения нет насосы все равно нужно подбирать. Возможность осуществлять контроль за температурным градиентом. Температурный градиент — это понятие, которое показывает изменение температуры от одной точки до другой, направление и скорость этого изменения. Зачем это нужно, тоже никто не знает, но фраза красивая. При необходимости можно изменить температуру в любом из контуров. Замечательно, но причем здесь гидрострелка? Температуру мы можем изменять посредством трёхходовой кранов.  Удобство в использовании. Ни какого особого удобства в ней нет, она просто весит на стене. Высокая экономическая эффективность, вообще не про что. Еще есть информация, что гидрострелка защищает котел и систему от грязи и шлама, поэтому вам не нужен фильтр грязевик. Глупость страшные, кто так делает, сам себя наказывает. По системе гуляет грязь около нулевой плавучести, это ил, нитки возможно которые вымыло с резьбовых соединений, ржавчина которая отшелушилась от внутренней поверхности труб и радиаторов. Ржавчина летит по системе отопления, она в ней плывет потому что её гонит теплоноситель. Попав в гидрострелку она не падает на дно, а пролетает в котел. А вот в котле она как раз будет останавливаться, потому что там происходит резкая остановка теплоносителя при попадании в большой объём там она будет осаждаться. Поэтому обязательно фильтр нужен. Если вы гидрострелку ставите для того, чтобы избавиться от грязи, то вы покупаете очень дорогой фильтр. Гидрострелка удаляет воздух, та же самая история. Слишком дорого удалять воздух гидрострелкой. На подаче из котла должна стоять группа безопасности, до всех запорных устройств. На группе безопасности есть воздухоотводчик который прекрасно справляется с удалением воздуха. На этом и остановимся. Чтобы вы нашли в описании работы гидрострелки кроме того, что она позволяет обеспечить работу всех насосов всё это остальное гидрострелке не присуще. Это всё сказки и сочинения. С технической стороной работы гидрострелки мы закончим, тут все понятно. Устройство примитивное, одна функция, ничего сложного тут нет.

     Остается вопрос, когда нам гидрострелка нужна и когда мы можем без неё обойтись? Вот тут будут возникать ответы разные от разных людей. Всё зависит от того, что человек знает о гидрострелке, насколько он ангажирован экономический на тот или иной ответ и от того какая у вас всё-таки система. Если рассматривать необходимость гидрострелки точки зрения системы, то мы вот например начинаем задумываться о гидрострелке только с того места, когда у меня в котельной возникает необходимость  установки более 4 насосов и более чем одного котла. Причем котлы должны работать в каскаде, каждый из них должен обеспечить какую-то часть энергетической потребности дома не 100 процентное резервирование. Например если у вас в котельной стоит твердотопливный котел основной и на всякий случай висит на стене электрический резервный это не 2 котла, вам гидрострелка не нужна. Если у вас в доме есть система радиаторного отопления, системы тёплых полов и бойлера косвенного нагрева, вам гидрострелка тоже не нужна. Почему? Потому что устранить конфликт между двумя насосами очень легко. Я имею в виду систему радиаторного отопления, тёплые полы, потому что насос загрузки бойлера, 3 насос, включается периодически и на момент работы насосы тёплых полов и радиаторного отопления по будут отключатся. Это так называемый приоритет бойлера, почти все системы организованы по такому принципу, в случае трех насосов вам гидрострелка не нужна. Если у вас много контуров разно-нагруженных, если у вас есть система отопления первого этажа второго, гостевой домик, домик прислуги, баня что-то из этого или все сразу, вам без гидрострелки не обойтись. Во всех остальных случаях это просто лишняя трата денег.

принцип работы, назначение и расчеты

Спроектировать собственную систему отопления далеко не просто. Даже если это «планируют» установщики, нужно знать о многих нюансах. Во-первых, следить за их работой, во-вторых, оценивать необходимость и целесообразность их предложений. Например, в последние годы сильно популяризировалась водяная пушка для отопления. Это небольшое дополнение, установка которого выливается в немалую сумму. В одних случаях это очень полезно, в других можно легко обойтись и без него.

Содержание статьи

• 1 Что такое гидравлическая стрела и где она устанавливается
• 2 Назначение и принцип действия
  • 2.1 Режимы работы
  • 2.2 Когда нужен водяной пистолет
  • 2.3 Когда я могу поставить
• 3 Как подобрать параметры
  • 3.1 По максимальному расходу теплоносителя
  • 3.2 По максимальной мощности котла
  • 3.3 Как найти длину гидрострелки
• 4 Купить или сделать самому?

Что такое гидравлическая стрела и где она устанавливается

Правильное название этого устройства — гидрострелка или гидросепаратор. Представляет собой кусок круглой или квадратной трубы со сварными трубами. Внутри обычно ничего нет. В некоторых случаях может быть две сетки. Один (вверху) для лучшего «сброса» пузырьков воздуха, второй (внизу) для отфильтровывания примесей.

Образцы гидравлических стрелков промышленного производства

В системе отопления между котлом и потребителями — контурами отопления ставится гидравлическая стрела. Он может располагаться как горизонтально, так и вертикально. Чаще их размещают вертикально. При такой компоновке в верхней части устанавливается автоматический воздухоотводчик, а в нижней — запорный вентиль. Часть воды с скопившейся грязью периодически сливают через кран.

Где устанавливается гидроразделитель в системе отопления

То есть получается, что вертикально поставленный гидроразделитель одновременно со своими основными функциями удаляет воздух и дает возможность удалять шлам.

Назначение и принцип работы

Водяной пистолет необходим для разветвленных систем, в которых установлено несколько насосов. Он обеспечивает требуемый расход теплоносителя для всех насосов, независимо от их производительности. То есть, другими словами, служит для гидравлической развязки насосов системы отопления. Поэтому это устройство еще называют — гидросепаратор или гидросепаратор.

Схематическое изображение гидравлической стрелки и ее места в системе отопления

Гидрострелка устанавливается, если в системе предусмотрено несколько насосов: один на контуре котла, остальные на контурах отопления (радиаторы, водяной теплый пол, бойлер косвенного нагрева). Для корректной работы их производительность подобрана так, чтобы насос котла мог прокачать немного больше теплоносителя (на 10-20%), чем требуется для остальной системы.

Зачем мне водяной пистолет для отопления? Возьмем пример. В системе отопления с несколькими насосами они часто имеют разную производительность. Часто бывает, что один насос в разы мощнее. Все насосы должны быть установлены рядом – в блоке коллектора, где они соединены гидравлически. При включении мощного насоса на полную мощность все остальные контуры остаются без теплоносителя. Это происходит все время. Во избежание подобных ситуаций в систему отопления устанавливают гидравлическую стрелку. Второй способ – разнести насосы на большое расстояние.

Режимы работы

Теоретически возможны три режима работы системы отопления с гидрострелкой. Они показаны на рисунке ниже. Первый – когда насос котла перекачивает ровно столько теплоносителя, сколько требует вся система отопления. Это идеальная ситуация, которая очень редко встречается в реальной жизни. Объясним почему. Современное отопление регулирует работу в зависимости от температуры теплоносителя или температуры в помещении. Представьте, что все идеально рассчитано, вентили включены и после регулировки достигнуто равенство. Но через некоторое время изменятся параметры котла или одного из контуров отопления. Оборудование подстроится под ситуацию, и равенство производительности будет нарушено. Так что этот режим может длиться несколько минут (а то и меньше).

Возможные режимы работы системы отопления с гидроразделителем

Второй режим работы гидрострелки — когда расход контуров отопления больше мощности насоса котла (средний рисунок). Такая ситуация опасна для системы и ее нельзя допускать. Возможно при неправильном подборе насосов. Скорее насос котла имеет слишком малую производительность. В этом случае для обеспечения необходимого расхода теплоноситель из обратки будет подаваться в контуры вместе с нагретым теплоносителем из котла. То есть на выходе из котла, например, 80°С, в контуре после добавления холодной воды, например, 65°С (фактическая температура зависит от дефицита расхода). Пройдя через отопительные приборы, температура теплоносителя падает на 20-25°С. То есть температура теплоносителя, подаваемого в котел, будет в лучшем случае 45°С. Если сравнивать с выходной — 80°С, то дельта температур слишком большая для обычного котла (не конденсационного). Такой режим работы не является нормальным и котел быстро выйдет из строя.

Третий режим работы, когда насос котла подает подогретого теплоносителя больше, чем требуется отопительным контурам (правый рисунок). При этом часть нагретого теплоносителя возвращается обратно в котел. В результате температура поступающего теплоносителя повышается, он работает в щадящем режиме. Это нормальный режим работы системы отопления с гидравлической стрелкой.

Когда нужна водяная пушка

Водяная пушка для отопления нужна 100% если в системе будет несколько котлов работающих в каскаде. Более того, они должны работать одновременно (по крайней мере, большую часть времени). Здесь для корректной работы лучшим выходом является гидроразделитель.

При наличии двух одновременно работающих котлов (в каскаде) гидрострелка лучший вариант

Еще водяная пушка для отопления может быть полезна для котлов с чугунным теплообменником. В баке гидроразделителя постоянно смешивается теплая и холодная вода. Это уменьшает дельту температур на выходе и входе в котел. Для чугунного теплообменника это благо. А вот байпас с трехходовым регулируемым клапаном справится с той же задачей и будет стоить намного дешевле. Так что даже для чугунных котлов в небольших системах отопления, при примерно одинаковом расходе вполне можно обойтись без подключения гидрострелки.

Когда можно будет поставить

Если в системе отопления один насос — на котле, то гидрострелка вообще не нужна. Можно обойтись и без, если на контуры установить один или два насоса. Такую систему можно сбалансировать с помощью регулирующих клапанов. Когда установка гидрострелки оправдана? При наличии таких условий:

• Имеется три и более контура, все очень разной мощности (требуется разный объем контура, разные температуры). В этом случае даже при идеально точном подборе насосов и расчете параметров существует вероятность нестабильной работы системы. Например, часто встречается ситуация, когда радиаторы остывают при включении насоса теплого пола. В этом случае необходимо гидравлическое отключение насосов и поэтому устанавливается гидравлическая стрела.
• Помимо радиаторов есть водяной теплый пол, который обогревает большие площади. Да, его можно подключить через коллектор и смесительный узел, но он может заставить насос котла работать в экстремальном режиме. Если у вас часто горят насосы отопления, скорее всего, вам необходимо установить гидравлическую стрелку.
• В системе среднего или большого объема (с двумя и более насосами) вы собираетесь устанавливать аппаратуру автоматического регулирования — по температуре теплоносителя или по температуре воздуха. При этом регулировать систему вручную (кранами) вы не хотите/не можете.

Пример системы отопления с гидравлической стрелкой

В первом случае скорее всего нужен гидроразрыв, во втором следует подумать об его установке. Зачем просто думать? Потому что это большие расходы. И дело не только в стоимости гидравлической стрелы. Стоит около 300 долларов. Придется установить дополнительное оборудование. Как минимум нужны коллекторы на входе и выходе, насосы на каждый контур (при малой системе можно обойтись и без гидрострелки), а также блок управления скоростью насосов, так как через котел управлять ими нельзя. Вместе с оплатой установки оборудования этот «довесок» выливается примерно в две тысячи долларов. Действительно много.

Зачем тогда установлено это оборудование? Так как с гидравлической стрелкой отопление работает стабильнее, не требуется постоянной регулировки расхода теплоносителя в контурах. Если спросить у владельцев дач, отопление которых производится без гидроразделителя, то они скажут, что часто приходится перенастраивать систему – крутить вентили, регулируя потоки теплоносителя в контурах. Это характерно, если используются разные нагревательные элементы. Например, на первом этаже теплые полы, на двух этажах радиаторы, отапливаемые подсобные помещения, в которых должна поддерживаться минимальная температура (гараж, например). Если у вас предполагается примерно такая же система, и перспектива «тюнинга» вас не устраивает, можно поставить гидравлическую стрелку на обогрев. Если он присутствует, то в каждый контур поступает столько теплоносителя, сколько требуется в данный момент и никак не зависит от параметров работы ряда насосов других контуров.

Как подобрать параметры

Гидроразделитель выбирается с учетом максимально возможного расхода теплоносителя. Дело в том, что при большой скорости движения жидкости по трубам она начинает шуметь. Чтобы избежать этого эффекта, максимальная скорость принимается равной 0,2 м/с.

Параметры, необходимые для гидравлического разделителя

По максимальному расходу теплоносителя

Для расчета диаметра гидрострелки данным методом необходимо знать только максимальный расход теплоносителя, который возможен в системе и диаметр форсунок. С трубами все просто – вы знаете, из какой трубы будете делать разводку. Мы знаем максимальный расход, который может обеспечить котел (есть в технических характеристиках), а расход по контурам зависит от их размера/объема и определяется при подборе контурных насосов. Расход по всем контурам суммируется и сравнивается с мощностью насоса котла. В формулу расчета объема гидрострелки подставлено большое значение.

Формула для расчета диаметра гидравлического коллектора системы отопления в зависимости от максимального расхода теплоносителя

Приведем пример. Пусть максимальный расход в системе 7,6 м3/ч. Допустимая максимальная скорость принята стандартной – 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, то получим, что диаметр гидрострелки должен быть 116 мм.

По максимальной мощности котла

Второй способ — подбор гидравлической стрелки по мощности котла. Оценка будет приблизительной, но вы можете ей доверять. Вам понадобится мощность котла и разница температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах.

Расчет гидравлической стрелки по мощности котла

Расчет тоже простой. Пусть максимальная мощность котла 50 кВт, дельта температур 10°С, диаметры труб одинаковые — 6,3 см. Подставив цифры, получим — 18,9* √ 50/0,2 * 10 = 18,9 * √ 25 = 18,9 * 5 = 94,5 мм. Округлив, получаем диаметр гидрострелки 95 мм.

Как узнать длину гидравлической стрелы

Мы определились с диаметром гидрораспределителя для отопления, но нужно знать и длину. Его подбирают в зависимости от диаметра соединяемых труб. Гидравлические стрелки для отопления бывают двух видов – с кранами, расположенными друг напротив друга, и с чередующимися патрубками (расположенными со смещением относительно друг друга).

Определить длину гидравлической стрелы из круглой трубы

Длину в этом случае рассчитать легко — в первом случае она равна 12d, во втором — 13d. Для средних систем диаметр можно подобрать в зависимости от патрубков – 3*d. Как видите, ничего сложного. Вы можете рассчитать его самостоятельно.

Купить или сделать самому?

Как говорили, готовая гидравлическая пушка для отопления стоит немало — 200-300$ в зависимости от производителя. Для снижения затрат возникает естественное желание сделать это своими руками. Если вы умеете готовить, не проблема — вы купили материалы и сделали это. Но при этом необходимо учитывать следующие моменты:

• Резьба на захватах должна быть хорошо нарезанной и симметричной.
• Стенки отводов одинаковой толщины.

Качество самоделки может быть не очень хорошим

Вроде очевидные вещи. Но вы удивитесь, насколько сложно найти четыре нормальных ракеля с нормально сделанными нитками. Далее все сварные швы должны быть качественными – система будет работать под давлением. Отводы привариваются строго перпендикулярно поверхности, на необходимом расстоянии. В общем, это непростая задача.

Если сами пользоваться сварочным аппаратом не умеете, то придется искать мастера. Найти его совсем не просто: либо за услуги просят дорого, либо качество работы, мягко говоря, «не очень». В общем, купить гидрострелку решаются многие, несмотря на немалую стоимость. Тем более, что в последнее время у отечественных производителей дела обстоят не хуже, а гораздо дешевле.

Понимание основных схем гидравлических систем

Джош Косфорд, ответственный редактор

Из всех тем под эгидой гидродинамики размером с внутренний дворик гидравлические символы вызывают наибольшее количество запросов от тех, кто хочет узнать больше о гидроэнергетике. Чтение любой схемы с более чем тремя символами может быть пугающим, если ваш опыт ограничен. Но научиться невозможно. На самом деле, требуется только базовое понимание того, как работают символы и как они расположены на диаграмме. Одна из проблем — даже если вы запомнили каждый символ в библиотеке — понять, почему конкретный символ используется в схеме; этой части трудно научить, и она приходит только с опытом.

В этом месяце я познакомлю вас с основами, чтобы вы знали, как рисуются и структурируются стандартные линии и формы, чтобы их можно было интерпретировать повсеместно. Если вы уже знакомы со схемами, не теряйте простоты. В некоторых случаях я также попытаюсь привести примеры более старых символов, поскольку на многих заводах есть старые машины со старыми схемами.

Основными элементами любой схемы являются линии различных типов. Чаще всего используется сплошная черная линия, которую я называю базовой линией. Это многофункциональная линия, которая используется для обозначения всех распространенных форм (таких как квадраты, круги и ромбы), а также для обозначения проводников жидкости, таких как линии всасывания, нагнетания и возврата.

Другим широко используемым стилем линий является штрихпунктирная граница или линия ограждения. Это представляет собой группу гидравлических компонентов как часть составного компонента (например, управляемого направляющего клапана с пилотным и основным клапаном вместе), подсхемы (например, цепи безопасности для гидравлического пресса) или стандартной схемы. один гидравлический коллектор с картриджными клапанами. Как правило, граничное ограждение представляет собой четырехсторонний многоугольник, с использованием штрихпунктирной линии, с различными символами клапанов, содержащимися внутри, как представление фактической гидравлической системы.

Третья наиболее часто встречающаяся линия — это простая пунктирная линия. Это двойная функциональная линия, представляющая как пилотную, так и дренажную линии. Линия управления как в представлении, так и в функциях использует гидравлическую энергию для подачи сигналов или управления другими клапанами. Умение разбираться в линиях управления является ключом к пониманию сложных гидравлических схем. В качестве дренажной линии пунктирная линия просто представляет любой компонент с утечкой жидкости, требующий пути, представленного на чертеже.

Когда линии на схеме изображают шланги, трубки или трубопроводы на машине, они часто должны пересекаться или соединяться с другими кабелепроводами. В случае соединения гидравлических трубопроводов к месту соединения на чертеже добавляется точка или узел, чтобы показать, как они соединяются на машине. Линия, которая пересекается на чертеже, не обязательно должна пересекаться на машине, но требуется пояснение к чертежу, чтобы отличить пересекающиеся линии от соединяющихся. Раньше пересечение линий отображалось как прыжок или мост, но в настоящее время стандартом является то, что они просто пересекаются без драмы.

Если мы немного продвинемся по сравнению с вашей основной линией, у нас есть три другие общие формы, используемые в гидравлических схемах. Это круг, квадрат и ромб. В основе 99% гидравлических символов лежит один из этих трех. Насосы и моторы любого типа рисуются с помощью круга, как и измерительные приборы. Клапаны любого типа используют базовый квадрат в качестве начала. Некоторые из них представляют собой просто один квадрат, например клапаны давления, но в других используются три соединенных квадрата, например, с трехпозиционным клапаном. Ромбами обозначаются устройства кондиционирования жидкости, такие как фильтры и теплообменники.

Квадрат используется в основном для клапанов различных типов; клапаны давления и направляющие клапаны являются наиболее распространенным использованием. Один квадрат используется для каждого упрощенного клапана давления, который я могу придумать; предохранительные клапаны, редукционные клапаны, уравновешивающие клапаны, клапаны последовательности и т. д. Каждый напорный клапан, за исключением редукционного клапана, называется нормально закрытым и не пропускает жидкость в нейтральном состоянии. Клапаны должны открываться посредством прямого или управляющего давления, которое может возникнуть в любом месте в пределах настройки пружины.

Если разобрать символ предохранительного клапана, мы увидим еще несколько форм, ранее не обсуждавшихся. Первый — стрелка. В большинстве случаев стрелки не используются, и предполагается, что жидкость может течь в любом направлении. В случае нашего предохранительного клапана жидкость проходит через него только в одном направлении, как видно по вертикальной смещенной стрелке. Вторая стрелка предохранительного клапана нарисована по диагонали, что означает возможность регулировки. В этом случае наложенная пружина означает, что этот предохранительный клапан имеет пружину с регулируемыми настройками давления.

Предположим, что предохранительный клапан настроен на 2000 фунтов на квадратный дюйм. Вы заметили пунктирную линию, идущую от нижней части символа, закругляющую угол и прикрепленную к левой стороне. Эта пунктирная линия указывает на то, что клапан управляется непосредственно давлением на его входном отверстии, и что управляющая жидкость может воздействовать на клапан, сдвигая стрелку вправо. На реальном клапане, конечно, нет стрелки, но, как и характер гидравлических символов, он просто представляет собой визуальную модель того, что происходит. Когда давление в пилотной линии приближается к 2000 фунтов на квадратный дюйм, стрелка перемещается до тех пор, пока клапан не достигнет центра, позволяя жидкости проходить, что, в свою очередь, снижает давление до тех пор, пока давление вверх по течению не достигнет 2000 фунтов на квадратный дюйм.

Редукционный клапан является единственным нормально открытым клапаном давления в гидравлике. Как видите, он очень похож на предохранительный клапан, за исключением двух изменений в символе. Во-первых, стрелка показывает, что он течет в нейтральном положении, тогда как предохранительный клапан заблокирован. Во-вторых, он получает пилотный сигнал после клапана. Когда давление на выходе поднимается выше значения настройки пружины, клапан закрывается, предотвращая попадание входящего давления на путь вниз по потоку, что позволяет давлению снова упасть до уровня ниже уставки давления.

Направленные клапаны по-прежнему используют квадратные оболочки, что видно на показанных тарельчатом клапане 2/2 и электромагнитном клапане 4/3. Каждый конверт или квадрат представляет одно из возможных положений клапана. Тарельчатый клапан 2/2 не указывает, как смещается клапан, но он блокирует поток в одном положении и пропускает его в другом. Клапан 4/3 показывает, что он блокирует весь поток в среднем (нейтральном) положении. Затем его можно сместить в левую или правую оболочку, по существу реверсив поток из рабочих портов. Символы пружины расположены над каждым из символов соленоида, и это представляет собой двойные соленоиды с функцией центрирования пружины.

Круги обозначают насосы и двигатели в 90% используемых символов, а также могут использоваться в обратных клапанах или манометрах. Треугольные стрелки обозначают направление движения жидкости; в случае насосов он обращен наружу, а в случае двигателей — внутрь. Двигатели часто имеют двунаправленное вращение и также имеют треугольник внизу, позволяющий жидкости поступать через любой порт. Некоторые насосы могут одновременно быть двигателями и, кроме того, могут быть двухвращательными, как показано на следующем символе. Символ насоса переменной производительности с компенсацией давления широко варьируется, а иногда просто показан стрелкой внутри круга. Этот конкретный пример является моим любимым, и он несколько прост, хотя он может стать довольно сложным, показывая отдельные символы для различных компенсаторов, отверстий и/или электропропорциональных клапанов.

Последней базовой формой, обычно используемой в гидравлических символах, является ромб. Ромбами обозначены устройства кондиционирования, такие как фильтры, нагреватели или охладители. Вы можете себе представить, что пунктирная линия, разделяющая пополам символ фильтра, улавливает частицы по мере их прохождения. Для охладителя две направленные наружу стрелки представляют тепло, излучаемое охладителем. Наконец, показан теплообменник типа «жидкость-жидкость», показывающий путь входящей и выходящей жидкости, отводящей тепло из системы.

Основы гидравлической символики довольно просты, но я коснулся только поверхности. Есть много специализированных символов, представляющих такие вещи, как электроника, аккумуляторы, различные цилиндры и шаровые краны, которые я не могу показать. Кроме того, каждый символ, который я показал, представляет небольшую часть возможных модификаций каждого из них; существует, вероятно, сотня или более способов представить гидравлический насос с помощью схематического символа.

Наконец, способы комбинирования гидравлических символов для создания полной схемы, представляющей реальную машину, безграничны. Я рекомендую вам тратить время на чтение гидравлических схем, чтобы интерпретировать символы, когда у вас есть время.