Спроектировать собственную систему отопления далеко непросто. Даже если «планируют» ее монтажники, вам надо быть в курсе многих нюансов. Во-первых, чтобы проконтролировать их работу, во-вторых, чтобы оценить необходимость и целесообразность их предложений. Например, в последние годы усиленно пропагандируется гидрострелка для отопления. Это небольшое дополнение, установка которого выливается в немалую сумму. В некоторых случаях оно очень полезно, в других без него легко можно обойтись.
Разделитель гидравлический — назначение
Разделитель гидравлический он же анулоид, он же гидрострелка, он же термостатический разделитель предназначен для гидравлического разделения двух контуров движения теплоносителя в системах отопления.
Сразу пример. В доме установлен котел отопления с расходом 30 л/мин. Расход же системы отопления рассчитан, как 100 л/мин. Чтобы не «напрягать» котел до 100 литров, создают две петли для котла и для отопления, которые разделяют анулоидом (разделителем).
Что это такое
У тех, кто столкнулся с необходимостью правильного распределения теплоносителя по системе при наличии нескольких насосов для различных потребителей, возникает естественный вопрос о том, что такое гидрострелка. Внешне это устройство представляет собой металлическую вертикальную емкость в виде большой трубы с несколькими боковыми патрубками меньшего диаметра. В основании и вершине также имеются две трубки. Верхняя предназначена для стравливания накапливающегося воздуха, нижняя – для отвода осадка.
Помимо грамотного распределения теплоносителя, устройство обеспечивает выравнивание параметров его нагрева на прямом и обратном пути в тепловой магистрали. Работать оптимальным образом такой механизм может только при условии полного соответствия характеристикам системы отопления. Поэтому в идеале гидрострелка должна конструироваться и подбираться по параметрам объема, количеству и месту врезки патрубков в каждом конкретном случае индивидуально.
Схема действия гидрострелки Источник ytimg.com
Однако на практике это требование редко соблюдается. Зачастую в систему устанавливаются универсальные модели, доступные сегодня в широкой продаже – что, естественно, не может негативно не сказаться на последующей работе оборудования.
Гидравлическая стрелка внутри может содержать ряд дополнительных приспособлений:
- Рассекатели потока.
- Фильтры для очистки механических примесей.
- Отсеки растворенного воздуха.
На практике далеко не все они приносят пользу. Например, сетки для очистки твердых частиц быстро забиваются и сначала снижают мощность потока, а затем и вовсе делают систему непроходимой.
Обратите внимание! Емкость гидроразделителя изготавливается из труб как круглого, так и прямоугольного сечения. Однако более эффективны, естественны и востребованы именно круглые модели.
Устройство классического разделителя отопительных контуров
В устройстве гидравлического разделителя нет ничего сложного. По сути, это цилиндрическая или прямоугольная камера с подходящими к ней четырьмя трубами.
Горячий теплоноситель двигается по верхним трубам, остывший теплоноситель по нижним трубам.
Принцип работы гидравлического разделителя
В гидравлическом разделителе происходят два физических процесса из двух разделов физики. Гидравлика помогает понять, как движется вода в разделителе, а теплотехника, позволяет понять, как в разделителе смешиваются холодный и горячий потоки.
Начнем с гидравлики. Имеем два контура движения теплоносителя. Контур К1 (контур котла отопления) и контур К2 (контур системы отопления) для обеспечения движения теплоносителя в каждый контур ставится циркуляционный насос. Принято ставить насосы на холодные ветки контуров. Хотя установка насосов на горячие ветки увеличивает скорость движения теплоносителя из-за малой вязкости горячей жидкости.
Итак, в гидрострелке двигаются два динамически независимых потока контуров К1 и К2. Скорость движения этих потоков не должна превышать 0,1 м/сек. Поясню почему.
Маленькая скорость движения теплоносителя в гидравлическом разделителе нужна по четырем причинам:
- При малой скорости движения жидкости в разделителе осаждаются песок, шлам и другой водяной мусор.
- При малой скорости холодный теплоноситель движется вниз, а горячий поднимается вверх. Такая естественная циркуляция позволяет создавать температурные градиенты в петлях отопления. Можно получить контур отопления с повышенной или пониженной температурой. Обычно пониженную температуру создают разделителем в системе теплый пол, а повышенную в контуре косвенного нагрева с бойлером.
- Из гидрострелки можно сделать смесительный узел. Это полезно если в доме один отопительный контур. Уменьшив диаметр разделителя, вы увеличите скорость движения воды и температуры обоих петель (котла и отопления) выровняются. Это значительно экономит материал и снижает расходы.
- Маленькая скорость воды в разделителе, выводит из воды воздух, который не нужен в системе отопления. Воздух выводится через автоматический воздушник.
Промежуточный итог
Разделитель гидравлический позволяет разделить два контура теплоносителя различного расхода. Циркуляционные насосы в обоих контурах и диаметр разделителя, выбираются такой мощности, чтобы скорость движения теплоносителя в разделителе не превышала 0, 1 м/сек.
Купить или сделать своими руками?
Как говорили, готовая гидрострелка для отопления стоит немало — 200-300$ в зависимости от производителя. Чтобы снизить затраты, возникает закономерное желание сделать ее самостоятельно. Если варить умеете, никаких проблем — купили материалы и сделали. Но при этом надо учесть следующие моменты:
- Резьба на сгонах должна быть хорошо прорезанной и симметричной.
- Стенки отводов одинаковой толщины.
Качество самодельного изделия может быть «не очень»
Вроде, очевидные вещи. Но вы удивитесь, как сложно найти четыре нормальных сгона с нормально сделанной резьбой. Далее, все сварные швы должны быть качественными — система будет работать под давлением. Сгоны приварены строго перпендикулярно к поверхности, на нужном расстоянии. В общем, не такая простая это задача.
Если сами пользоваться сварочным аппаратом не умеете, придется искать исполнителя. Найти его совсем непросто: либо дорого просят за услуги, либо качество работы, мягко говоря, «не очень». В общем, многие решают купить гидрострелку, несмотря на немалую стоимость. Тем более, в последнее время, отечественные производители делают не хуже, но намного дешевле.
Гидравлический разделитель – как работает
Разделитель разделяет систему отопления как минимум на две части. Одна петля относится к котлу отопления, вторая петля объединяет разводку отопления дома. В каждой петле установлен циркуляционный насос.
Как работает разделитель
Имеем две петли (контура) отопления. Петля К1 с насосом N1 и петля К2 с насосом N2. Расход в петле К1 равен W1, а расход в петле К2 равен W2.
- Если W1=W2, то в разделителе контура смешиваются, образуя единую систему отопления, без разделения по контурам;
- Если W1
- Если W1>W2, то теплоноситель двигается сверху вниз.
Насос N1 создает расход в первом петле равный W1. Насос N2 создает расход во второй петле равный W2.
Альтернативные режимы работы гидрострелки
Несмотря на то, что правильным принципом работы гидрострелки является только способ, описанный выше, нужно учитывать, что существует техническая возможность использовать и альтернативу.
Одна из них – это когда котел работает уравновешенно, отдает тепла столько же, сколько идет на обратку. Но это условие подобно сферическому коню в вакууме, так как полная тождественность значений Q1(контур котла) и Q2 (контур потребителя) достигается крайне редко и на очень небольшие сроки. Так что всерьез строить работу на этом режиме нельзя.
Второй режим работы гидрострелки несет в себе угрозу и его следует всячески избегать.
Он строится на том, что котел отдает тепла меньше, чем требуется потребителю, и в этом случае часть тепла из обратки по гидроразделителю уходит обратно в контур потребления, что не идет на пользу ни системе, ни потребителям.
Минусы очевидны – обратка в котел идет с пониженными температурными значениями, то есть котел фактически остужается при получении обратного теплоносителя, что запрещено по всем стандартам, ГОСТам и даже здравому смыслу, так как итоговая мощность, отдаваемая в контур потребления, становится меньше и желаемый результат не достигается.
Размеры гидравлического разделителя
Высота гидравлического разделителя может быть любой. Зависит от места под монтаж. Минимальный диаметр гидравлического разделителя определяется по формуле:
Согласно формуле все очень просто:
- Скорость движения жидкости в разделителе: 0,1м/с;
- Расход W это разница между контуром отопительного котла и контуром системы отопления. Считаем расходы по максимальным расходам насосов согласно паспарту.
Пример.
- Расход контура котла 30 л/мин;
- Расход контура отопления 80 л/мин.
- Разница расходов W: 80-30=50 л/мин.
- Пи = 3,14;
- Скорость V=0,1 метр\секунду.
Считаем:
50 литров÷60 секунд=0,833 л/ сек;
- 1 литр=0,001 м3;
- 0,833 литра/сек=0,000833 м. куб/сек;
- D=0,102 мерта=102 мм.
Итак, получили, что диаметр разделителя не должен быть менее 102 мм.
Видео описание
Видео о гидравлическом разделителе и его назначении:
Расчет проводится следующими несколькими способами:
- Предельная скорость потока теплоносителя.
Высчитывается по формуле:
Д = 3*д*√Мп/Вд
Д-диаметра гидрострелки, д – диаметра патрубка, Мп – максимальный поток для котла, Вд – предельная скорость (0,2 м/с).
Например:
7*3*√8/02 = 21*√40 = 21*6,32 = 132,8 см – 133 см – диаметр гидрострелки.
Диаметр патрубка – 7 см, расход котла 8 куб/час.
- Наивысшей мощности котла.
Расчет ведется по аналогичной формуле:
Д = 3*д*√Мк/(Вд * Траз)
Однако в ней появляются некоторая замена параметров:
Мк – максимальная мощность котла, для примера 60 кВт,
Траз – разница нагрева теплоносителя в подающем и обратном потоках, для примера 15 град.
Например:
21*√60/(02 * 15) = 21*4,4 = 94 см.
- Протяженности корпуса самой гидрострелки. Длина устройства зависит от величины диаметра и расположения патрубков. Ниже приведена схема расчета характеристики. В первом варианте она будет равна 12-ти диаметрам, во втором 13-ти.
Схема расчета длины гидрострелки по расположению патрубков Источник stroychik.ru
Совет! При расчете параметров гидрострелки важно определить максимально возможную скорость теплоносителя. Если поток будет перемещаться достаточно быстро, в системе возникнет характерный шум, существенно снижающий комфорт в доме. Поэтому чтобы избежать этого негативного эффекта данный параметр ограничивают значением, не превышающем 0,2 м/с.
Расчет гидравлического разделителя
Есть два типа разделителей, на фото они хорошо видны. Но расчет для них один.
Как видите, все расчеты привязаны к строгому соответствию конструкции разделителя к значению диаметра d.
Дополнительные возможности и мифы
Есть мнение, что конструкция гидрострелки позволяет также выполнять такие задачи:
- Защита котла от теплового удара
- Увеличение долговечности системы отопления
- Повышает коэффициент полезного действия (КПД) котла
Однако независимые специалисты утверждают, что это только сказки для увеличения продаж.
При этом дополнительные опции все-таки есть, это дополнительная защита от грязи, воздухоотведение, защита котла от обратки с пониженной температурой.
Но эти функции можно обеспечить гораздо более дешевыми устройствами.
Повороты в монтаже
При монтаже разделителей, да и все отопительной системы в целом, есть золотое правило: чем меньше поворотов, тем лучше. В завершении приведу пример, как избавится от лишних «коленцах» в монтаже гидравлического разделителя.
©Obotoplenii.ru
Другие статьи раздела Монтаж отопления
- Насосы систем отопления: виды и способы монтажа циркуляционных насосов отопления
- Отопление дома: из чего выбрать отопление дома
- Промывка системы отопления: способы промывки отопления
- Маркировка циркуляционных насосов для систем отопления
- Способы разводки труб отопления
- Отопительная система с твердотопливным котлом для домов более 25 кВт
- Способы отопления частного дома: выбираем, как топить дом
Нужна ли Вам гидрострелка?
В погоне за дополнительной выгодой многие продавцы, менеджеры и даже производственники готовы рассказывать все, что угодно, если это поможет продать товар. Вот и появляются различные чудо шланги, невероятно надежные котлы и так далее.
Но настоящий простор для деятельности аферистов – это товары, про которые потребитель знает мало. Слышал что-то о его пользе, но не знает, в чем она заключается.
Один из таких приборов, овеянный массой легенд и слухов – это гидрострелка. Устройство нужное, но для совершенно определенной задачи, все остальное – маркетинг и профанация.
