Гидравлическая стрелка для систем отопления. Схема подключения и монтаж
Гидравлическая стрелка для систем отопления. Схема подключения и монтаж
Гидравлическая стрелка имеет схему подключения, столь же простую, как и собственное устройство. Большая часть правил относится не столько к подключению, сколько к расчёту пропускной способности и расположению выводов. Тем не менее, знание полной информации позволит провести монтаж корректно, а также убедиться в пригодности выбранной гидрострелки для её установки в конкретную систему отопления.
Первое, что нужно чётко усвоить — гидрострелка будет работать только в системах отопления с принудительной циркуляцией. При этом насосов в системе должно быть как минимум два: один в контуре генерационной части, и хотя бы один в потребительской. При прочих условиях гидравлический разделитель будет играть роль шунта с нулевым сопротивлением и, соответственно, закоротит собой всю систему.
Пример схемы подключения гидрострелки: 1 — котёл отопления; 2 — группа безопасности котла; 3 — расширительный бак; 4 — циркуляционный насос; 5 — гидравлический разделитель; 6 — автоматический воздухоотводчик; 7 — запорные вентили; 8 — кран слива; 9 — контур № 1 бойлер косвенного нагрева; 10 — контур № 2 радиаторы отопления; 11 — трёхходовой кран с электроприводом; 12 — контур № 3 тёплый пол
Следующий аспект — размеры гидрострелки, диаметр и расположение выводов. В общем случае диаметр колбы определяется исходя из наибольшего расчётного протока в магистрали. За максимум может приниматься расход теплоносителя либо в генерационной, либо в потребительской части системы отопления согласно данным гидравлического расчёта. Зависимость диаметра колбы разделителя от протока описывается соотношением расхода к скорости протока теплоносителя через колбу. Последний параметр фиксированный и, в зависимости от мощности котельной установки, может варьироваться от 0,1 до 0,25 м/с. Частное, полученное при вычислении указанного соотношения, нужно умножить на поправочный коэффициент 18,8.
Диаметр патрубков подключения должен составлять 1/3 от диаметра колбы. При этом вводные патрубки располагаются от верха и низа колбы, а также друг от друга на расстоянии, равном диаметру колбы. В свою очередь выходные патрубки располагаются так, чтобы их оси были смещены относительно осей вводов на два собственных диаметра. Описанными закономерностями определяется общая высота корпуса гидрострелки.
Гидрострелка подключается к прямому и возвратному магистральному трубопроводам котла или нескольких котлов. Разумеется, при подключении гидрострелки не должно быть и намёка на сужение условного прохода. Это правило вынуждает использовать в обвязке котла и при подключении коллектора трубы с очень значительным условным проходом, что несколько осложняет вопрос оптимизации компоновки оборудования котельной и повышает материалоёмкость обвязки.
Гидравлическая стрелка своими руками. Как изготовить гидрострелку самому
Гидравлический разделитель ( гидрострелка ), как ни странно, не всеми считается функциональным узлом в системе автономного обогрева и горячего водоснабжения. Одни считают, что для системы достаточно встроенных защитных устройств в насосах, другие экономят (действительно, не дешево и по параметрам системы могут не подходить).
Опыт нашей работы показал, что надежная двух или более контурная система отопления или система ГВС и обогревом не может работать без гидрострелки. Мы изготавливаем для своих заказчиков распределительный блок (гидрострелка с распределительным коллектором) и решили поделиться опытом его изготовления.
На фотографиях наш первый опытный (рабочий) образец. Для изготовления использовалось минимум покупок (сгоны, краны и манометры) и «подручные» материалы, точнее: прямоугольная труба, болгарка, молоток и сварочный трансформатор МИП (электроды до 3 мм).
Гидрострелка своими руками изготовление
Отверстия в гидроразделителе (и в коллекторе) прожигаются электродом по разметке. Перед сваркой в сгоны с внутренней резьбой вворачиваются технологические заглушки (сгоны с наружной резьбой) для защиты резьбы от брызг сварки и температурного коробления. На сгонах под сварку выполняется фаска около 1 мм. Сварка по кругу швом с катетом 3…4 мм.
На фото показана подготовка к приварке заглушек с двух сторон. Пластины вырезаны болгаркой. На краях пластин со стороны сварки и на наружных краях корпуса разделителя снимаются фаски 1…2 мм в зависимости от толщины деталей.
Мы прожигали отверстия в заглушках гидрострелки под сливной сгон и клапан давления после сварки, и это следует считать не хорошим решением. Фаски, которые мы не снимали, увеличили выступание швов, что увеличило последующую трудоемкость зачистки для придания товарного вида.
Начинаем размечать трубы коллектора. В нашем случае коллектор работает на три обогревающих контура. В трубе контура на «обратки» или «холодной» прожигаем два сквозных отверстия по краям и три отверстия под присоединительные сгоны (2 в одну сторону и 1 в другую).
В трубе коллектора на «прямой» или «горячей» прожигаем одно сквозное отверстие на середине и три отверстия под присоединительные сгоны. Обратите внимание! Сквозные отверстия «обратки» должны находиться на одной оси с выпускному отверстиям на «горячей» трубе коллектора.
В них будут вставляться и обвариваться два выпускных патрубка системы, а третьим будет выпускной сгон. На «холодной» трубе коллектора будут два отверстия под присоединительные сгоны и одно под патрубок, который пройдет сквозь «горячую» трубу коллектора посередине сборки. Отверстия под манометры прожигаются после предварительной сборки.
Завершающий технический этап — испытание сборки под давлением. Испытывать можно в ванной с водой или обмазывать сварные швы мыльным раствором. Давление не менее 2 атм. Подается любым способом в любую точку (напр. Штуцер сливного крана). Можно не макать или обмазывать швы, если есть возможность контролировать падение давления. Если падение «имеет место», то придется макать или мазать, т.к. могут «травить» краны.
Испытания успешно пройдены. Отделочные работы показали, что к подготовке мест сварки надо подходить ответственнее (валик шва заглушек гидрострелки выше, чем аналогичные на коллекторе). А в остальном, все получилось.
Компания Мастер Водовед специализируется на профессиональном монтаже отопительного оборудования в котельных. Изначально, целью компании было создание не дорогого, не уступающего по качеству, европейским гидрострелкам. И мы изготавливали данные устройства самостоятельно.
Гидравлическая стрелка принцип работы. Принцип работы гидрострелки
Функцией гидравлического разделителя, как следует из его названия, является отделение первичного (котлового) контура от вторичного (отопительного). При использовании гидрострелки давление дельта P между коллекторами подачи и возврата близко к нулю. Давление дэльта P определяется гидравлическим сопротивлением разделителя, которое незначительно. Кроме того, это значение является постоянной величиной, не зависящей от количества одновременно работающих насосов 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.
Кроме того, одна из важнейших функций гидравлической стрелки - защита чугунного теплообменника котла, от теплового удара. Во время первого включения котла, теплообменник может нагреться до высокой температуры за очень короткий промежуток времени, при этом даже в самой короткой петле отопления теплоноситель еще не успевает нагреться до аналогичной температуры. Поэтому из обратного трубопровода системы отопления (например из обратного коллектора рисунок 1), "холодный" теплоноситель попадает на раскаленный теплообменник, что приводит к его преждевременному разрушению и выходу котла из строя.
Применение гидрострелки, позволяет уменьшить контур отопления котла и обеспечить разницу температур в подающем и обратном трубопроводе не выше 45 гр.С.
Внутри гидравлического разделителя может происходить перемешивание входящей и возвратной воды и он может работать в трех режимах.
На практике, гидравлика схемы никогда не соответствует расчетным параметрам, и применение гидравлического разделителя позволяет устранить многие недочеты.
Размеры и расчет гидравлической стрелки
При самостоятельном изготовлении гидравлического разделителя обычно применяют два метода для определения оптимальных размеров – метод трёх диаметров (рисунок 6) и метод чередующихся патрубков (рисунок 7).
Единственный размер, который необходимо определить при подборе разделителя – это диаметр разделителя (или диаметр подводящих патрубков). Гидравлический разделитель подбирается, исходя из максимально возможного протока воды в системе (куб. м/час) и обеспечения минимальной скорости воды в разделителе и в подводящих патрубках. Рекомендуемая максимальная скорость движения воды через поперечное сечение гидравлического разделителя составляет примерно 0,2 м/сек.
Зачем нужен гидравлический разделитель. Как работает гидравлический разделитель
В принципе, возможны три режима функционирования гидравлического разделителя.
| Иллюстрация | Описание режима работы гидрострелки |
|---|---|
 | Это – практически идеальное, равновесное состояние системы. Напор, созданный насосом малого контура котла равен суммарному напору всех контуров отопления (Q1 = Q2) . Температура на входе и выходе подачи равны (t1 = t3) . Аналогичная ситуация и на патрубках «обратки» (t2 = t4) . Вертикальное перемещение теплоносителя минимально или даже вовсе отсутствует. На практике такая ситуация если и встречается, то крайне редко, эпизодически, так как параметры работы контуров отопления имеют тенденцию к периодическому изменению. |
 | Ситуация вторая. Суммарный расход теплоносителя в контурах отопления превышает аналогичный показатель насоса котла (Q1 . По сути, можно охарактеризовать так, что «спрос» на воду превышает то, что может «предложить» котел. Ситуация достаточно часто встречающаяся, когда одновременно задействовано большинство контуров. В этом случае образуется вертикальный восходящий поток от патрубка обратки большого контура к патрубку подачи. Перемещаясь вверх, вертикальный поток перемешивается с горячим теплоносителем, поступающим от котла. Температурный режим: t1 > t3, t2 = t4. |
 | Ситуация диаметрально противоположная – расход в малом контуре (не изменяясь номинально) стал выше, чем суммарно в контурах отопления (Q1 > Q2) . «Предложение» превысило «спрос» на теплоноситель. Типичные причины такой ситуации: – срабатывание термостатической аппаратуры на контурах отопления или на бойлере косвенного нагрева, временно выключающей подачу теплоносителя. – временное полное отключение одного или нескольких контуров из-за невостребованности в отоплении тех или иных помещений. – временный вывод из эксплуатации контуров для проведения ремонтных или профилактических работ. – запуск котельного оборудования для прогрева, с постепенным ступенчатым подключением рабочих контуров. Ничего критичного не происходит – контур котла работает в большей части «на себя», перекачивая основной объем теплоносителя по малому кругу. В самой гидрострелке образуется вертикальный нисходящий поток, от подачи к «обратке». Температурный режим: t1 = t3, t2 > t4 . При таком режиме работы температура в «обратке» достаточно быстро доходит до порога срабатывания автоматического отключения котельного оборудования, чем достигается рациональное использование топлива. |