Гидрострелка: принцип роботи, призначення та розрахунки

Гидрострелка: принцип роботи, призначення та розрахунки

Що таке гидрострелка у системі опалення? Гідравлічний і температурний буфер, який забезпечує процеси кореляції температур подачі/обратки і впорядкований максимальний потік теплоносія, називають гідрострілкою. Стаття на тему: «Гидрострелка: принцип роботи, призначення та розрахунки» розкриває сутність гідравлічного поділу контурів опалення.

Гидрострелка необхідна для здійснення гідродинамічної балансування в системі опалення

Навіщо потрібна гидрострелка у системі опалення?

Пояснити, для чого потрібна гидрострелка для опалення, дуже просто. Процеси розбалансування теплопостачання знайомі власникам приватних будинків. Сучасний котел має менший за обсягом контур, ніж циркуляційний витрата споживача. Робота гидрострелки опалення дозволяє відокремити гідравлічний контур теплогенератора від вторинної ланцюга, підвищити надійність і якість системи.

Відповіддю на запитання: «Для чого потрібна гидрострелка в системі опалення?», служить список достоїнств опалення з гідравлічним терморазделителем:

• роздільник — обов’язкова умова виробника устаткування для гарантії технічного обслуговування на котел потужністю 50 кВт і більше, або теплогенератора з чавунним теплообмінником;
• вузол забезпечує максимальний проток з ламінарною течією теплоносія, підтримує гідравлічний і температурний баланс системи опалення;
• паралельне підключення гидрострелки опалення і контуру споживачів створює мінімальні втрати тиску, продуктивності і теплової енергії;
• колінне розташування патрубків подачі-обратки забезпечує температурний градієнт вторинних контурів;

Схема руху теплоносія в колекторі з гідрострілкою

• оптимальний підбір і розрахунок гидрострелки для опалення захищає котел від різниці температур подачі-обратки, захищає обладнання від теплового удару, вирівнює циркуляційний обсяг водяних потоків у первинному та другорядному контурі;
• вузол підвищує ККД котла, дозволяє вторинну циркуляцію частини теплоносія в котельному контурі, економить електроенергію і паливо;
• підмішування зберігає постійний обсяг котлової води;
• при екстреній необхідності роздільник компенсує дефіцит витрати в другорядному контурі;
• порожнистий роздільник знижує вплив насосів, що володіють різною потужністю квт, на вторинні контури і котел;
• додаткові функції гидроразделителя — зменшує гідравлічний опір, формує умови для сепарації розчинених газів і шламу.

У многоконтурных системах опалення використання гидрострелки обов’язково для збалансованої роботи

Принцип роботи гидрострелки опалення дозволяє стабілізувати гідродинамічні процеси в системі. Своєчасне видалення механічних домішок з теплоносія продовжить термін служби насосів, вентилів, лічильників, датчиків, опалювальних приладів. Поділяючи потоки (контур теплогенератора і незалежний контур споживача), гидрострелка забезпечує максимальне використання теплоти згоряння палива.

Пристрій гидрострелки опалення

Гидроразделитель — порожнистий вертикальний посудину з труб великого діаметру (квадратного профілю) з еліптичними заглушками на торцях. Розміри роздільника обумовлені потужність (кВт) котла, залежать від кількості і обсягу контурів.

Важкий металевий корпус встановлюють на опорні стійки, щоб не створювати лінійне напруга на трубопровід. Компактні пристрої кріплять до стіни, розташовують на кронштейнах.

Гидрострелка з нержавіючої сталі

Патрубок гидрострелки і опалювальний трубопровід з’єднують за допомогою фланців або різьблення.

Автоматичний клапан повітрявідводчика розташовують у верхній точці корпусу. Осад видаляють через вентиль або спеціальний клапан, який врізаний знизу.

Матеріал для виготовлення гидрострелки — низьковуглецевий або нержавіюча сталь, мідь, поліпропілен. Корпус обробляють антикорозійним складом, покривають теплоізоляцією.

Важливо! Моделі з полімеру застосовують в системі, яку опалює котел потужністю від 13 до 35 кВт. Гідравлічні розподільники з поліпропілену не використовують для теплогенераторів, які працюють на твердому паливі. Виготовлення гидрострелки своїми руками з пропілену вимагає досвіду і навичок роботи з професійним слюсарним і ручним електроінструментом.

Гідравлічна стрілка «Meibes»

Додаткові функції гидрострелок

Вдосконалені моделі поєднують функції роздільника, регулятора температури і сепаратора. Клапан-терморегулятор забезпечує температурний градієнт вторинних контурів. Виділення розчиненого кисню теплоносія знижує ризик ерозії внутрішніх поверхонь обладнання. Видалення зважених часток з потоку продовжує термін служби робочого колеса і підшипників циркуляційних насосів.

На фото зображена модель гидрострелки для опалення в розрізі:

Пристрій гидрострелки — вид у розрізі

Горизонтальні перфоровані перегородки поділяють внутрішній об’єм навпіл. Потоки подачі-обратки стикаються в зоні «нульової точки» і ковзають в різні сторони, не створюючи додатковий опір.

Зверху, у високотемпературній зоні, розташовані пористі вертикальні пластини деаерації. Збірник шламу і магнітний уловлювач (магнієвий анод) розташовані в нижній частині корпусу.

Конструктивні опції гидрострелки: манометр, датчик температури, клапан терморегулятор і лінія для живлення системи при запуску. Складного устаткування необхідна наладка, регулярні огляди та технічне обслуговування.

Принцип роботи колектора з гідрострілкою на 3 контуру опалення

Принцип роботи гидрострелки в системі опалення приватного будинку

Потік теплоносія проходить роздільник зі швидкістю 0,1-0,2 м/с. Котлової насос розганяє гарячу воду до 0,7-0,9 м/с. Рекомендований швидкісний режим дає уявлення про те, для чого потрібна гидрострелка для опалення.

Зміна обсягу і напрямку руху гасить швидкість водяних потоків при мінімальної втрати теплової енергії в системі. Ламінарна рух потоку призводить до того, що гідравлічний опір всередині корпусу практично відсутня. Буферна зона поділяє котел і ланцюг споживача. Насос кожного з опалювальних контурів працює автономно, не порушуючи гідравлічний баланс.

Принцип роботи гидрострелки в схемі опалення з 4-х ходовим змішувачем

Схеми гидрострелки для опалення (режим роботи):

• Нейтральний режим роботи гидроразделителя, при якому тиск, витрата, температура і теплова енергія подачі — обратки відповідають розрахунковим параметрам системи. Насосне обладнання володіє достатньою сумарною потужністю. Ламінарна рух потоку в гидрострелке забезпечує процеси деаерації і осадження зважених часток.

Нейтральний режим роботи гидроразделителя

• Схема відображає принцип роботи гидрострелки опалення, при якому котел не володіє достатньою потужністю, щоб забезпечити витрата в другорядному контурі. Дефіцит витрати призводить до подмесу холодного теплоносія. Різниця температур подачі/обратки призводить до спрацьовування термодатчиків. Автоматика виведе теплогенератор на максимальний режим горіння, однак споживач не отримує достатньої кількості теплоти. Система опалення розбалансована, виникає загроза теплового удару.

Якщо котел не володіє достатньою потужністю, щоб забезпечити витрата в другорядному контурі, що виникає загроза теплового удару

• Об’ємний потік первинного контуру більше, ніж витрата теплоносія залежною ланцюга. Варіант, при якому котел функціонує в оптимальному режимі. При розпалюванні агрегату або паралельному відключенні насосів вторинних контурів, теплоносій циркулює через гідрострілку з первинного (малому) контуру. Температура обратки, яка надходить в котел, вирівнюється підмішуванням з подачі. Достатній обсяг теплоносія надходить споживачеві.

Об’ємний потік первинного контуру більше, ніж витрата теплоносія залежною ланцюга — котел функціонує в оптимальному режимі

Обов’язкова умова: продуктивність, якою володіє циркуляційний насос первинного (котлового) контуру на 10% більше, ніж сумарний максимальний напір насосів в другорядному контурі.

Методи розрахунку гидрострелки в системі опалення приватного будинку

Як розрахувати гідрострілку системи опалення приватного будинку самостійно? Можна обчислити необхідні розміри за формулами або підібрати діаметр за правилом «3D».

• Формула визначає діаметр (D) за максимальної пропускної здатності гідравлічного роздільника (розрахунки за паспортними даними на котел):

• Формула визначає діаметр гидрострелки по потужності теплогенератора. ΔT-різниця температур подачі/обратки — 10°C:

• Діаметр патрубка, що входить в гідрострілку або розподільчий колектор:

ОбозначениеРасшифровка символаЕдиница измеренияDДиаметр корпусу гидрострелкиммdДиаметр патрубкаммРМаксимальная потужність, якою володіє котел (паспортні дані котла)кВтGМаксимальный проток (пропускна здатність, витрата) через гидроразделитель за часм3/часпПостоянное значення (3,14)ωМаксимальная вертикальна швидкість теплоносія через роздільник (0,2)м/секДТРазница температур подачі — обратки (паспортні дані котла)°ССТеплоемкость води (відносна одиниця)Вт/(кг°C)VСкорость теплоносія через вторинні контурым/сQМаксимальный витрата у контурі потребителям3/год

Важливо! Формули, за якими виробляють розрахунок гидрострелки для опалення, отримані емпіричним шляхом. Діаметр вхідного патрубка в гидроразделитель відповідає діаметру випуску котла.

• Визначення параметрів гидрострелки практичним методом:

Орієнтовний розмір для невеликих роздільників вибирають по діаметру вхідних (випускних) патрубків. Відстань між врізками становить не менше 10 діаметрів штуцера. Висота корпусу значно перевищує діаметр.

Колінчату схему гидрострелки для опалення використовують в підборі установки великих розмірів. За «правилом 3d» діаметр корпусу становить три діаметра патрубка. Відстань 3d визначає пропорції конструкції.

Визначення параметрів гидрострелки за «правилом 3d»

• Розподіл врізок по висоті колони роздільника:

Якщо в системі не передбачено розподільний колектор, то кількість врізок у роздільник збільшують. Трубопровід, який з’єднує перший (котлової) контур з гідрострілкою, розподіляють по висоті. Спосіб дозволяє регулювати температурний градієнт в динаміці. Виконання умови необхідно для якісного відбору теплоносія вторинними контурами.

Схема врізки контурів системи опалення в обв’язку котла

Поєднання колектора опалення з гідрострілкою

Невеликі будинки обігріває котел, в який вбудований насос. Вторинні контури приєднують до котла через гідрострілку. Незалежні контури житлових будинків з великою площею (від 150 м2) підключають через гребінку, гидроразделитель буде громіздким.

Стаття по темі:

Які труби для теплої підлоги краще і зручніше застосовувати. Технічні характеристики кожного виду трубної продукції, застосовуваної для теплої підлоги.

Розподільний колектор монтують після гидрострелки. Пристрій складається з двох незалежних частин, які об’єднують перемички. За кількістю вторинних контурів врізають попарно розташовані патрубки.

Розподільча гребінка полегшує експлуатацію і ремонт обладнання. Запірна та регулююча арматура системи теплопостачання будинку знаходиться в одному місці. Збільшений діаметр колектора забезпечує рівномірний витрата між окремими контурами.

Застосування гидрострелки вбереже котел від теплового удару

Роздільник і компланарная розподільча гребінка утворюють гідравлічний модуль. Компактний вузол зручний для обмежених умов невеликих котелень.

Монтажні випуски передбачені для обв’язки зірочкою:

• низьконапірний контур теплої підлоги підключають знизу;
• високонапірні контур радіаторів — зверху;
• теплообмінник — збоку, на протилежній стороні від гидрострелки.

На малюнку представлена гидрострелка з колектором. Схема виготовлення передбачає установку балансувальних клапанів між колекторами подачі/обратки:

Схема гидрострелки з колектором

Регулююча арматура забезпечує максимальний проток і натиск на далеких від гидрострелки контурах. Балансування знижує процеси неправильного дроселювання потоку, дозволяє домогтися розрахункової подачі теплоносія.

Важливо! Автономна система опалення відноситься до систем, що працюють з високою температурою середовища під тиском (гидрострелка опалення приватного будинку в тому числі).

Зробити гідрострілку опалення своїми руками може фахівець, що володіє достатнім запасом знань в теплотехніці, досвідом і навичками роботи (электрогазосварка, слюсарна справа, робота з ручним електроінструментом). Численні інтернет-сайти пропонують покрокові інструкції по виготовленню гидрострелки для опалення, відео ролики також зможуть допомогти в цьому процесі.

Розміри колектора опалення з гідрострілкою

Теоретичні знання допоможуть скласти схеми і креслення гидрострелки опалення, зробити індивідуальне замовлення обладнання у спеціалізованій організації, проконтролювати роботу підрядчика. Довіряти виготовлення відповідальних вузлів системи опалення непрофесіоналам небезпечно для життя і здоров’я. Слід пам’ятати про те, що зіпсований з вини власника обладнання гарантійного ремонту і поверненню не підлягає.

Артем Іванов 2018-12-16T12:41:01+00:00 Опалення|Схема| ОЦІНИТЕ
МАТЕРІАЛ Завантаження… ПОДІЛІТЬСЯ
У СОЦСЕТЯХFacebookTwitterOkGoogle+PinterestVk