1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Гидрострелка для отопления: принцип работы, назначение, конструкция

Гидрострелка для отопления: принцип работы, назначение, конструкция

Valtec VT. VAR 00. Макс. температура 120°C. Стоимость 17 000 руб.

Гидрострелка (гидравлический разделитель, гидравлическая стрелка) – элемент системы отопления, позволяющий связать друг с другом различные отопительные контуры. Разделитель поддерживает минимальный перепад давлений между контурами, что позволяет отключать один или несколько контуров без изменения давления в остальных контурах. Другими словами гидрострелка для отопления исключает влияние циркуляционных насосов источника тепла на насосы потребителей тепла и наоборот.

Указания для монтажников

П ри использовании гидравлической стрелки необходимо принимать во внимание такие особенности:

  • — гидравлическая стрелка функционирует только в сочетании с первичным насосом или циркуляционным насосом контура котла;
  • — гидравлические стрелки следует инсталлировать преимущественно в вертикальном положении. Предусматривать верхнее расположение прямого трубопровода отопления. Гидравлическая стрелка может монтироваться слева и справа от отопительного котла;
  • — для безупречного функционирования гидравлической стрелки необходимо соблюдать такие указания:
    • — для обычных котлов желательно поднятие температуры обратного трубопровода . Точное выравнивание объёмных потоков (контура котла и контура отопления) не требуется,
    • — чтобы полностью использовать высшую удельную теплоту сгорания топлива, следует избегать поднятия температуры в обратном трубопроводе. Выравнивание осуществляется с помощью компенсационного клапана, прилагаемого к комплекту поставки. Точное описание процесса вы найдёте в соответствующей инструкции по инсталляции.
  • — при использовании регулятора необходимо применять прилагаемый к комплекту датчик гидравлической стрелки;
  • — если применяется гидравлическая стрелка от заказчика, то необходимо отдельно заказать датчик температуры прямого трубопровода.

Работа гидрострелки в разных режимах.

Существует три основных режима, в которых работает гидравлический разделитель. В зависимости от включения и выключения потребителей системы отопления изменяется и режим работы гидрострелки или гидрострелки модульного типа (гидрострелка + коллектор). Итак, что происходит после запуска? После запуска системы отопления, пока теплоноситель не набрал необходимую температуру – жидкость циркулирует по малому кругу и весь поток движется вниз по гидрострелке.

После того как температура теплоносителя выйдет на необходимый рабочий режим гидравлического разделителя, во вторичный контур отопления, с равномерным разбором, при уравнении входящих и исходящих потоков, гидрострелка работает как воздухо-отводчик и очищает теплоноситель от грязи.

Заметим, что полного равенства между двумя потоками достичь практически не возможно, отсюда и следует 100 процентная целесообразность установки гидрострелки.

Нагрев помещение автоматика регулирует проток теплоносителя во вторичном контуре, например в случае достижении определенной температуры ГВС, происходит отключение насоса в данном контуре или же, если термоголовки радиаторов уменьшают проток теплоносителя, что в свою очередь увеличивает гидравлические сопротивления в контуре отопления, отслеживание которого осуществляется адаптивным насосом — таким образом, подстраиваясь под это и уменьшая свою производительность, как следствие уменьшается общий поток Q2. В результате разница между двумя потоками (первичным и вторичным) уходит вверх по гидрострелке. Если бы гидрострелка не была установлена, то возникли бы значительные гидравлические перекосы в системе отопления, и как результат выход из строя отопительного оборудования (насос, теплообменник). Что будет, если циркуляционные насосы потребителей останавливаются, тогда первичный контур системы отопления переходит в 3 режим.

На рисунках 3-5 представлены эти режимы:

Суммарный расход насосов котлов равен суммарному расходу насосов системы отопления. Этот режим достигается редко. В этом случае весь теплоноситель, нагреваемый котлом попадает в систему отопления к потребителям.

Суммарный расход насоса котла меньше, суммарного расхода насосов контуров отопления. Этот режим возможен, когда котел не справляется с нагрузкой. В таком случае котел работает в максимальном режиме и постоянно подогревает теплоноситель.

При наличии нескольких котлов суммарный расход насосов котлов меньше, суммарного расхода насосов контуров отопления. В таком режиме один из нескольких котлов и его насос выключается, так как хватает работы одного котла, при этом необходимый теплоноситель насосы контуров отопления через гидрострелку забирают из обратной трубы отопления. Тем самым расход в котловом контуре остается постоянным, соответствующим необходимой величине для работы котла.

Суммарный расход контуров отопления меньше расхода обеспечиваемого насосами котлов. Наиболее часто встречающийся режим, при котором насосы котлов подобраны верно и имеют чуть больший расход, чем требуется системе отопления. В этом режиме обеспечиваются все необходимые условия для работы системы отопления в экономичном режиме котла. Гидрострелка в таком варианте играет защитную роль котлов, так как подмес горячего теплоносителя в гидрострелке, создает минимальный перепад температур в обратной линии котла, а необходимое количество теплоносителя поступает в контура отопления. Этот режим является самым оптимальным, таким образом его принимают при проектировании системы.

Мощность гидрострелки должна быть выше суммарной мощности применяемого котла.

Читать еще:  Как правильно подключить насос отопления к электросети?

Когда применяют

В основном, распределитель устанавливают при наличии в одной гидравлической линии двух и более насосов.

Разность мощностей и температур приводит к колебаниям, которые разрушающе влияют на работоспособность всей техники или могут привести к нарушениям герметичности соединительных труб.

После установки распределителя негативные факторы минимизируются. Результатом установки получается одинаковое давление жидкости в любой точке гидросистемы. Скорость продвижения воды при выравнивании составляет примерно 0,1 – 0,2 м/сек.

Из этого следует, что при сложных отопительных системах применение такого устройства просто жизненно необходимо для здоровья и долголетия всей системы.

Статью о правилах расчета гидрострелки для отопления читайте здесь.

Смотрите видео, в котором демонстрируется принцип работы гидравлической стрелки Meibes:

Гидравлическая стрелка построена как стальной цилиндрический резервуар из низкоуглеродистой стали, окрашенный снаружи. На кожухе (1) установлены четыре патрубка. Патрубки, впускной (2) и выпускной (3), служат для подключения котельного контура, а выпускной (4) и впускной (5) обслуживают греющий контур. С целью удалении выделенного воздуха в верхней части резервуара установлен патрубок (6), служащий для подключения клапана, выпускающего воздух. В нижней части резервуара вмонтированы перегородки (7), обеспечивающие процесс обесшламливания . Для очищения гидравлической стрелки от выработанных во врем работы загрязнений служит патрубок (9), к которому подключается спускной клапан.

При применении гидравлической стрелки в котельных системах происходит разделение котельного и греющего контуров. Во время работы системы различаются три основных ситуации:

§Состояние, когда количество нагреваемого теплоносителя поначалу соответствует количеству вещества, забираемого отопительной системой (рис.1). Количество доставляемого тепла QD равно количеству отбираемого тепла QO.

§Когда происходит прикрытие регулирующих клапанов в отопительной системе, вызываемое меньшей потребностью в тепле QO, часть потока протекает вдоль гидравлической стрелки (рис.2). Излишек тепла QD возвращается , подавая сигнал котельной автоматике об уменьшении мощности котлов или их выключении.

§Если потребность в тепле QO превышает производимую котлами QD, насосы нагревательной системы вызывают подсасывание обратного потока (рис.3). В последствии это приводит к понижению температуры струи, питающей отопительную систему. Дл котельной автоматики это является сигналом о том, что следует увеличить мощность работающего котла или включить следующий котел.

Стоит, однако, подчеркнуть, что запуск котла происходит при полностью перекрытом токе воды в нагревательной системе, что в последствии оберегает котел от низкотемпературной коррозии.

С чем не согласны инженеры

Как видно из перечисленных свойств гидрострелки, дикларируемых производителями, это очень нужное устройство в системе отопления дома. Однако мнения инженеров-теплотехников по поводу необходимости установки гидрострелки в системы отопления не всегда совпадают с производителями. Давайте посмотрим, с чем инженеры не согласны с производителями.

Самым важным показателем работы любой системы является ее КПД. Однако КПД котельной установки никак не зависит от устройств, установленных после присоединительных патрубков котла. КПД любого котла полностью заключено в его преобразовательную способность, то есть в процентном отношении тепла, выделенного генератором, к теплу, поглощенному теплоносителем. Никакие специальные методы обвязки не могут повысить КПД котла, так как он зависит от площади поверхности и материала теплообменника, а также выбора оптимальной скорости циркуляции теплоносителя.

Производители гидрострелки говорят о многорежимности, которую обеспечивает установка гидрострелки. Суть многорежимности сводится к тому, что в случае установки в систему отопления гидрострелки, можно реализовать два варианта соотношений расхода в генераторной и потребительской части.

К первому варианту относится абсолютное выравнивание расхода. Однако на практике абсолютное выравнивание расхода возможно только при отсутствии шунтирования и наличии в системе только одного контура.

В случае второго варианта, когда в контурах системы отопления расход теплоносителя больше, чем через котел. Производители говорят, что гидрострелка будет обеспечивать большую экономию. Однако на практике, в таком режиме по обратке в теплообменник неизбежно будет поступать переохлажденный теплоноситель, что порождает ряд негативных эффектов, таких как запотевание внутренних поверхностей камеры сгорания либо температурный шок.

Также являются сомнительными некоторые доводы производителей, каждый из которых представляет набор терминов, но по сути своей не отражающий ничего конкретного. К ним, например, относятся повышение гидродинамической стабильности, увеличение срока службы оборудования, контроль за распределением температуры и тому подобное.

Что касается стабилизации балансировки гидравлической системы, то на практике все происходит наоборот. Если при отсутствии гидрострелки реакция системы на изменение протока в любой ее части неизбежна, то при наличии разделителя она становится непредсказуемой.

Принцип работы гидравлической стрелки

Основная задача гидравлической стрелки — разделение первичного и вторичного контуров отопления. Отсюда и название устройства — гидравлический разделитель. Благодаря его использованию, давление между подающим и обратным коллекторами практически равно 0 и определяется незначительным сопротивлением протока в гидравлической стрелке. Кроме того, это значение постоянно и не зависит от того, сколько насосов вторичного контура находятся в работе.
Перепад давления между отопительными контурами подачи и возврата теплоносителя является определяющей величиной для гидравлического расчеты системы отопления. Использование гидравлической стрелки позволяет зафиксировать эту величину на уровне до 0,4-0,5 м.вод.ст. Это не только упрощает расчет, но и способствует работе отопительной системы без отклонений.
Из-за процессов смешивания в гидравлическом разделителе, температура подачи теплоносителя будет отличаться от рассчитанной без его установки. Ввиду этого, при установке гидравлической стрелки в уже существующую систему отопления может потребоваться замена или добавление радиаторов, конвекторов и т. п.

Читать еще:  Сколько энергии потребляют насосы

На рисунке ниже показаны три режима работы гидравлической стрелки

  1. Выходная температура от котлового контура равна температуре на входе отопительных контуров. Наиболее распространенный, традиционный вариант. Циркуляционные насосы первичного и вторичного контуров соответствуют друг другу. В расчетах радиаторов отопления, теплых полов принимается температура теплоносителя, производимая котлом.
  2. Входная температура вторичного контура ниже температуры подачи котлового контура. В гидравлической стрелке идет подмес в подачу на контуры отопления из обратки. Такой режим работы гидравлического разделителя может возникнуть, если для теплоснабжения достаточно одного из нескольких котлов, работающих в каскаде. Данный режим больше способствует работе котельного оборудования на максимальном КПД, а не снижению стоимости оборудования системы отопления.
  3. Входная температура котлового контура выше температуры обратки из отопительных контуров. Такой режим работы может быть удачным для работы с радиаторными панелями, традиционными твердотопливными котлами для предотвращения низкотемпературной коррозии.

Применение гидравлических разделителей

Основные преимущества гидравлических разделителей:

1. Существенно упрощается подбор насосов.
2. Улучшается режим работы и долговечность котельного оборудования.
3. Гидравлическая устойчивость системы, отсутствие разбалансировки.
4. Если типовой настенный двухконтурный котел работает на большую систему отопления, то встроенного насоса может быть недостаточно. Идеальным вариантом является применение гидравлического разделителя и небольших насосов на каждую зону.
5. Готовые разделители, имеющиеся в продаже, можно использовать в качестве эффективных удалителей шлама и воздуха из системы.

Зачем нужен гидравлический разделитель

В данной статье хотелось бы в очередной раз в простой и доступной форме объяснить принцип действия гидравлической стрелки или гидравлического разделителя и остановиться на преимуществах в применении данного прибора. Вначале рассмотрим следующую типовую схему (рисунок 1).

На данной схеме приведен пример двух совместно работающих котлов.

В системе имеются:
● нерегулируемая зона отопления без собственного насоса (зона 1);
● высокотемпературная зона отопления (зона 2) с собственным насосом, регулируемая при помощи зонального комнатного термостата (КТ2);
● низкотемпературная зона (зона 3 — «теплые полы»), регулируемая при помощи датчика температуры воды;
● бойлер для горячей воды, присоединенный как одна из зон системы отопления. Температура воды в бойлере регулируется при помощи термостата бойлера путем включения загрузочного насоса бойлера.

В традиционных гидравлических схемах, применяемых в отоплении, все контуры соединены с общим коллектором.
В рассматриваемом примере при изменении количества работающих зональных насосов (Н2, Н3, Н4) вторичных контуров будет изменяться перепад давления (ΔP), создаваемый зональными насосами на коллекторе между подачей и возвратом. Работа каждого насоса в этом случае подвержена существенному влиянию со стороны других насосов системы. И мы сталкиваемся со следующими проблемами:
● Насосы могут не обеспечить необходимую производительность. Это особенно относится к маломощным насосам, которые должны расходовать много энергии для преодоления влияния насосов большей мощности.
● Насосы могут выйти из строя (влияние дополнительных контуров может заставить насосы работать в неоптимальном или нештатном режиме).
● Система отопления работает большую часть времени в условиях, далеких от оптимальных, а не в тех, на которые она была рассчитана при проектировании.
● Использование устройств регулирования расхода в зональных системах приводит к разбалансированию.
● Радиаторы могут нагреваться даже при остановленных насосах (из-за паразитных течений, создаваемых другими работающими насосами.
● Сложности с подбором насосов. Правильный подбор насосов для такой системы является непростой задачей. В частности, суммарное давление, создаваемое основными насосами котлов (КН1 и КН2) должно превосходить суммарное разряжение ΔP, создаваемое зональными насосами (Н2, Н3, Н4…). Увеличенная скорость воды может увеличить шум в системе.

Избежать всех вышеперечисленных проблем и обеспечить устойчивую работу системы поможет применение такого простого элемента, как гидравлический разделитель. Иногда его также называют гидравлической стрелкой. И ранее рассмотренная схема превращается в следующую (рисунок 2).

Работа гидравлического разделителя

Функцией гидравлического разделителя, как следует из его названия, является отделение первичного (котлового) контура от вторичного (отопительного). При использовании гидравлического разделителя давление ΔP между коллекторами подачи и возврата близко к нулю. Давление ΔP определяется гидравлическим сопротивлением разделителя, которое незначительно. Кроме того, это значение является постоянной величиной, не зависящей от количества одновременно работающих насосов во вторичном контуре.

Читать еще:  Пнд тpубы для систем отопления дома

Практический опыт показывает, что применение гидравлического разделителя настоятельно рекомендуется, если без разделителя перепад давления между коллекторами ΔP > 0,4 метров водяного столба.

Внутри гидравлического разделителя может происходить перемешивание входящей и возвратной воды и он может работать в трех режимах:

Зачем нужна гидрострелка в системе отопления?

В системе отопления, гидрострелка — это связующее звено между двумя отдельными контурами по передаче тепла и она полностью нейтрализует динамическое влияние между контурами. У нее есть два назначения:

  • первое — она исключает гидродинамическое влияние, при отключении и включении некоторых контуров в системе отопления, на весь гидродинамический баланс. Например, при использовании радиаторного отопления, теплых полов и нагрева бойлера, имеет смысл разделять каждый поток на отдельный контур, для исключения влияния друг на друга.(смотрите)
  • второе — при небольшом расходе теплоносителя — она должна получить большой расход для второго, искусственно созданного контура. Например, при использовании котла с расходом 40 л/мин, система отопления получается по расходу больше в 2-3 раза (расходует 120 л/мин). В таком случае целесообразно первый контур установить контуром котла и систему развязки отопления установить вторым контуром. Вообще, разгонять котел больше чем предусматривается производителем котла экономически нецелесообразно, в таком случае увеличивается и гидравлическое сопротивление, оно либо не дает необходимый расход, либо увеличивает нагрузку движения жидкости, это приводит к повышенному энергопотребления насоса.

По какому принципу работает гидрострелка?

Циркуляция теплоносителя в первом контуре создается при помощи первого насоса. Вторым насосом создается циркуляция через гидрострелку во втором контуре. Таким образом теплоноситель перемешивается в гидрострелке. Если расход в обоих контурах у нас одинаковый, то теплоноситель беспрепятственно проникает из контура в контур, создавая как бы единый, общий контур. В таком случае не создается вертикального движения в гидрострелке или это движение приближено к нулю. Если расход во втором контуре больше чем в первом, то в гидрострелке происходит движение теплоносителя снизу вверх и при увеличенном расходе в первом контуре — сверху вниз.

Рассчитывая и настраивая гидрострелку, нужно добиться минимального вертикального движения. Экономический расчет показывает, что это движение не должно превышать 0.1 м/с.

Зачем снижать вертикальную скорость в гидрострелке?

Гидрострелка служит и как отстойник мусора в системе, при малых вертикальных скоростях мусор постепенно оседает в гидрострелке, выводясь из системы отопления.

Создание естественной конвекции теплоносителя в гидрострелке, таким образом холодный теплоноситель уходит вниз, а горячий устремляется вверх. Таким образом создается необходимый температурный напор. При использовании теплого пола, можно в второстепенном контуре получить пониженную температуру теплоносителя, а для бойлера более высокую, обеспечив быстрый нагрев воды.

Уменьшение гидравлического сопротивления в гидрострелке,

Выделение из теплоносителя микроскопических пузырьков воздуха, тем самым выводя его из системы отопления через автовоздушник.

Как узнать, что нужна гидрострелка?

Как правило, гидрострелку ставят в домах, площадь которых более 200 кв.м., в тех домах где сложная система отопления. Там где используется распределение теплоносителя на несколько контуров. Такие контура желательно делать независимыми от других в общей системе отопления. Гидрострелка позволяет создать идеально стабильную систему отопления и распространять тепло по дому в нужных пропорциях. При использовании такой системы распределение тепла по контурам становится точным и отклонения от настроенных параметров исключены.

Преимущества использования гидрострелок.

Защита чугунных теплообменников исключая тепловой удар. В обычной системе, без использования гидрострелки, создается резкое повышение температуры, при отключении некоторых веток и последующий приход уже холодного теплоносителя. Гидравлическая стрелка дает постоянный расход котла, уменьшая разницу температур между подачей и обраткой.

Повышается долговечность и надежность котельного оборудования за счет стабильной работы без перепадов температуры.

Отсутствие разбалансированности и создание гидравлической устойчивости системы отопления. Именно гидрострелка позволяет увеличить дополнительный расход теплоносителя, что очень трудно добиться установкой дополнительных насосов.

Принцип работы гидравлической стрелки видео

Опубликовано 9 комментариев

  • Котельная в загородном доме
  • Гидрострелка из полипропилена
  • Подключение котла к системе отопления — подробная инструкция, фото
  • Коллектор системы отопления
  • Какое отопление лучше для частного дома
  • Расчет гидрострелки
  • Гидрострелка своими руками
  • Гидравлические разделители и коллекторы отопления.
  • Коллектор системы отопления

Добавить комментарий Отменить ответ

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector