Гидрострелка: пристрій і принцип роботи, функції в системі опалення, розрахунок параметрів

Гидрострелка: пристрій і принцип роботи, функції в системі опалення, розрахунок параметрівГідравлічний роздільник, анулоид або гидрострелка — це важлива деталь у системах терморегуляції приватних будинків. Найчастіше її використовують в конструкціях з твердопаливними котлами тривалого горіння. Потрібна така річ для поділу гідравлічних потоків у системі. Завдяки їй опалювальні контури різних приладів можуть отримувати потрібну кількість гарячої води незалежно один від одного і не створювати різницю в тиску.

Зміст

  • 1 Пристрій гидрострелки
  • 2 Основні функції
  • 3 Додаткові можливості
  • 4 Принцип роботи
  • 5 Розрахунок параметрів
  • 6 Виготовлення пристрою своїми руками

Пристрій гидрострелки

Гидроразделитель представляє собою порожній вертикальний циліндр-трубу круглої або прямокутної форми. На кінцях він закритий опуклими заглушками у формі еліпсів. З труби виходять 4 патрубка (по 2 з кожної сторони), які з’єднуються з системою терморегуляції за допомогою фланців або різьблення. У її верхній точці зазвичай розміщений повітропровід, а в нижній — кран для видалення осаду з дна.

Гидрострелка: пристрій і принцип роботи, функції в системі опалення, розрахунок параметрів

Розміри гидрострелки можуть бути різними і залежать від потужності котла, а також загальної довжини теплових труб. Монтаж анулоида проводиться за водонагрівачем, якщо є колектор — перед ним. Важкі і масивні пристрої встановлюють на опорні стійки, в той час як більш маленькі кріпляться до стіни або розташовуються на кронштейнах. Виготовляють гідравлічні розподільники зі сталі (високо вуглецевої або нержавіючої сталі) і міді, для малопотужних (13-35 кВт) газових котлів — з поліпропілену. У багатьох присутній додаткова теплоізоляція та антикорозійне покриття.

Хоча деякі правила дотримуються завжди, не всі конструкції гидрострелок однакові. Найпоширеніші креслення пристроїв:

  • Гидрострелка: пристрій і принцип роботи, функції в системі опалення, розрахунок параметрівКласичний. Вертикальна труба з чотирма патрубками, дві пари яких розташовані на основі паралельно один одному. Відстань верхніх патрубків від вершини і нижніх від кінця гидрострелки однаково і дорівнює внутрішньому діаметру циліндра — D.
  • З чергуванням патрубок. Схожий на класичний варіант, але всі патрубки розташовуються на різній висоті, утворюючи «драбинку». «Сходинки розташовані на відстані 3 d, d 5, 8 d і d 10 від вершини циліндра, де d — внутрішній діаметр патрубка. Ті з них, що підключені до опалювального контуру котла, знаходяться вище. Вважається, що таке розташування покращує фільтрацію гидроразделителем газів і твердих домішок у воді для опалення.
  • Горизонтальний циліндр з вертикальними патрубками. Зустрічаються різні варіанти їх розташування на корпусі, в тому числі по кінцях вироби.
  • Гидрострелка-решітка. Імпровізований варіант, він майже не використовується через дуже поганий теплоізоляції.

Гидрострелка: пристрій і принцип роботи, функції в системі опалення, розрахунок параметрів

Крім основної конструкції, що забезпечує розділення потоків по опалювальній системі, в гидроразделитель можуть входити додаткові механізми. Найчастіше серед них зустрічаються:

  • клапани-терморегулятори, які заважають холодній воді потрапити в котел;
  • крани з різними функціями;
  • теплоізолюючі елементи;
  • термометр і прилад для вимірювання тиску в трубах;
  • додаткові віддільники повітря і газовідвідні системи;
  • шламоуловитель, сітки та інші елементи фільтрації.

Гидрострелка. Пристрій і призначення. Гидрострелка найчастіше не потрібна.

Часто зустрічаються конструкції, в яких гидрострелка відразу ж поєднана з розподільним колектором. Таке невелике пристрій дуже зручно в невеликих котельних, де простір для установки обладнання обмежена.

Основні функції

Опалювальна система кожного будинку складається з декількох частин, що виконують різні функції. Ними можуть бути, наприклад, бойлер, подає гарячу воду в санвузол з кухнею, батареї і теплі підлоги. Для кожного з цих споживачів тепла потрібна підтримка своєї оптимальної температури. Крім того, вони можуть відрізнятися протяжністю і товщиною труб. З-за всього цього частини опалювальної системи мають різний гідравлічний опір, що може призвести до виникнення дисбалансу. Для запобігання цього їх об’єднують за допомогою гидрострелки.

Гидрострелка: пристрій і принцип роботи, функції в системі опалення, розрахунок параметрівПристрій поділяє всю систему на 2 або більше незалежних один від одного контурів: котел і окремі прилади. Хоча теплопотребители і продовжують забезпечуватися від одного опалювального пристрою, гидрострелка дозволяє створити в кожному з них-свої, найбільш підходящі під конкретні потреби параметри температури і натиску води. Крім того, гідравлічний роздільник відокремлює і контур самого котла. Це захищає пристрій від різких стрибків температури і тиску, які призводять до частих відключень або навіть аварійних ситуацій.

Такий поділ опалювальної системи має ще кілька переваг перед прямим підключенням котла до колектора. Серед них можна зазначити наступні функції:

  • Підвищення ККД (коефіцієнт корисної дії) генератора тепла. Завдяки повторному потраплянню частини гарячої води в котлової контур її можна використовувати повторно, за рахунок чого економиться паливо і електроенергія. Крім того, в незалежному основному контурі стає можливим більш ефективне використання теплоти згоряння палива з мінімальними втратами тиску і енергії.
  • Гидрострелка: пристрій і принцип роботи, функції в системі опалення, розрахунок параметрівВирішення проблеми з вибором насосів. Кожному елементу системи опалення можна буде підібрати свій провідник з різною довжиною і потужністю незалежно від цих параметрів у інших теплопотребителей. Анулоид допоможе мінімізувати їх негативний вплив один на одного.
  • Підвищення терміну експлуатації котла за рахунок захисту від перегрівів і різких перепадів тиску.
  • Збереження постійного обсягу всієї котлової води та її потоків в контурах генератора і споживачів опалення.
  • Можливість підключити до системи теплозабезпечення нові прилади і окремі контури без додаткових труднощів.

Гидрострелка. Коли вона потрібна? Вибираємо правильно

Виробники котлів обізнані про принцип роботи гидрострелки і її користь для системи опалення, тому відмовляють в гарантійному ремонті тим, хто спробував підключити теплопотребители без неї. Зокрема це відноситься до чавунних котлів, для нормальної роботи яких це пристрій обов’язково, і до всіх механізмів потужністю понад 50 кВт.

Додаткові можливості

Крім своєї основної функції, гидроразделитель в системі опалення виконує роль своєрідного очисника. При вході потоку води з труб в її основний циліндр його швидкість різко падає.

Це сприяє осіданню накипу та інших нерозчинних твердих частинок на дно і їх скупчення в гидрострелке, а не в самій системі опалення. У багатьох моделях встановлений спеціальними кран, що дозволяє позбавлятися від цього осаду за необхідності.

Гидрострелка: пристрій і принцип роботи, функції в системі опалення, розрахунок параметрів

З-за цієї особливості анулоид має здатність виводити з води утворилися в ній частинки газу, служачи доповнень до повітрявідводчика і спускным кранів Маєвського.

Принцип роботи

Гідравлічний роздільник може працювати в трьох режимах залежно від співвідношення вироблення тепла котлом і його споживанням. Перший з них виникає тоді, коли між водонагрівачем і системою опалення дотримується майже ідеальний баланс, тобто використовується приблизно стільки теплової енергії, скільки було зроблено.

Вода всередині гидрострелки в такому випадку майже або зовсім не рухається, а температура гарячого і холодного потоків в обох контурах дорівнює. При рівновазі системи в гідравлічному роздільнику немає потреби, але це трапляється дуже рідко, епізодично, і ніколи не може бути постійним станом, так як і споживання, і виробництво тепла періодично змінюються.

Гидрострелка: пристрій і принцип роботи, функції в системі опалення, розрахунок параметрів

Перехід на другий режим роботи відбувається, якщо отриманої гарячої води менше, ніж потрібно опалювального контуру. Тоді потік рідини, яка повертається до котла, йде вгору і частково потрапляє назад в систему. Таким чином температура води, що потрапляє в трубу, менше ніж тоді, коли вона тільки нагрівається.

Ця ситуація виникає набагато частіше, ніж перша: вона може статися тоді, коли одночасно включено занадто багато опалювальних приладів або якщо в системі кілька водонагрівачів, але працює тільки один з них. За таких обставин гидрострелка не дасть системі зупинитися або разбалансироваться, а просто «замкне» великий контур опалення. Це знизить навантаження на котел, але функціонувати в такому режимі весь час він не зможе з-за загрози перегріву.

Гидрострелка: пристрій і принцип роботи, функції в системі опалення, розрахунок параметрівТретій режим є оптимальним і буде виникати частіше всього при роботі добре збалансованої системи. Він є протилежним другого — гарячої води, що надходить в основний контур опалювальної системи, більше ніж потрібно. Вона йде по гидрострелке вниз і починає повертатися назад в контур котла. Це призводить до того, що температура в ній швидко зростає, а прилад автоматично вимикається. Так запобігають зайві витрати палива і енергії.

Такий стан настає при запуску котла для прогріву з поступовим підключенням обладнання. Крім того, воно виникає при тимчасовому або постійному відключенні окремих контурів з метою ремонту, профілактичного огляду або якщо вони просто не потрібні. Третій режим є оптимальним для роботи системи.

Принцип роботи гідравлічної стрілки

Розрахунок параметрів

Для того щоб сконструювати гідрострілку, потрібно розрахувати діаметри самого циліндра (D) і патрубка (d). Це можна зробити за такими формулами:

Гидрострелка: пристрій і принцип роботи, функції в системі опалення, розрахунок параметрів

Символи у формулах, означають:

  • D — діаметр основи гідравлічного роздільник в мм;
  • d — діаметр патрубка в мм;
  • P — максимальна потужність, яку здатний розвинути водонагрівальне пристрій КВт (це значення можна дізнатися з документації на нього);
  • G — максимальний обсяг води, що проходить через роздільник в м3 за годину;
  • ? — 3,14;
  • ? — максимальна швидкість води при проході через роздільник вертикально в м/с.;
  • ?T — різниця температур води при її подачі у опалювальні труби і повернення назад (теж необхідно подивитися в документах);
  • C — теплоємність води, відносна величина, що залежить від її температури і тиску, Дж/кг·°C;
  • V — швидкість води при її проходженні через вторинні контури в м/с.;
  • Q — максимальна витрата в контурі системи опалення за годину в м3.

Гидрострелка від А до Я! Правда і домисли

Всі ці формули отримані дослідним шляхом. Потрібний діаметр патрубка буде дорівнює такому у випуску котла, тому можна просто виміряти його. Важливо розуміти, що мова йде про внутрішньому діаметрі, без урахування товщини стінки.

Виготовлення пристрою своїми руками

Коли людина знає принцип роботи та призначення гидрострелки і розрахунки на неї, то він цілком може виготовити подібний пристрій своїми руками, зрозуміло, якщо є досвід в роботі з металами і уміння поводитися з потрібними інструментами. Для цього потрібно зробити такі кроки:

  • Гидрострелка: пристрій і принцип роботи, функції в системі опалення, розрахунок параметрівРозрахувати значення D і d для проведення вимірів.
  • Відрізати шматок труби з товщиною стінки до 3 мм завдовжки в значенні 4·D.
  • Позначити на ній попередню схему гідравлічної стрілки для системи опалення: відзначити місця для двох отворів на відстані D від початку і кінця труби.
  • Просвердлити в зазначених місцях невеликі отвори багатоступеневим свердлом. Розширити розрізи коронкою, чий розмір відповідає значенню d.
  • Підготувати сталеві муфти і приварити їх до шайб, після чого добре почистити їх.
  • Приварити отримані конструкції до зрізах трубки. Це робиться в 2 етапи: спочатку шайби трохи прихватываются, потім робиться основний шов, після чого їх знову необхідно зачистити.
  • За такою ж схемою треба приварити різьби до здійсненим раніше отворам на трубці.
  • Гидрострелка в системі опалення — навіщо?

    Так виходить найпростіша гидрострелка. При бажанні її можна прогрунтувати і покрити фарбою. Перед використанням такого саморобного пристрою його обов’язково потрібно протестувати, підключивши до насоса з тиском в 7,2 атмосфери і закривши всі різьби за допомогою заглушок.

    Гидрострелка Виготовлення гідравлічного роздільник

    У деяких виникає питання, навіщо купувати гідрострілку, якщо це настільки елементарна конструкція. Насправді зробити її не так просто — необхідні навички зварювальника і слюсаря, а також деякі наявні не у кожного інструменти. Крім того, багато людей просто звикли довіряти таку серйозну роботу, як монтаж системи опалення, професіоналам. Інших залучають додаткові зручності на магазинних гидроразделителях, такі як кран для зливу накипу, термометр, воздуховіддільник і манометр.

    Гидрострелка: пристрій і принцип роботи, функції в системі опалення, розрахунок параметрів

    Поділитися з друзями
    Ремонт та вироби своїми руками