Вероятно, многим известно, что обеспечить действительно эффективную работу отопительных систем довольно сложно. И все это, потому что возникает проблема согласования всех ветвей этой системы. Которые могут существенно различаться как температурным режимом, так и принципом своей работы. Более того, некоторые из них могут снабжаться собственной регулирующей автоматикой. Что еще больше осложняет процесс настройки системы в целом. Чтобы обеспечить настоящий унисон в сложных системах, используются различные подходы и устройства. Одно из них – это гидрострелка.
В сегодняшней статье мы расскажем, для чего устанавливается гидрострелка и каков принцип ее работы. В результате это должно вам помочь собрать эффективную систему отопления и правильно ее настроить.
Гидрострелка и необходимость ее установки в отопительные системы
Пожалуй, стоит уточнить, что гидрострелка – это не официальное название устройства. Правильно оно называется «гидравлический разделитель». Причем официальная версия, нам кажется, точнее отображает его суть и принцип работы.
А теперь постараемся разобраться, когда же возникает необходимость установки гидрострелки.
Простые одноконтурные системы
В простых отопительных системах составных компонентов довольно мало. В их составе, как правило, имеются:
во-первых, котел, обеспечивающий нагрев теплоносителя;во-вторых, циркуляционный насос, гарантирующий перемещение теплоносителя в трубах подачи и обратки;в-третьих, радиаторы, непосредственно обеспечивающие обогрев помещений.
Подобные системы, в принципе, не нуждаются в каких-то дополнительных элементах типа гидрострелки.
Многоконтурные отопительные системы
Одноконтурные системы отопления, в принципе, не удовлетворяют потребностям, возникающим в довольно больших жилых домах. В результате приходится прибегать к созданию систем многоконтурных. Например, могут обустраиваться контуры для:
радиаторов отопления;теплых водяных полов;горячего водоснабжения.
И это далеко неполный перечень контуров, в которых может возникать необходимость.
Однако один-единственный циркулярный насос явно не в силах справиться сразу со всеми контурами. Более того, возможности котла также не беспредельны. Если возможности этих двух элементов будут превышены, они запросто могут выйти из строя.
Как правило, гидрострелку устанавливают на стыке котла и коллектора.
Что происходит в системе, когда устанавливается гидрострелка
Как мы уже отметили, гидрострелка – это более привычное для всех наименование устройства, которое правильно называется гидравлический разделитель. Имя стрелки оно получило, вероятно, потому что перенаправляет потоки теплоносителя, в результате чего балансируется вся система в целом.
В конструктивном отношении данный элемент – это ничто иное как полая труба, сечение которой может быть круглым или прямоугольным. Причем торцы этой трубы заглушены. Более того, на трубе имеются две пары патрубков:
выходные, обеспечивающие подачу;входные, к которым подключаются трубы обратки.
При установке гидрострелки появляются два взаимосвязанных контура, способные функционировать практически без взаимной зависимости.
Один из этих контуров малый, то есть тот, который относится к котлу. Второй большой контур включает в себя коллектор, от которого отходят ответвления к остальным подконтурам. То есть к системам, в состав которых входят приборы теплообмена.
Причем расход теплоносителя и скорость его движения в каждом контуре свои. И, что важно, друг на друга они практически не влияют. При этом поток теплоносителя в котловом контуре остается почти неизменным. Поток же, обеспечивающий работу отопительных подконтуров, изменяется в зависимости от условий функционирования отопительной системы.
Диаметр трубы подбирают так, чтобы возникал участок с пониженным гидравлическим сопротивлением. В результате давление малого контура выравнивается. Более того, оно оказывается независимым от функционирования рабочих контуров или их простоя.
Если в системе имеется гидрострелка, происходит балансировка всех участков отопительной системы. Кроме того, котельное оборудование работает плавно, не завися от температурных скачков и скачков давления.
Как работает гидрострелка
В принципе, гидравлический разделитель может работать в трех следующих режимах:
Равновесное состояние системы
Если система работает в равновесном режиме, то наблюдается равенство следующих трех параметров:
напор, создаваемый насосом в малом контуре, и напор во всех подконтурах отопления (Q1=Q2);температура на входе подачи и на ее выходе (t1=t2);температура на входе обратки и на ее выходе (t3=t4).
Величина вертикального перемещения теплоносителя минимальна. Или оно может вовсе отсутствовать.
Но практически подобная ситуация встречается крайне редко. Потому что параметры функционирования отопительных подконтуров постоянно изменяются.
Расход теплоносителя в отопительных подконтурах превышает дебит насоса котла
То есть речь идет о ситуации, когда Q1<Q2. Если говорить проще, то в данной ситуации «спрос» на теплоноситель превышает «предложение» котла.
Данная ситуация встречается довольно часто. Она возникает, потому что одновременно задействуются сразу несколько подконтуров.
Если такое происходит, то возникает восходящий поток в сторону патрубка подачи. В ходе перемещения поднимающийся поток смешивается с горячей жидкостью, поступающей от котла.
Соотношение температур имеет следующий вид:
t1>t2;t3=t4.
Дебит насоса котла превышает расход в отопительных подконтурах
То есть речь идет о диаметрально противоположной ситуации. Если ее отобразить символами, то это будет Q1 > Q2. Иными словами, «предложение» котла превышает «спрос» подконтуров на теплоноситель.
Подобная ситуация может иметь место, если:
сработала термостатическая аппаратура подконтуров отопления или бойлера косвенного нагрева, что временно отключило подачу теплоносителя;временно отключен какой-то подконтур из-за отсутствия необходимости в отоплении;подконтуры временно отключены для выполнения ремонтно-профилактических работ;котельное оборудование запущено при постепенном ступенчатом подключении рабочих подконтуров.
Однако в данной ситуации не происходит совершенно ничего критичного. Потому что работа контура котла проходит в основном «на себя». То есть основная масса теплоносителя перекачивается по контуру малого круга.
Если же говорить о гидравлическом разделителе, то в нем образуется вертикально направленный нисходящий поток. При этом расклад температур таков: t1 = t2, t3 > t4.
При наличии такого режима температура обратки довольно быстро достигает порога срабатывания автоматики отключения оборудования котла. В результате обеспечивается рациональность использования топлива.
Другие полезные функции гидрострелки
В перечисленных выше режимах гидрострелка демонстрирует свои основные возможности. Но кроме этого, она способна справляться и с другими задачами.
При наличии чугунного теплообменника в котле
Гидравлический разделитель очень полезен тогда, когда теплообменник в котле является чугунным.
В принципе, чугун обладает целым набором неоспоримых достоинств. Но у него есть и важный недостаток – механическая и термическая хрупкость. То есть резкие температурные перепады могут стать причиной растрескивания чугунных деталей.
Розжиг системы отопления зимой, в принципе, становится причиной существенного скачка температуры. Причем этот скачек наблюдается как в топке, так и в трубах обратки. В объемном контуре прогрев теплоносителя занимает немало времени. В результате этот период может явиться довольно критичным для чугунных теплообменников.
Но большой контур можно как бы укоротить. Используя для этого гидрострелку. В итоге прогрев теплоносителя происходит существенно быстрее. Поэтому вероятность деформации котлового теплообменника сводится к минимуму.
Отделение твердых взвесей и сепарация воздуха
Резкие замедления скорости движения теплоносителя, в принципе, способствуют оседанию твердых примесей. Если в нижней части гидрострелки установить кран, то он позволит выводить скапливающийся шлам.
В системах отопления применяются различные способы борьбы с газообразованием в теплоносителе. Одним из них может стать, например, автоматический воздухоотводчик, устанавливаемый в верхней точке гидравлического разделителя.
Гидрострелка и ее изготовление своими руками
О том, как можно изготовить гидрострелку, вам расскажет следующее видео:
Итак, гидрострелка является совершенно необходимым элементом любой сложной отопительной системы. Но если отопление в вашем доме ограничивается только подогревом радиаторов, то вы без него вполне можете обойтись.
Источник: allremont59.ru
