Как устроена гидрострелка, для чего нужна в системе отопления, как ее правильно подобрать по параметрам

Эффективность отопительной системы частного дома зависит от правильного проектирования, учета особенностей климата, подбора оборудования. В последнее время все чаще собственникам предлагают включить в контур гидрострелку. Устройство помогает равномерно распределить теплоноситель для быстрого прогрева всего здания, а также для автоматизации процесса управления.

Что такое гидрострелка или гидравлический разделитель

Ранее в частных домах использовали традиционную одноконтурную гравитационную схему теплосистемы. Ее популярность заключается в надежности работы и простоте монтажа. В такой схеме не использовалось дополнительного оборудования, кроме котла, расширительного бака, трубопровода и батарей (потребителей).

Технологическое развитие позволило организовать для частного дома автономную многофункциональную систему отопления. Теплоноситель используют уже не только для нагрева радиаторов отопления, но и для системы «теплый пол», а также для обеспечения ГВС, путем установки бойлера косвенного давления.

Простая схема, где теплоноситель приходит в движение под действием гравитации, уже не может в достаточной мере обеспечить нагрев множества различных потребителей. По этой причине на ответвления магистрали устанавливают насосы, забирающие поток — возникает проблема нехватки теплоносителя для других веток. Устранить проблему помогает — гидрострелка или гидравлический разделитель. Узнать, что это такое, можно подробно, изучив принцип действия детали системы отопления, ее внутреннее устройство и существующие виды.

Устройство, принцип и режимы работы

Гидравлическая стрелка является оборудованием для отопительных систем, в составе которых предусмотрена установка циркуляционных насосов. Изделие монтируют на отрезке между котлом и потребителями тепла для распределения теплого потока. Расположение — настенное, чаще вертикальное.

Стрелка представляет собой герметичный металлический цилиндр или отрезок широкой трубы. Иногда встречаются изделия с прямоугольным сечением. Гидрострелка используемая для отопления дома, простая в разрезе конструкция, включает:

• Основной корпус — обычно шире труб системы;
• Входные и выходные патрубки;
• Автоматический воздухоотводчик;
• Запорный кран;
• Сетки фильтры.

Количество патрубков в устройствах отличается. С одной стороны корпуса, обращенной к котлу их всегда два, с обратной стороны количество патрубков зависит от того, сколько необходимо подключить потребителей.

Принцип работы, которым отличается гидрострелка для отопления от трехходовых клапанов или гребенок, заключается в подаче одинакового количества теплоносителя для каждого ответвления системы. Устройство гидрострелки в системе отопления предполагает три режима работы:

• Идеальный;
• Нормальный;
• Аварийный.

В теории устройство предполагает работу с идеальным соотношением количества перекачиваемого теплоносителя насосом котла, равного необходимому количеству для работы отопительной системы. Но добиться такого соотношения можно лишь на короткое время, поскольку малейшее изменение в работе оборудования трубопровода, котла, внешней температуры и других характеристик приводит к нарушению баланса. Также, если система будет постоянно работать в идеальном режиме, то установка гидрострелки нецелесообразна.

Нормальный режим работы предполагает, что насос котла подает теплоноситель в большем требуемого количестве. В этом случае гидрострелка включается в систему для распределения мощности насосного оборудования.

Если же мощность котельного насоса ниже, чем насосов, установленных на ветках системы, то происходит переход на аварийный режим работы. Возникает ситуация — температура в точках потребления значительно ниже, чем на выходе из котла. Датчики передают в систему управления сигнал о необходимости увеличить нагрев, что приводит к неизбежному выходу из строя нагревательного оборудования.

Для чего нужен гидроразделитель в системе отопления

Изучив режимы работы устройства, становится понятно, что необходимость включать в обвязку гидрострелку возникает при высокой мощности потока на входе, а именно:

• Одновременная работа нескольких котлов, при условии, что нагреватели подключены к одному трубопроводу.
• Установлен многоконтурный котел — от 3 контуров.
• Подключение системы «теплый пол» большой площади;
• При устройстве автоматизированной отопительной системы.

Во всех иных случаях для распределения и смешивания потоков используют трехходовые клапаны, элеваторы, краны для управления.

Монтаж гидрострелки значительно усложняет схему обвязки, к тому же сам прибор и дополнительное оборудование стоят дорого. По этим причинам при проектировании инженерной конструкции следует провести точные расчеты и оценить необходимость установки.

Возникает резонный вопрос: «Зачем усложнять систему и устанавливать дополнительный прибор?». Ответ на этот вопрос заключается в следующем — внутреннее устройство гидрострелки, предназначенной для разных систем отопления, обеспечивает стабильность работы котла и температуры потребителей.

Гидроразделитель необходим, если теплообменник изготовлен из чугуна, материал чувствителен к резким перепадам температур.

Как правильно выбрать устройство по основным параметрам

Основные характеристики устройства, влияющие на эффективность — скорость потока, мощность котла и размер. Каждый параметр подбирается индивидуально. Но есть и ряд других менее очевидных параметров, на которые следует обратить внимание при выборе, такие как:

• Материал изготовления — конструкционная или нержавеющая сталь.
• Наличие внутренних фильтров — обычно это простые сетчатые вставки.
• Вертикальное или горизонтальное ориентирование.

Среди специалистов существует два противоположных мнения о пользе встроенных фильтров. Одни утверждают, что дополнительная очистка необходима, поскольку продлевает срок службы оборудования, обеспечивая работу с чистой средой. Другие же мастера считают, что фильтры наоборот сокращают срок службы прибора — постепенно забиваются, что приводит к некорректной работе.

Если в системе уже предусмотрены фильтрующие устройства, то гидрострелка с фильтром не будет быстро выходить из строя. Рассчитывать на сетчатые фильтры прибора, как на основные не стоит.

По потоку теплоносителя

Скорость движения теплоносителя в системе отопления жилых помещений — это постоянная величина с допустимым пределом 0,2 м/с. Длина и размер сечения трубопровода, а также количество теплоносителя может быть разным. Для того чтобы подобрать необходимый для конкретной системы гидроразделитель, можно рассчитать максимально допустимый диаметр прибора.

Для расчета нужно умножить размер сечения патрубков на 3 (в см), затем разделить максимальную производительность котла куб/ч на 0,2 м/с, вычислить корень произведения, полученное число перемножить с тройным диаметром патрубков. Результат — точное значение диаметра гидрострелки.

Если получившийся результат имеет дробные значения или в продаже нет такого типоразмера, то округлять можно до наиболее близкого изготавливаемого производителями значения.

По мощности котла

Второй способ подбора гидрострелки по диаметру сечения — нахождение по мощности котла. Тип котельного оборудования не имеет значения, результат будет верен как при расчете газового, электрического или других разновидностей котлов.

Расчет проводят, используя такие исходные данные, как — удельная мощность котла, диаметр трубопровода и дельту температур. Как и в предыдущей формуле вначале находят значение тройного диаметра труб. Затем удельную мощность делят на постоянный показатель допустимой скорости потока 0,2 м/с, умножают на дельту температур. Вычисляют корень полученного произведения, значение которого умножают на тройной диаметр труб.

Способ больше подходит для электрических котлов, имеющих пределы максимальной мощности.

По длине

Длина или высота гидрострелки влияют на ее производительность и являются не менее важным параметром, чем диаметр. На размер изделия влияют параметры патрубков. При этом количество и расположение отводков не влияет на параметр. Стрелка может иметь как два выхода для подключения к системе, так и больше. Для расчета необходимо знать диаметр патрубков.

Диаметр отводков гидрострелки для ее эффективности должен совпадать с размерами труб системы.

Если в конструкции разделителя патрубки расположены друг напротив друга, то высотой станет результат умножения числа 12 на диаметр труб. Если же в изделии патрубки смещены, то на диаметр умножают число 13.

Дополнительные функции гидравлической стрелки

Производители отопительного оборудования предлагают различные модели разделителей — от самых простых состоящих из корпуса и патрубков, до сложных приборов, имеющих несколько функций. Так, устройства дополнительно оснащают следующими функциями:

• Фильтрации теплоносителя — шлам откладывается в специальный отстойник в нижней части изделия.
• Высвобождение кислорода — клапан в верхней части корпуса стравливает излишки воздушных масс.
• Защита теплообменника от перепадов температур.
• Предотвращение аварий трубопровода, а также в точках потребления.

Дополнительные функции сокращают риск повреждений тепломагистрали при внезапном отключении воды.

Особенности и схема подключения

Схема подключения гидрострелки проста — на подающую трубу, выходящую из котла, устанавливают циркуляционный насос, после которого монтируют прибор. Далее в зависимости от требований системы устанавливают коллектор.

Главная особенность подключения — это превышение количества теплоносителя в котловом контуре на 10%, чем, соответственно, в основной системе. Эта разница обеспечивает эффективность работы разделителя.

Для того чтобы отсечь возможность рециркуляции воды из обратной трубы, на нее устанавливают обратный клапан.

Чем можно заменить гидравлический разделитель

Гидроразделитель подходит не для всех систем, в некоторых случаях его вполне можно заменить устройствами с похожим принципом действия. Список оборудования для замены:

• Байпас — подходит для котельных агрегатов с тремя контурами;
• Сепараторы воздуха и шлама — устанавливаются, соответственно, в котловой контур и обратную трубу;
• Автоматический контроллер — подходит для отключения одного или двух контуров для включения приоритетного режима.

Приоритетный режим работы одного из контуров в большинстве случаев необходим для косвенного нагрева бойлера.

Можно ли сделать гидрострелку для отопления своими руками

Мастера, владеющие сварочным оборудованием и навыками работы с ним, вполне могут изготовить прибор своими руками. При этом следует учесть — сварочные и токарные работы должны быть выполнены профессионально и точно. Пропуски, ненадежные швы, неправильная резьба и неплотное прилегание труб в местах соединения могут привести к серьезным проблемам и даже к несчастным случаям.

Перед началом работы проводят расчеты, затем создают чертеж, по которому и будет изготовлен разделитель. Принцип работы гидрострелки, сделанной своими руками в системе отопления, ничем не отличается от готового оборудования.

Собираясь изготовить разделитель своими руками, следует обратить внимание на выбор материала — он должен иметь достаточную прочность и антикоррозийные свойства.

Правильно подобранный и установленный гидроразделитель дает возможность владельцу создать в частном доме рабочую систему отопления, снизить количество сбоев, равномерно прогревать всю площадь дома или распределять уровень температуры в помещениях.