Что такое гидрострелка в системе отопления? Принцип работы и назначение

Системы индивидуального водоснабжения нередко работают при нестабильных показателях температуры и давления. Резкие и сильные колебания в итоге могут стать причиной поломок на отдельных контурах и узлах трубопровода. Исключить подобные ситуации помогает гидрострелка. Она не только смягчает работу инженерной сети, но и выполняет дополнительные функции, среди которых фильтрация. Что такое гидрострелка в системе отопления? Это небольшое сантехническое приспособление, которое встраивается в сеть на этапе первичного монтажа или в рамках очередных мероприятий по техническому обслуживанию.

Назначение устройства

Вам будет интересно:Масляная морилка для дерева: виды, состав и отзывы

Для понимания сущности задач, которые решает гидрострелка (гидравлический разделитель), следует разобраться с нюансами работы независимых отопительных систем. То есть коммуникаций, работающих на собственном источнике нагрева водяного теплоносителя. В домашних системах основу отопительной инфраструктуры могут формировать котлы, бойлеры, водонагреватели и т. д. Итак, зачем нужна гидрострелка в системах отопления такого типа? Необходимость применения стабилизатора температуры и давления возникает из-за неравномерного распределения нагрузки по всем контурам системы. Неравномерность обусловлена сложностью трубопровода, отягощенного и потребляющим оборудованием. Как минимум в любом комплексе водяного отопления содержится запорная арматура, а также простейшие средства контроля и регуляции потоков. К этим устройствам добавляются целевые приборы излучения тепловой энергии – радиаторы, конвекторы, стандартные батареи и т. д. Но и это не все. Для обеспечения циркуляции теплоносителя в сеть вводятся насосные группы и коллекторы. Циркуляционные насосы вкупе с котельным оборудованием в перегруженной инфраструктуре не всегда могут обеспечить равномерную поддержку давления и температуры. Отсюда и возникает потребность в дополнительных регуляторах и стабилизаторах.

Вам будет интересно:Механизмы открывания дверей: виды конструкций, особенности и отзывы

Бытует мнение, что гидрострелка требуется лишь для предотвращения тепловой перегрузки в системах, где используются насосы разной мощности. Они работают от одного источника нагрева и ввиду разности характеристик не способны одинаково поддерживать балансы давления. Базовое назначение гидрострелки в системе отопления действительно сводится к выравниванию их работы, но на практике достигаются и другие положительные эффекты. К ним относятся:

• Очистка контуров.
• Оптимизация производительности системы.
• Предотвращение рисков возникновения обратного потока теплоносителя.

Конструкция гидрострелки

Вам будет интересно:Что такое тепловой насос? Назначение, принцип работы, виды насосов, монтаж и настройка

Гидравлический разделитель внешне напоминает оптимизированный коллектор с входными и выходными каналами разного диаметра. Его принципиальным отличием можно назвать присутствие развитых средств контроля и замера параметров теплоносителя. Что такое гидрострелка в системе отопления с точки зрения функционального устройства? Это конструкция, включающая следующие узлы:

• Выпускной шаровой кран.
• Ручной воздухоотводчик.
• Заглушка для магнитного датчика-уловителя.
• Гильза для установки температурного датчика.

В конструкцию также входит съемная изоляция, патрубки для подключения контуров, запорная арматура и в некоторых модификациях небольшой резервуар наподобие гидробака. Функция последнего обычно перекладывается на утолщенную часть трубы разделителя, которая внешне может напоминать сосуд. Что касается материалов изготовления, то для корпуса гидрострелки обычно используют нержавеющие сплавы металла. Применяются и полипропиленовые устройства, но из-за высоких температурных нагрузок их использование ограничено.

Принцип работы гидрострелки в системе отопления

Основная задача гидравлического разделителя заключается в отделении контура котла от рабочих веток распределения теплоносителя. Устройство обеспечивает выравнивание давления между коллекторными группами, обеспечивающими движение потоков на подаче и обратке. В ином случае создаются условия для смешивания потоков холодной и горячей воды, что снижает тепловую мощность в контурах. Как реализуется процесс регуляции? Принцип работы гидрострелки в системе отопления заключается в создании буферной зоны с нулевым сопротивлением на промежуточных участках, где возможны перепады давления. Таким образом обеспечивается разгрузка давления на всех контурах между насосами.

Необходимость естественного подключения функции гидрострелки возникает в следующих ситуациях:

• Проток горячей воды от котла по силе слабее, чем проток движения теплоносителя на отопительных контурах.
• Проток холодной воды от контура отопления слабее, чем проток от котла.

В нормальном режиме работы, если оборудование подобрано правильно, буфер разделителя вовсе задействуется в минимальной степени. Как работает гидрострелка в системе отопления, если происходит нарушение балансов движения теплоносителя? Объемы, которые превышают норму по балансу со стороны подачи или обратки, уходят в гидробак или утолщенную часть трубы гидрострелки. Теоретически возможны и ситуации, когда вода одного из контуров поступает в противоположную линию движения, минуя буферную зону. Это говорит о чрезмерном несоответствии мощностей котла и насосов, что требует замены агрегатов.

Вам будет интересно:Что означают значки на стиральной машине: обозначения, расшифровка, описание режимов

Нюансы работы гидрострелки в системах с насосной группой

В целях повышения эффективности работы отопительных контуров инфраструктура может дополняться вспомогательными насосами и коллекторами. Однако вместе с наращиванием производительности при таком подходе можно ожидать и увеличения нагрузки на отдельных контурах. В результате система отопления с гидрострелкой и насосной группой может функционировать с наличием следующих проблем:

• Если используются циркуляционные агрегаты с разными показателями мощности, то слабые насосы не смогут справляться с нагрузками, присутствующими на соседних контурах.
• Само по себе разделение на множество контуров в результате установки дополнительных функциональных узлов также влияет на работу насосной группы, что может привести к ее перегрузкам и выходу из строя.
• Если в проекте закладывается нормативная разница в показателях давления на отдельных ветках, то малейшее нарушение в балансировке вызовет аварию уже в трубопроводе.
• При штатной остановке отдельных насосов для прекращения подачи воды на их целевом участке возрастет риск движения «паразитных» течений, спровоцированных соседним циркуляционным оборудованием.

Вышеназванные эксплуатационные проблемы обычно возникают в сложных промышленных системах на производствах, где одним источником тепла обслуживаются десятки потребителей. В системах отопления частного дома гидрострелка обычно работает в комплексе с малой насосной группой и двумя-тремя коллекторами. Даже если речь идет о двухэтажном доме, для полноценной циркуляции теплоносителя может быть достаточно и двух насосов. Главное – правильно их подобрать в соответствии с потребностями конкретной системы.

Расчет гидрострелки

Эксплуатационные качества гидравлического разделителя определяются следующим набором технических характеристик:

• Рабочая температура – от 95 до 110 °C.
• Обслуживаемая мощность котла – порядка 100-125 кВт.
• Производительность – средний расход от 4 до 8-9 м3/час.
• Межосевая дистанция относительно потребителей – порядка 200 мм.

На основе этих параметров подбирается модель устройства применительно к конкретной системе. Как рассчитать гидрострелку системы отопления? Помимо конструкционного соответствия (габариты и размеры патрубков) для правильной оценки пропускной способности с точки зрения возможности балансировки системы должен быть рассчитан диаметр буферной зоны. Специалисты рекомендуют за оптимальное сечение емкости разделителя принимать размер, способный обеспечить скорость движения потока в 0,2 м/сек. Но этот параметр будет напрямую связан с величиной расхода воды за 1 час. То есть необходимо изначально определить пропускную способность целевого контура или группы контуров. Это нормативная величина котла, которая может выражаться таким образом:

• Основная зона отопления – порядка 2 м3/час.
• Вторичная зона отопления – порядка 1,5 м3/час.
• Зона водонагрева бойлера – 2,5 м3/час.
• Низкотемпературный участок для технических нужд – 1 м3/час.

В итоге получается совокупный расход порядка 7 м3/час. Под эту величину подбирается насосная группа, коллекторы и гидрострелка. При таком показателе пропускной способности диаметр трубного сосуда разделителя может составлять примерно 110-120 мм в зависимости от конструкции конкретной модели.

Монтаж гидрострелки

Для самостоятельной установки желательно приобретать готовые разделители в сборе. В полной комплектации устройство включает в себя необходимую запорную арматуру, изоляционную оболочку, дегазатор и шламовый сепаратор. При необходимости для подключения можно дополнительно приобрести фитинги и сантехнические переходники, но для обеспечения надежности лучше отказаться от адаптеров.

После перекрытия воды и отключения оборудования можно приступать к установке гидрострелки в систему отопления по горизонтальной или вертикальной схеме. Монтажный процесс может осуществляться только в помещениях с плюсовой температурой. В первую очередь устройство крепится на месте эксплуатации к стене кронштейнами. Заранее продумывается позиция разделителя, при которой можно будет без дополнительных манипуляций подключить к его патрубкам трубы. Очень важно соблюсти корректность соединений. Входной контур подачи на одной стороне гидрострелки должен сопрягаться с трубой от котла. По этой же линии с противоположной стороны подключается ветка на потребителей (отопительный контур). Аналогично выполняется соединение по линии обратки.

В процессе выполнения установки гидрострелки в системе отопления своими руками особенно необходимо помнить о мерах обеспечения безопасности. Даже при отключенной системе циркуляции не исключен выплеск горячей воды, поэтому работать желательно в теплоизолирирующих перчатках. После установки оборудования выполняется опрессовка, целью которой является проверка системы на герметичность. Затем выполняется первый запуск с применением теплоносителя, разбавленного пропиленовой смесью с 40-процентным содержанием гликоля.

Что такое гидрострелка в системе отопления с конденсатором?

Вам будет интересно:Приборы отопления: виды, классификация, выбор

В системах, обеспечивающих работу теплых полов и радиаторов, последнее время используется принцип сбора конденсационного тепла. По нему работают специальные котлы, обеспеченные трубкой для аккумуляции энергии выделяемого пара. Если в обычных системах пар просто выпускается в дымоход, то в оборудовании с конденсатором он собирается на поверхностях теплообменника и используется в общем отопительном процессе. Что такое гидрострелка в системе отопления с таким принципом работы? Для начала стоит подчеркнуть, что для всех конденсационных котлов мощностью выше 45 кВт использование стабилизаторов давления и температуры является обязательным, поскольку дополнительная энергия может по-разному влиять на рабочие показатели оборудования.

Далее в процессе выбора модели гидрострелки и насосов следует учитывать два момента. Во-первых, общий расход в основном отопительном контуре обязательно должен превышать аналогичный показатель котловой линии. Во-вторых, наличие разделителя по умолчанию увеличит температурную нагрузку на контуре обратки, входящем в котел. Это понизит производительность и также потребует сделать соответствующую поправку на мощность насоса. В целом же при негативных факторах снижения КПД именно гидрострелка позволит сбалансировать работу конденсационных котлов, формирующих каскадную систему. К примеру, если используется два агрегата, то гидрострелка сместит переизбыток давления с одного на другой.

Дополнительный функционал гидрострелки

Сегодня все реже встречаются гидравлические разделители с одной только функцией балансировщика. Расширенная комплектация позволяет его использовать также для комплексного отслеживания рабочих показателей в системе. Если встроенные датчики связать с автоматикой котла, то устройство обеспечит более точное управление режимами котла и повысит надежность предохранителей. Для чего нужна гидрострелка в системе отопления, кроме контролирующей оснастки? Присутствие крана-терморегулятора дополнительно обеспечит градиент на вторичных линиях распределения теплоносителя, а воздухоотводчик создаст условия для выделения растворенного кислорода в горячих потоках воды. Но важно заранее определить, какая система отвода воздуха будет оптимальной в конкретном случае – автоматическая или ручная.

Еще одна распространенная функция гидрострелки в системе отопления – удаление шлама. Для ее выполнения используется шламовый сепаратор. Крупные взвеси и отложения остаются в специальном накопителе, а в ходе технического обслуживания выпускаются через клапан. Более современные модели опционально снабжаются и магнитными уловителями, которые позволяют удалять магнетит.

Всегда ли нужно применять гидрострелку?

Уже отмечалось, что в некоторых случаях использование данного устройства является обязательным. Но это касается только систем, в которых присутствуют нестандартные теплообменники или речь идет о сложных разветвленных контурах с многозадачными коллекторами и насосными группами. Но для чего нужна гидрострелка в системе отопления бытового назначения, в которой присутствует только котел, бойлер и циркуляционный насос? Риски создания температурного и гидродинамического дисбаланса в таких конфигурациях минимальны, а негативный фактор сглаживания рабочих параметров с большей вероятностью сократит производительность оборудования. Но и в таких случаях гидрострелка может себя оправдать как средство повышения надежности агрегатов и трубопровода в целом. Даже минимальное снижение перепадов давления в контурах увеличит моторесурс оборудования – соответственно, будет продлен его эксплуатационный срок. Иными словами, вопрос об использовании гидрострелки для бытовых нужд можно представить как выбор между экономической целесообразностью и энергетической эффективностью системы отопления.

Заключение

Гидравлические системы водоснабжения и отопления по мере технологического усложнения требуют подключения все новых устройств и конструкционных дополнений. Обычно это связано с различными средствами контроля и управления, которые делают сеть эргономичнее и функциональнее. В данном же случае речь может идти о безопасности и повышении надежности компонентов системы. При этом сама по себе интеграция гидравлического разделителя не доставляет больших хлопот. Стандартный монтаж гидрострелки в системе отопления своими руками выполняется за 30-40 минут, не требуя подключения специального инструмента. Кроме того, на базе устройства в полном комплекте дополнительно можно получить воздухоотводчик и средства очистки, что в любом случае избавит от необходимости их сторонней установки. В дальнейшем от пользователя потребуется периодически проверять целостность конструкции, ее герметичность и корректность работы в рамках общей ревизии отопительной системы.

Источник