Гидравлический разделитель что это такое

Данный элемент имеет несколько равно используемых названий: термогидравлический разделитель, гидрострелка, гидравлический разделитель, анулоид.

Для котлов из категории длительного горения использование гидравлической стрелки имеет более существенное значение, чем для котлов газовых.
Это обусловлено тем, что котлы указанной конструкции работают в разных фазах: затухание, горение, розжиг и т.д (по циклу). На всех этих этапах важно поддерживать горение в оптимальном режиме.

Гидравлическая стрелка — принцип работы указанного элемента СО заключается в обеспечении балансировки работающего котла относительно системы отопления.

Устройство гидравлической стрелки — труба с четырьмя вваренными в неё патрубками. Некоторые производители наделяют анулоид дополнительными функциями:

• Сепаратор воздуха, функционирующий во взаимодействии с воздухоотводчиком автоматическим;
• Наличие съёмной теплоизоляции;
• Кран, позволяющий сливать из изделия теплоноситель;
• Шламоуловитель (т.е. изделие выполняет функции грязевика).

Всё вышесказанное позволяет утверждать – гидрострелка, это достаточно важный самостоятельный элемент СО.

Зачем нужна гидравлическая стрелка?

Система отопления любого жилого дома является многофункциональной. Причём каждая из присущих ей функций должна реализовываться независимо от остальных по разнице давления, расходу теплоносителя или по времени.

Добиться этого достаточно сложно, так как теплоноситель во все упомянутые подсистемы поступает из единого источника, что приводит к возникновению их взаимозависимости и частичной или полной разбалансировке СО.

Чтобы избежать подобного результата, выполняются гидравлические развязки в СО. Устройство гидравлической стрелки и является такой развязкой.

При построении СО (системы отопления) на котле твёрдотопливном, являющемся основным источником тепла, вода греется бойлером косвенного нагрева, контур которого обладает на порядок меньшим сопротивлением, чем сопротивление самой СО.

Последняя, достаточно часто, комбинирует составные части с различными гидравлическими сопротивлениями (тёплые полы, санузел, кухня). То есть мы имеем один генератор тепла и три потребителя, каждый из которых обладает собственными температурным режимом и и сопротивлением. Их приходится совмещать. И делать это надо не причиняя ущерба ни одной из этих систем.

Ответ на вопрос «для чего нужна гидравлическая стрелка?» достаточно прост. Она позволяет разделить систему на два практически независимых контура:

• Первый – это контур теплогенератора.
• Второй – общий контур остальных подсистем, входящих в СО.

Наличие котлового (первого) контура предоставляет техническую возможность исключить влияние контура второго на теплогенератор. И наоборот.

В общем контуре входящие в него подсистемы развязаны по тому же принципу. И их влияние друг на друга пренебрежимо мало.

Наличие такого устройства, как гидравлический разделитель в системе отопления позволяет успешно решить указанный вопрос (балансировки потребителей и котла).

Принцип работы гидравлического разделителя

Гидравлический разделитель в системе отопления настоятельно рекомендуется использовать в СО тогда, когда при её отсутствии перепад давления между обраткой и подачей превышает 0,4 метра водяного столба.

Внутри разделителя гидравлического осуществляется взаимопроникновение воды горячей и остывшей.

Работа гидравлической стрелки происходит в одном из трёх возможных режимов:

1. Проток первого контура равен протоку контура второго. Режим реализуется при правильно подобранных насосах при условии одновременной работы всех котловых насосов и СО в штатном режиме.
2. Проток второго контура превышает проток первого. Реализуется в тех случаях, когда для СО достаточно, чтобы работал только один котёл изо всего каскада.
3. Проток первого контура превышает проток второго. Реализуется, когда требуется подача тепла не во все зоны СО, либо подавать его не надо совсем.

Функционирование гидравлической стрелки обеспечивает техническую возможность проведения глубокой регуляции котла указанной конструкции и СО. Поэтому экономить на ней не стоит.

Расчет и выбор гидрострелки для системы отопления

Лучше всего провести подбор гидравлической стрелки из числа изготовленных в заводских условиях, затем приобрести и установить её в СО. Но, при желании, изготовить указанный элемент можно самостоятельно.
При этом оптимальные величины изделия можно рассчитать по одному из двух вариантов, используемых наиболее часто.

Расчёт гидравлической стрелки может быть выполнен по методу трёх диаметров или используя метод чередующихся патрубков.

Единственный размер, величину которого следует рассчитать при выборе разделителя гидравлического, это диаметр гидрострелки или подводящих патрубков.

Зависимость величины диаметра гидрострелки от объёма максимально возможного потока теплоносителя в системе определяется по формуле:

D – диаметр гидрострелки (мм);
d – диаметр патрубков подводящих (мм);
G – максимально возможный проток теплоносителя через гидрострелку (м.куб/час);
W – скорость (max) движения теплоносителя через поперечное сечение гидрострелки (м/сек)

Анулоид подбирается с учётом максимальной технически возможной величины протока теплоносителя в системе (м.куб в час) и min скорости движения теплоносителя в подводящих патрубках или в самой гидрострелке.

Рекомендованное значение максимальной скорости перемещения теплоносителя не должно превышать 0,2 м/сек

В связи с ростом площадей частных домов и все большего вхождения в нашу жизнь современных мировых стандартов комфорта, отопительные системы становятся все более совершенными, но при этом более сложными.

Частная отопительная система, имеющая несколько независимых циркуляционных контуров, связанных распределительным коллектором, давно уже стала не исключением, а правилом качественного, профессионального монтажа при создании сбалансированной, комфортной и надежной системы отопления. И гидравлический разделитель (гидрострелка) является важным элементом современной котельной. Предлагаем рассмотреть его подробнее, на примере гидрострелки, производимой известным итальянским предприятием FAR Rubinetterie S.p.A.

ПРЕДНАЗНАЧЕНИЕ

Гидравлический разделитель (гидрострелка) предназначен для установки в системы отопления с распределительным коллектором, оснащенные двумя или более циркуляционными насосами.

Его функция заключается в гидравлическом разделении первичного контура, исходящего из отопительного котла, от распределительного коллектора и вторичных контуров циркуляции, распределяющих отопительные ветви, расходы которых имеют переменный характер.

Постоянство параметров теплоносителя первичного циркуляционного контура, как расхода, так и температуры, существенно увеличивает эксплуатационный ресурс отопительных котлов и циркуляционных насосов системы.

Гидравлический разделитель работает как байпас между первичным (котловым) и вторичными контурами циркуляции, защищая от паразитного влияния друг на друга первичного (котлового) и вторичных (отопительных) циркуляционных насосов, обеспечивая тем самым надлежащее расчетное функционирование каждого циркуляционного контура отопления.

Кроме того, гидравлический разделитель снабжен сепаратором сетчатого типа, фильтрующим любые примеси и отделяющим воздушные пузырьки в теплоносителе системы отопления, удаляя их из отопительной системы и, таким образом, защищая насосы от случайных повреждений.

ПРИНЦИП РАБОТЫ

Как уже ясно, основная функция гидравлического разделителя (гидрострелки) – это разделение первичного и вторичных циркуляционных насосов, для исключения их взаимного влияния и независимого надлежащего функционирования отопительных контуров.

Если мы рассмотрим систему без гидравлического разделителя (гидрострелки), которая имеет 3 насоса, снабжаемых теплоносителем из одного трубопровода (рис. 2), мы видим, что, когда насосы 1 и 2 работают, они откачивают теплоноситель от распределительного коллектора и, следовательно, перепад давления (Δp) между подающим и обратным коллекторами увеличивается. Это происходит даже в том случае, если включен один насос.

Следовательно, когда насос 3 выключен, теплоноситель в его циркуляционном контуре будет течь в противоположном направлении, приходя в движение под действием двух других насосов, которые понижают давление в подающем коллекторе. Когда насос 3 включится, он будет работать в неблагоприятных условиях, что может привести к низкой скорости потока в его циркуляционном контуре, или даже прекращению циркуляции – это вполне может произойти в результате разрежения в подающем коллекторе, создаваемого двумя другими циркуляционными насосами.

Эта проблема может быть решена с помощью гидравлического разделителя (гидрострелки), правильно подобранного для такой системы. Если он устанавливается между отопительным котлом и распределительными коллекторами, перепад давления между подающим и обратным коллекторами не появляется (Δp = 0), что исключает возможные изменения направления потока теплоносителя и появление противопотоков, несоответствующие проектным.

В зависимости от вида отопительной системы, существуют различные варианты работы гидравлического разделителя (гидрострелки).

В случаях, когда расход в первичном циркуляционном контуре выше, чем во вторичном (например, в низкотемпературной отопительной системе), небольшое количество теплоносителя перенаправляется в обратный трубопровод первичного циркуляционного контура (рис. 3). В этом случае температура обратного трубопровода котла увеличивается, исключая образование конденсата.

И наоборот, если скорость потока во вторичном циркуляционном контуре выше, когда выходы подающего коллектора требуют гораздо более высокую скорость потока, чем в первичном котловом, недостающий теплоноситель будет перенаправлен из обратного распределительного коллектора (рис. 4).

В этом случае температура теплоносителя, циркулирующего во вторичном циркуляционном контуре, будет ниже, чем температура в первичном, это необходимо учитывать при проектировании отопительной системы.

Гидравлический разделитель (гидрострелка) FAR состоит из центрального корпуса с четырьмя боковыми соединениями, для подключения первичного и вторичного циркуляционных контуров. Прямоугольная форма корпуса, площадь его сечения точно рассчитаны, чтобы объединить хорошие гидравлические характеристики и простоту монтажа.

Внутри корпуса гидравлического разделителя расположена перфорированная пластина-фильтр, на которой отделяются из потока шлам и пузырьки воздуха.
Рис.5 изображает сечение гидрострелки, на котором можно увидеть внутреннюю пластину-фильтр. На рисунке также показаны потоки при нормальных условиях подключения, т.е. с высокой температурой подаваемого телпоносителя в верхней части и с низкой температурой обратного теплоносителя в нижней части гидрострелки. Внутренняя пластина-фильтр, через которую течет теплоноситель (рис.6), замедляет пузырьки воздуха для того, чтобы они поднялись в верхнюю часть корпуса гидроразделителя, откуда они далее удаляются автоматическим воздухоотводчиком.

Примеси и шлам оседают в нижнюю часть корпуса, откуда они могут быть выведены через сливной кран (рис.7).

Воздушный клапан в верхней части корпуса гидравлического разделителя позволяет удалять весь воздух, находящийся в отопительной системе (Рис. 8).

Гидравлический разделитель имеет отверстие 1/2 " на лицевой стороне корпуса, предназначенное для установки датчика температуры или манометра (Рис.9).

Гидравлический разделитель должен устанавливаться в вертикальном положении, чтобы обеспечить правильную работу, а также работу воздушного клапана.

Гидрострелка или гидравлический разделитель для системы отопления – устройства для выравнивания температур и давления в системе. Устанавливается до и после котла, чтобы обеспечить плавную и мягкую балансировку системы обогрева. Обычно данный прибор покупают в готовом виде, но может быть сделана гидрострелка для отопления своими руками. Сайт «Сантехник Портал» предоставляет рабочую схему изготовления термогидравлического распределителя.

Режим второй. Принцип работы следующий: в данный момент случилось так, что суммарный расход на контурах превосходит расход в контуре котла (Qк