Какво представлява хидравличната стрелка (хедър с ниски загуби) в отоплителната система

Проектирането на собствена отоплителна система далеч не е лесно. Дори ако инсталаторите го "планират", трябва да сте наясно с много нюанси. Първо, да наблюдават работата им, и второ, да оценяват необходимостта и осъществимостта на своите предложения. Например през последните години силно се популяризира воден пистолет за отопление. Това е малко допълнение, чието инсталиране води до значително количество. В някои случаи е много полезен, в други може лесно да се направи и без него.

Какво е хидравлична стрела и къде е инсталирана

Правилното име на това устройство е хидравличен указател или хидравличен сепаратор. Това е парче кръгла или квадратна тръба със заварени тръби. Вътре обикновено няма нищо. В някои случаи може да има две мрежи. Единият (отгоре) за по-добро „изхвърляне“ на въздушните мехурчета, вторият (отдолу) за филтриране на примесите.

Примери за индустриално произведени хидравлични стрелци

В отоплителната система се поставя хидравлична стрелка между котела и консуматорите - отоплителни кръгове. Той може да бъде разположен както хоризонтално, така и вертикално. По-често те се поставят вертикално. При тази подредба в горната част е монтиран автоматичен отвор за въздух, а отдолу спирателен вентил. Част от водата с натрупана мръсотия периодично се източва през крана.

Къде е монтиран хидравличен сепаратор в отоплителната система

Тоест се оказва, че вертикално разположен хидравличен сепаратор, едновременно с основните си функции, отстранява въздуха и прави възможно отстраняването на утайките.

Цел и принцип на действие

Воден пистолет е необходим за разклонени системи, в които са инсталирани няколко помпи. Той осигурява необходимия поток на охлаждащата течност за всички помпи, независимо от техните характеристики. Тоест, с други думи, той служи за хидравлично отделяне на помпите на отоплителната система. Следователно това устройство се нарича още - хидравличен сепаратор или хидравличен сепаратор.

Схематично представяне на хидравличната стрелка и нейното място в отоплителната система

Инсталирана е хидравлична стрелка, ако системата осигурява няколко помпи: едната на кръга на котела, останалата част на отоплителните кръгове (радиатори, водно подово отопление, котел за индиректно отопление). За правилна работа се избира тяхната производителност, така че помпата на котела да може да изпомпва малко повече охлаждаща течност (с 10-20%), отколкото е необходимо за останалата част от системата.

Защо ми е нужен воден пистолет за отопление? Да вземем пример. В отоплителна система с няколко помпи те често имат различен капацитет. Често се случва една помпа да е в пъти по-мощна. Всички помпи трябва да бъдат монтирани една до друга - в колекторния блок, където са хидравлично свързани. Когато мощна помпа е включена с пълен капацитет, всички останали вериги остават без топлоносител. Това се случва през цялото време. За да се избегнат подобни ситуации, в отоплителната система е инсталирана хидравлична стрелка. Вторият начин е разпределението на помпите на голямо разстояние.

Режими на работа

Теоретично са възможни три режима на работа на отоплителната система с хидравлична стрелка. Те са показани на фигурата по-долу. Първият е, когато помпата на котела изпомпва точно същото количество охлаждаща течност, колкото изисква цялата отоплителна система. Това е идеална ситуация, която е много рядка в реалния живот. Нека обясним защо.Съвременното отопление регулира работата според температурата на охлаждащата течност или температурата в помещението. Представете си, че всичко е перфектно изчислено, клапаните са включени и след настройка се постига равенство. Но след известно време параметрите на котела или един от отоплителните кръгове ще се променят. Оборудването ще се адаптира към ситуацията и ще бъде нарушено равенството в производителността. Така че този режим може да продължи няколко минути (или дори по-малко).

Възможни режими на работа на отоплителната система с хидравличен сепаратор

Вторият режим на работа на хидравличната стрелка е, когато дебитът на отоплителните кръгове е по-голям от мощността на котелната помпа (средна фигура). Тази ситуация е опасна за системата и не трябва да се допуска. Възможно е, ако помпите са избрани неправилно. По-скоро котелната помпа има твърде нисък капацитет. В този случай, за да се осигури необходимата скорост на потока, охлаждащата течност от обратния поток ще се подава към веригите заедно с отопляемата охлаждаща течност от котела. Тоест, на изхода на котела, например, 80 ° C, след добавяне на студена вода, например, 65 ° C преминава във веригата (реалната температура зависи от дефицита на потока). След преминаване през нагревателните устройства температурата на охлаждащата течност спада с 20-25 ° C. Тоест, температурата на охлаждащата течност, подавана към котела, ще бъде най-добре 45 ° C. Ако сравним с мощността - 80 ° C, тогава делтата на температурата е твърде висока за конвенционален котел (без кондензация). Този режим на работа не е нормален и котелът бързо ще се повреди.

Третият режим на работа е, когато помпата на котела доставя повече отопляема охлаждаща течност, отколкото изискват отоплителните кръгове (дясната фигура). В този случай част от нагрятата охлаждаща течност се връща обратно в котела. В резултат на това температурата на входящия топлоносител се повишава, той работи в щадящ режим. Това е нормалният режим на работа на отоплителната система с хидравлична стрелка.

Когато е необходим воден пистолет

Воден пистолет за отопление е необходим на 100%, ако в системата ще има няколко котли, работещи в каскада. Освен това те трябва да работят едновременно (поне през повечето време). Тук за правилна работа хидравличният сепаратор е най-добрият изход.

При наличието на два едновременно работещи котла (в каскада) хидравличната стрелка е най-добрият вариант

Друг воден пистолет за отопление може да бъде полезен за котли с чугунен топлообменник. В резервоара на хидравличния сепаратор постоянно се смесват топла и студена вода. Това намалява делтата на температурите на изхода и входа на котела. За чугунен топлообменник това е благословия. Но байпас с трипътен регулируем клапан ще се справи със същата задача и ще струва много по-малко. Така че, дори за чугунени котли в малки отоплителни системи, с приблизително еднакъв дебит, е напълно възможно да се направи без свързване на хидравлична стрелка.

Кога мога да сложа

Ако в отоплителната система има само една помпа - на котела, хидравличната стрелка изобщо не е необходима. Можете също така да направите, ако на веригите са инсталирани една или две помпи. Такава система може да бъде балансирана с помощта на регулиращи клапани. Кога е оправдано инсталирането на хидравлична стрела? Когато са налице такива условия:

• Има три или повече вериги, всички с много различна мощност (необходим е различен обем на веригата, различни температури). В този случай, дори при идеално точен избор на помпи и изчисляване на параметри, съществува възможност за нестабилна работа на системата. Например често се среща ситуация, когато радиаторите се охлаждат, когато помпата за подово отопление е включена. В този случай е необходимо хидравлично изключване на помпите и следователно е инсталирана хидравлична стрелка.
• В допълнение към радиаторите има под с водно отопление, който отоплява големи площи. Да, той може да бъде свързан през колектора и смесителния блок, но може да принуди котелната помпа да работи в екстремен режим. Ако вашите отоплителни помпи често горят, най-вероятно трябва да инсталирате хидравлична стрелка.
• В система със среден или голям обем (с две или повече помпи) ще инсталирате оборудване за автоматично управление - според температурата на охлаждащата течност или според температурата на въздуха. В същото време не искате / не можете да регулирате системата ръчно (с кранове).

Пример за отоплителна система с хидравлична стрелка

В първия случай най-вероятно е необходим хидравличен прекъсвач, във втория трябва да помислите за инсталирането му. Защо просто да мислите? Защото това е голям разход. И това не е само цената на хидравличната стрелка. Струва около 300 долара. Ще трябва да инсталираме допълнително оборудване. Най-малко са необходими колектори на входа и изхода, помпи за всяка верига (с малка система, можете да направите без хидравлична стрелка), както и блок за управление на скоростта на помпата, тъй като те не могат да се управляват през котела. Заедно с плащането за инсталиране на оборудване, този "придатък" се превръща в около две хиляди долара. Наистина много.

Защо тогава е инсталирано това оборудване? Тъй като отоплението работи по-стабилно с хидравлична стрелка, то не изисква постоянно регулиране на потока на охлаждащата течност във веригите. Ако попитате собствениците на вили, чието отопление се извършва без хидравличен разделител, те ще ви кажат, че често се налага да преконфигурирате системата - завъртете клапаните, регулиращи потоците на охлаждащата течност във веригите. Това е типично, ако се използват различни нагревателни елементи. Например, на приземния етаж има подово отопление, радиатори на два етажа, отопляеми сервизни помещения, в които трябва да се поддържа минимална температура (например гараж). Ако се предполага, че имате приблизително същата система и перспективата за "настройка" не ви устройва, можете да поставите хидравлична стрелка за отопление. Ако е налице, във всяка верига влиза толкова охлаждаща течност, колкото е необходимо в момента, и по никакъв начин не зависи от работните параметри на редица помпи от други вериги.

Как да изберем параметри

Хидравличният сепаратор е избран, като се вземе предвид максимално възможният дебит на топлоносителя. Факт е, че при висока скорост на движение на течността през тръбите, тя започва да издава шум. За да се избегне този ефект, максималната скорост се приема равна на 0,2 m / s.

Параметри, необходими за хидравличния сепаратор

Според максималния поток на охлаждащата течност

За да изчислите диаметъра на хидравличната стрелка, използвайки този метод, единственото, което трябва да знаете, е максималният поток на охлаждащата течност, който е възможен в системата, и диаметърът на дюзите. С тръбите всичко е просто - знаете коя тръба ще направите окабеляването. Ние знаем максималния дебит, който котелът може да осигури (има го в техническите спецификации), а дебитът по веригите зависи от техния размер / обем и се определя при избора на контурни помпи. Дебитът за всички вериги се събира и сравнява с мощността на котелната помпа. Във формулата за изчисляване на обема на хидравличната стрелка се заменя голяма стойност.

Формула за изчисляване на диаметъра на хедера с ниски загуби за отоплителна система в зависимост от максималния поток на топлоносителя

Нека дадем пример. Нека максималният дебит в системата е 7,6 кубически метра на час. Допустимата максимална скорост се приема като стандарт - 0,2 m / s, диаметърът на дюзите е 6,3 cm (тръби на 2,5 инча). В този случай получаваме: 18,9 * √ 7,6 / 0,2 = 18,9 * √38 = 18,9 * 6,16 = 116,424 мм. Ако се закръгли, получаваме, че диаметърът на хидравличната стрелка трябва да бъде 116 mm.

Според максималната мощност на котела

Вторият начин е изборът на хидравличната стрелка според мощността на котела. Оценката ще бъде груба, но можете да й се доверите. Ще ви е необходима мощността на котела и температурната разлика между охлаждащата течност в захранващите и връщащите тръбопроводи.

Изчисляване на хидравличната стрелка по мощност на котела

Изчислението също е просто. Нека максималната мощност на котела е 50 kW, делтата на температурата е 10 ° C, диаметрите на тръбите са еднакви - 6,3 см. Замествайки числата, получаваме - 18,9 * √ 50 / 0,2 * 10 = 18,9 * √ 25 = 18,9 * 5 = 94,5 мм. Закръглявайки, получаваме диаметъра на хидравличната стрелка 95 мм.

Как да намерим дължината на хидравличната стрелка

Решихме диаметъра на хидравличния делител за отопление, но трябва да знаете и дължината. Избира се в зависимост от диаметъра на свързаните тръби. Има два вида хидравлични стрелки за отопление - с кранове, разположени един срещу друг и с редуващи се тръби (разположени с изместване един спрямо друг).

Определете дължината на хидравличната стрелка от кръгла тръба

В този случай е лесно да се изчисли дължината - в първия случай е 12d, във втория - 13d. За средни системи диаметърът може да бъде избран в зависимост от дюзите - 3 * d. Както виждате, нищо сложно. Можете да го изчислите сами.

Купете или го направете сами?

Както казаха, готов хидравличен пистолет за отопление струва много - $ 200-300, в зависимост от производителя. За да намалите разходите, има естествено желание да го направите сами. Ако знаете как да готвите, няма проблем - закупили сте материалите и сте го направили. Но в същото време трябва да се вземат предвид следните точки:

• Конецът на дръжките трябва да бъде добре нарязан и симетричен.
• Стените на завоите са с еднаква дебелина.

Качеството на домашно приготвения продукт може да не е много добро

Изглежда очевидни неща. Но ще се изненадате колко трудно е да намерите четири нормални чистачки с правилно направени конци. Освен това всички заварки трябва да бъдат с високо качество - системата ще работи под налягане. Завоите са заварени строго перпендикулярно на повърхността, на необходимото разстояние. Като цяло това не е лесна задача.

Ако вие самите използвайте заваръчна машина не знам как, трябва да търсите изпълнител. Не е никак лесно да го намерите: или те много искат услуги, или качеството на работа, меко казано, „не е много добро“. Като цяло много хора решават да си купят хидравлична стрела, въпреки значителните разходи. Освен това през последните години местните производители се справят не по-зле, но много по-евтино.