Гидроколлектор системы отопления принцип работы

Гидродинамические процессы в системе стабилизируются принципом работы гидрострелки. Для того чтобы продлить срок эксплуатации насоса, нужно своевременно удалять механические примеси из теплоносителя. Кроме того, продлевается эксплуатационный срок датчиков, счетчиков, вентилей. При делении потоков (независимый контур потребителя и контур теплогенератора) гидрострелка обеспечивает максимальное использование теплоты сгорания топлива.

Видео: Что такое гидрострелка (гидравлическая стрелка)

Гидравлическая стрелка для систем отопления, схема и как устроена

Гидравлический разделитель – это полый вертикальный сосуд, который состоит из труб большого диаметра (квадратного профиля) с заглушками эллиптического типа с торцов. Размеры разделителя обуславливаются мощностью котла, зависят от количества и объемов контура.

Гидравлическая стрелка имеет массивный металлический корпус. Его устанавливают на опоры, чтобы на трубопроводе не было линейного напряжения. Компактные устройства крепятся к стене с помощью кронштейна. Отопительный трубопровод и патрубок гидрострелки соединяется с помощью фланцев или же резьбы.

/*

В верхней точке корпуса устанавливается автоматический клапан воздухоотводчика. Через специальный клапан или вентиль можно удалять осадок. Он врезан снизу. Как правило, гидравлическую стрелку изготавливают из низкоуглеродистой стали или из нержавейки, меди, а также из полипропилена. Корпус будет обработан антикоррозийным составом и покрыт утеплителем.

Важно! Полимерные гидрострелки используются в системах, которые работают от котла мощностью 13-35 киловатт. Для теплогенераторов, которые работают на твердом топливе, НЕ используются полипропиленовые гидрострелки.

Дополнительные параметры оборудования системы отопления

Современные модели, как правило, совмещают с функцией разделителя, регулятора температуры и сепаратора. Терморегулятор-клапан обеспечивает температурный градиент на вторичном контуре. Выделение растворенного кислорода из теплоносителя позволяет снизить риск эрозии внутренних поверхностей оборудования. Продлить срок работы колеса и подшипников циркуляционных насосов поможет удаление из потока взвешенных частиц.

Перфорированные горизонтальные перегородки разделяют внутренний объем пополам. Потоки обратки подачи соединяются в зоне нулевой точки, скользят в разные стороны, при этом не создается дополнительное сопротивление.

Коленчатая схема гидравлической стрелки для отопления используется в подборе установки больших размеров. Согласно правилу 3D, диаметр корпуса будет составлять три диаметра патрубка. Расстояние 3Д определяется пропорции конструкции.

Если в системе нет распределительного коллектора, то количество врезок в разделитель будет больше. Трубопровод, который соединяет первый контур с гидравлической стрелкой, распределяются по высоте. Данный метод дает возможность регулировать температурный градиент в динамике. Условие должно выполняться для качественного отбора теплоносителя вторичными контурами. Для обогревания небольших домов нужен котел. В него встраивают насос. Вторичные контуры присоединяются к котлу по средствам гидравлической стрелки. Независимые контуры в жилых домах с большой площадью подключаются через гребенку. В таком случае гидравлический разделитель будет большим. Распределительный коллектор устанавливается после гидравлической стрелки. Устройство состоит из двух независимых частей. Они объединяются перемычками. По количеству вторичных контуров врезают попарно расположенные патрубки.

Внешний вид гидроразделителя

• За счет распределительной гребенки облегчается эксплуатация и ремонт техники. Регулирующая и запорная арматура системы теплоснабжения дома находится в одном месте. Увеличенный диаметр коллектора создает равномерный расход между разными контурами.
• Компланарная распределительная гребенка и разделитель создают в комплексе гидравлический модуль. Компактный узел удобен для котельных, которые не имеют большой площади.
• Монтажные выпуски создаются для обвязки звездочкой. Контур низкого напора теплого пола подключается снизу. Высоконапорный контур радиаторов включается в систему сверху.
• Теплообменник устанавливается сбоку, на противоположной стороне от гидравлической стрелки.

С помощью регулирующей арматуры обеспечивается максимальный проток, а также напор на дальних от гидравлической стрелки контурах. Посредством балансировки уменьшаются процессы неправильного дросселированного потока. Это дает возможность получить расчетную подачу теплоносителя.

Важно! Автономная отопительная система – это контур, который работает с высокой температурой среды под давлением.

Для того чтобы сделать гидравлическую стрелку в отопительной системе частного дома, нужно обладать специальными навыками. Кроме того, нужно обладать определенными знаниями в теплотехнике. Сегодня существует множество сайтов, на которых представлены пошаговые инструкции по созданию своими руками гидравлической стрелки для системы отопления.

При наличии теоретических знаний можно самому составить схемы и чертежи гидравлической стрелки отопления. Кроме того, можно создать индивидуальный заказ оборудования в специализированной компании. Работы подрядчика можно проконтролировать, опираясь на полученные знания.

Обязательно посмотрите видео: нужна ли гидрострелка в системе отопления?

Не» рекомендуется доверять работу не профессионалам, так как это опасно для жизни. Нужно помнить о том, что испорченное оборудование по вине владельца не подлежит гарантийному обслуживанию и возврату.

Очень многие современные люди задаются вопросами о том, каким образом ставится гидрострелка с коллектором (схема изготовления ниже). При этом даже многие профессионалы с течением времени начинают понимать, что использование специализированных гидравлических разделителей для подключения котлов является довольно эффективным средством, которое позволяет значительно поднять эффективность установленной системы отопления.

Проблемы старых технологий

Многие знают, что котлы без подключенных насосов часто напрямую подключаются к коллектору, и именно вместо такого варианта чаще всего используется такая гидрострелка с коллектором (схема изготовления ниже). Из котлов с насосами эти устройства просто-напросто вынимались, вследствие чего устанавливались на каждый отдельный отопительный контур, но на самом деле такой вариант можно использовать далеко не в любых ситуациях, так как, если на данный момент на котел пока еще остается гарантия, то в таком случае из него нельзя будет удалять насосы, а если же речь идет о чугунном котле, то в случае такого демонтажа его комплектующих при первом включении отопления могут лопнуть даже отдельные секции котла, не выдержав такой разницы температур.

Что дает эта технология

Чтобы избавиться от всего этого, сегодня используется специализированная гидрострелка с коллектором (схема изготовления представлена в статье). Данное устройство предназначается для разделения гидравлики, а если говорить более точно, разделяет котел непосредственно с остальной системой отопления. Таким образом, к примеру, гидрострелка с коллектором (схема изготовления проиллюстрирована) может предусматривать единственный насос в котле, в то время как в системе устанавливается еще несколько таких агрегатов разной мощности.

Как она работает

Устройство такого оборудования является предельно простым. На данный момент мы не будем разбирать какие-то высокотехнологичные устройства, а рассмотрим только основные варианты реализации такой технологии.

В принципе, достаточно использовать стандартный кусок трубы, из которого изготавливается гидрострелка (гидроразделитель). Расчет гидрострелки позволит вам понять, какие основные характеристики должно иметь такое устройство и какие лучше всего использовать материалы для его изготовления.

В чем ее назначение

В первую очередь проектировщики стараются исходить из того, что стрелка предназначается именно для разделения гидравлики. В преимущественном большинстве случаев производители на сегодняшний день стараются выпускать котлы, оснащенные собственными насосами, причем такие устройства являются достаточно мощными.

К примеру, есть котлы с закрытой камерой сгорания, в которых устанавливаются встроенные насосы. Мощность таких устройств может составлять примерно 300 ватт, но на самом деле ее не хватит для того, чтобы полностью продавливать систему отопления, если требуется обеспечение объекта на 1000 м 2 , а именно на такую среднюю площадь отопления приблизительно рассчитано такое оборудование.

В связи с этим нужно монтировать дополнительные насосы, а также использовать комбинированные системы. Именно в такой ситуации вместо помощи тот насос, который изначально используется в котле, будет просто-напросто мешать, и именно в таких случаях может использоваться гидрострелка (назначение, расчет, изготовление — об этом дальше в статье). При этом стоит отметить тот факт, что такое высокомощное оборудование в преимущественном большинстве случаев изначально поставляется с заводской гидрострелкой в комплекте или хотя бы есть довольно точная инструкция того, как нужно ее подключать.

Если брать котлы поменьше, то с ними в основном обстоит точно такая же история, но в данном случае уже придется самостоятельно изготавливать.

Куда ее устанавливают

Гидрострелка устанавливается на напольные котлы без встроенного насоса для обеспечения эффективной защиты котла от большой разницы в температурах во время первого старта отопительной системы. К примеру, при помощи данного оборудования стандартные стальные котлы могут защититься от создаваемого конденсата, в то время как чугунные устройства можно обезопасить от возможности выхода из строя отдельных секций.

Чтобы исключить такие неприятные ситуации, используется специализированная гидрострелка. Чертеж и схема котельной в данном случае играют немаловажную роль, так как в зависимости от особенностей отапливаемого объекта нужно выбирать и соответствующее оборудование. Единственное, что стоит отметить – нужно использовать также дополнительный насос для различных напольных котлов.

Пример

Изначально человек в своем доме хочет получить практически идеальную систему отопления, потратив на нее при этом разумные деньги, и в данном случае начинается все именно с котла. Для небольшого частного дома можно выбрать стандартный двухконтурный котел с закрытой камерой, который будет крепиться на стену. При этом нужно правильно понимать, что в преимущественном большинстве случаев для обеспечения нормального распределения теплоносителя в данной системе может потребоваться индивидуальное изготовление коллектора отопления гидрострелки. В такой ситуации возникает вполне стандартный вопрос: будут ли использоваться свои насосы и что нужно сделать с устройством в котле?

Вполне естественно, что многие люди в таких ситуациях предпочитают просто-напросто демонтировать насос из котла, чтобы он не портил установленную гидравлику системы, но на самом деле конструкция некоторых устройств сделана таким образом, что проделать эту процедуру вряд ли получится. Именно в таких ситуациях идеальным решением становится соединение котла гидрострелки и коллектора.

Как в такой ситуации осуществляется монтаж

Первоначально рисуется схема распределительного коллектора. В качестве примера рассмотрим следующую ситуацию:

• Два контура теплых полов.
• В системе будет использоваться контур бойлера косвенного нагрева, два запасных контура для теплового насоса или отдельного электрического котла, а также контур гидрострелки, то есть 5 контуров.

В данном случае нет ничего сложного в том, как нарисовать схему коллектора – достаточно иметь хоть какое-то понимание того, как осуществляется работа такой системы.

Изготовление и расчет

Стоит отметить тот факт, что можно самостоятельно регулировать мощность, которую будет иметь ваша гидравлическая стрелка. Как расчитать мощность, нужно уже исходить непосредственно из особенностей вашего помещения и используемых устройств.

Если мощность приобретенного вами устройства вам не нужна, то в таком случае можно будет сократить резьбы в диаметре, но при этом сделать более длинную стрелку. В некоторых ситуациях общую мощность купленного оборудования целесообразно уменьшить в мощности до двух раз, так как, к примеру, устройства на 80 кВт нужны далеко не в каждом доме, и в подобных случаях вполне оптимально будет оставить оборудование с мощностью от 40 кВт.

Как ее расположить

Некоторые, кем используется схема изготовления гидрострелки своими руками, предпочитают устанавливать ее в непосредственной близости возле котла, но многие специалисты говорят о том, что неплохим вариантом является также монтаж данного устройства на коллектор, что в конечном итоге позволяет добиться законченной и гармоничной конструкции, которая будет в дальнейшем легко использоваться, проверяться и обслуживаться.

Котел при этом может монтироваться приблизительно за три метра до места монтажа стрелки, в то время как магистрали подачи и обратки котла могут монтироваться через пол, если в доме присутствует пирог напольного отопления. В остальном нет никаких принципиальных отличий того, где будет монтироваться ваша стрелка, и главное в этом случае – это установка оборудования с подходящей мощностью и обязательно в вертикальном состоянии. Если вами изготавливается гидрострелка для системы отопления (схема/расчет выше), в которой установлен котел без предохранительного клапана, то в таком случае рекомендуется приварить к верхней части устройства дюймовую резьбу для монтажа специальной группы безопасности.

В нижней части также рекомендуется приварить небольшую резьбу, чтобы обеспечить нормальный слив и заполнение стрелки. Обязательным практическим условием является врезка в систему «котел, гидрострелка и коллектор» специализированных муфт для монтажа термометров. В процессе дальнейшей эксплуатации это сможет облегчить вам жизнь, так как позволит безо всякого труда мониторить состояние системы отопления.

Как ее сделать

Если у вас есть стандартный сварочный аппарат и опыт работы с таким оборудованием, то в таком случае нет ничего сложного в том, чтобы самостоятельно сварить полноценную гидрострелку. Однако при этом нужно правильно понимать тот факт, что в процессе выполнения данной работы нужно учитывать большое количество тонкостей.

В наше время нет ничего сложного в том, чтобы найти чертеж гидрострелки, но при этом нужно правильно понимать, что все такие чертежи разные, и какого-то определенного шаблона не существует. Строение гидрострелки каждый специалист видит по-разному, но есть определенные правила, которые соблюдаются абсолютно всеми.

Сама по себе стрелка представляет собой определенную металлическую емкость, к которой привариваются патрубки, предназначенные для подключения к котлу и обеспечения подачи и обратки. Также в систему встраиваются патрубки потребителей.

Опционально можно использовать патрубки, предназначенные для автоматического воздухоотводчика в верхней части установленной стрелки. В нижней же части устанавливается патрубок для крана, чтобы обеспечить отвод различного шлама и грязи. Помимо всего прочего, в каком-нибудь месте также можно поставить патрубок для подпитки воды в систему.

Первое правило

Наиболее важное правило, которое нужно всегда соблюдать – это так называемое «правило трех диаметров», то есть диаметр установленной вами гидрострелки должен быть в три раза больше по сравнению с данным параметром у патрубков. Если вы хотите, чтобы гидроразделитель мог полноценно выполнять свои основные функции, то есть:

• отделять из системы шлам;
• выводить газы;
• выравнивать гидравлическую разницу;
• подавать подогретую воду котлу, чтобы обеспечить его большую долговечность.

Многие предпочитают экономить и изготавливать гидрострелки самостоятельно из полипропилена, но на самом деле это абсолютно неверное решение, принимаемое в основном людьми, мало понимающими особенности работы такого оборудования.

Именно по этой причине стоит использовать только полноценные металлические трубы, которые позволяют полностью реализовать потенциал такой технологии и будут действительно эффективно себя показывать на протяжении всего срока эксплуатации такой системы.

Самое важное условие надлежащего функционирования отопительной системы – полноценный обогрев всех помещений в доме. Гораздо проще от одного котла отвести потоки воды в разные комнаты, чем в каждой монтировать новый котел. Именно для распределения тепла и служит коллектор, с помощью которого также можно контролировать температуру.

Устройство и предназначение

Коллектор представляет собой объемную гребенку.

Он работает так:

• внутрь поступает вода;
• через специальные выходы она разносится по трубам.

Аналогичным образом работает коллектор, собирающий охлажденную воды из нескольких труб в одну и в дальнейшем перенаправляющий ее в общий котел. К такой группе в сборе можно подключить разные отопительные приборы, независимо от их технических параметров.

Размер распределительного коллектора зависит от количества контуров – труб, присоединяющихся к нему. В подавляющем большинстве случаев самое большое количество контуров – 12. Коллектор тогда состоит не из одной гребенки, а из двух – по 6 контуров на каждой. Если необходимо получить большее число контуров или единичную, а не парную гребенку, то некоторые производители занимаются изготовлением коллекторов на заказ.

Принцип работы

Отопительный узел можно подключать и к классическим радиаторам, и к «теплым полам». Разница будет заключаться лишь в расположении коллектора, а не в принципе работы. Так, в любом случае коллекторная система служит для распределения потоков воды по всем отопительным приборам, и достигается это путем своеобразного строения коллектора и подключения к нему в дальнейшем труб.

Важным ограничением является необходимость в возможности сохранения температуры. Она не должна существенно изменяться, попадая в трубы. Например, для системы «теплый пол» достаточной окажется температура 40-50 градусов, а для радиаторов – 70-80 градусов. Коллектор должен быть рассчитан на температуру не ниже подходящей. При подключении одновременно и к радиатору, и к «теплым полам» должна быть возможность разбавить горячую воду холодной или иным образом снизить температуру внизу, не воздействуя при этом на общий поток.

Достоинства

Коллекторный метод имеет своих поклонников как среди профессионалов, так и среди обывателей.

Это связано с положительными особенностями, которые гарантирует такой способ отопления.

• Тепло распространяется равномерно. Априори положено, чтобы температура, поступая в трубы из коллектора, не падала. В связи с этим достигается равномерный прогрев и поддержание температуры во всех приборах, подключенных к системе. При этом всегда есть возможность понизить температуру, если это необходимо.
• Возможность настройки. При желании можно не только регулировать температуру, но и полностью отключать какое-либо из ответвлений. Например, если в одной из комнат не нужен обогрев, то можно просто отключить радиатор, тем самым предотвратив холостую отдачу тепла. Это особенно удобно, если вы живете в большом доме, например, в 3-х этажном особняке, и не всегда пользуетесь всеми комнатами. Регулировка осуществляется из коллекторного шкафа.

• Простота ремонта. Если какая-либо из деталей системы сломается, вам не придется отключать всю систему (речь не идет о поломке самого коллектора). Достаточно будет перекрыть подачу тепла в поврежденное ответвление.
• Эстетическая привлекательность. Подключая коллектор, вы получаете возможность расположить трубы где угодно, а не только над радиатором. Многие пользуются этим обстоятельством и делают трубы скрытыми, пряча их под плинтус или за фальшстену.

Недостатки

Помимо всех перечисленных достоинств, гидроколлектор имеет и недостатки.

• Высокая цена. Даже выбрав модель у не самого именитого производителя, вы все равно основательно потратитесь, поскольку тепловые коллекторы делают из высокопрочной стали. Установка обычных труб обходится во много раз дешевле. Но также стоит помнить и о том, что придется приобретать дополнительную фурнитуру, которая тоже довольно дорогая.
• Обязательное условие – наличие циркулярного насоса. Любые коллекторные системы работают только с ним. Это сильно повышает затраты на электроэнергию.
• Большое количество труб. Коллекторная система подразумевает наличие ответвлений для каждого отопительного прибора. Следовательно, количество труб вырастет согласно количеству тепловых приборов. Для многих оказывается затруднительно произвести монтаж подобной системы, не говоря уже о том, что это довольно затратное по времени занятие.

Все перечисленные нюансы являются резонным основанием задуматься по поводу обоснованности установки коллектора для отопления, особенно если речь идет о многоквартирном доме.

На сегодняшний день существует большой выбор всевозможных коллекторов. Они различаются не только по техническим особенностям, но и по типу разводки и по материалам. Каждый современный аппарат снабжен воздухоотводчиком, предназначенным для стравливания воздушных пузырьков, из-за которых эффективность отопления сильно снижается.

По техническим характеристикам тепловые коллекторы делятся на пять видов, причем некоторые из них подходят только для монтажа специалистами. Необходимо принимать во внимание этот факт, прежде чем остановить свой выбор на какой-либо из разновидностей. И также нужно помнить, что возможны комбинированные варианты, объединяющие в себе два и более вида. В таком случае речь идет о гидравлических системах.

Солнечный

Что интересно, солнечные коллекторы, позволяющие сэкономить значительные средства на электроэнергии, работают не только в погожие ясные дни, но и в ненастные, пасмурные. Под открытым солнцем они могут нагреваться до 80-90 градусов – температуры, практически равной температуре подающего котла.

При должной сноровке солнечный коллектор можно изготовить самостоятельно, вооружившись инструментами и материалами. К покупке готовые модели, работающие от солнечного тепла, предлагаются крайне редко. Ни у одной именитой фирмы в арсенале таких моделей нет.

Такие коллекторы являются вакуумными.

Передача тепла происходит не посредством воды, а с помощью антифриза.

Гидрострелка

Когда говорят о коллекторах с гидрострелкой, имеют в виду распределитель потоков. Подобные дополнения нужны, если подразумевается большое количество ответвлений и контуров. В основном такие ситуации встречаются на больших объектах.

Гидрострелка, также называемая гидроразделителем, нужна для балансировки всей системы. С ее помощью получается уравнивать давление и температуру, тем самым гарантируя подходящую температуру между подачей и возвратом. При помощи гидрострелки получается даже смешивать потоки, если это необходимо.

Нерационально использовать гидроразделитель в простых системах. Он нужен только для сложных. Если речь идет о заводских коллекторах подобного типа, то их дополнительно снабжают специальным ответвлением под мусор и воздух, тем самым повышая эффективность всей отопительной системы.

Распределительный

Собственно, каждый из описанных коллекторов, служащий для распределения потоков воды, является распределительным. Это обобщающее название для всех, однако часто можно встретить «распределительный коллектор» как отдельный вид.

Здесь есть две гребенки. Одна подключается к котлу или иному источнику тепла, а по второй вода подается обратно. Следует учитывать, что схема подключения здесь параллельная, а не последовательная, благодаря чему изменение температуры в одном из ответвлений не влияет на температуру в остальных.

Компланарный коллектор тоже является подвидом распределительного, однако компланарность достигается просто за счет установки двух независимых агрегатов рядом друг с другом.

Простые

Простые системы не снабжаются дополнительными элементами управления или регулировки. В наиболее примитивном варианте можно представить простую систему на примере трубки с несколькими отверстиями-ответвлениями. Здесь нет возможности следить за температурой, но при необходимости можно будет полностью отключить каждую из веток.

>