Гидрострелка з колектором - схема виготовлення і розрахунок

Одна і та ж проблема зустрічається в мережевих системах з потоками речовини або енергії. Такими є електричні мережі, гідравлічні мережі, транспортні мережі, комп'ютерні мережі та багато інших.

Існує навіть окрема галузь математики, присвячена розгляду цих питань. Займатися нею ми не будемо, а перейдемо c конкретними додатками до даної теорії до побутових систем опалення та колекторів з гідрострілкою.

Принцип дії

Гидрострелка для опалення функціонує приблизно також, як і стрілка залізнична.

Тільки в одному випадку мова йде про розподіл транспортних потоків, а в іншому про розподіл потоків теплоносія – нагрітої води в системах опалення.

Дія даного пристрою полягає у відділенні первинного контуру опалення ( котлового контуру) від вторинного – власне опалювального.

Конструкція з єдиним колектором опалення страждає багатьма недоліками. Зокрема при такій системі опалення окремі компоненти опалювальної системи надають один на одного досить сильний вплив, що не сприяє їх нормальній роботі.

Конкретний приклад дисбалансу в опалювальному контурі

Нехай у нас є схема опалення на 4 контури, об'єднаних спільним колектором, і стільки ж зональних насосів, що забезпечують подачу води до зон її споживання.

При зміні кількості зональних насосів або їх характеристик, система неминуче стикатися з наслідками взаємовпливу кожного з насосів на всі інші.

Це буде проявлятися:

• в падінні продуктивності кожного з насосів;
• поломки і передчасному знос устаткування при сильних перепадах тиску;
• відрізняється від норми режимі експлуатації всієї системи. Загалом зниження її ефективності, неекономічність і розбалансованості;
• перегріві радіаторів, температура яких виявляється вище норми навіть при відключенні насосів входять в даний конкретний контур;
• підвищеної ймовірності виникнення теплових ударів, а також в інших проблемах, вирішувати які призначений колектор з гідрострілкою.

Можливо, Вас зацікавить стаття про гідравлічних стрілках Meibes.

Статтю про виготовлення гидрострелки для опалення своїми руками читайте тут.

Необхідність застосування

Наведемо кілька прикладів систем опалення, в яких монтаж гідравлічного роздільника (інша назва гидрострелки) представляється обгрунтованим:

1. За наявності в системі декількох котлів. Як варіант можна навести приклад опалювальної системи з двома котлами: одним — покриттям, а іншим — настінним. Причому необхідність використовувати гідрострілку не залежить від конструкції і принципу дії котлів – головне, що їх кілька.
2. У складних опалювальних системах з одним (або кількома) котлом, але з кількома зонами споживання. Припустимо, вода в системі розподіляється між системою типу «тепла підлога», контуром бойлера і кількома радіаторами опалення. І в цьому випадку без гидрострелки не обійтися.
3. У простих системах, які не відповідають зазначеним вище критеріям, гідравлічний роздільник можна не встановлювати.

Зауваження фахівця: для отримання права гарантійного обслуговування опалювальної системи, придбання та встановлення гидрострелки зазвичай обов'язкові.

Самостійне виготовлення

Якщо говорити про чисто технічної можливості цього, то можна відповісти позитивно – так, здійснити цю затію можна.

Якщо ж мова йде про розумності цієї дії, то однозначно відповісти не вийде. Все залежить від обставин і конкретних можливостей власника опалювальної системи.

Якщо у вас достатньо грошей, то з самостійною розробкою і монтажем стрілки можна не возитися. Зрозуміло, лише в тому випадку, якщо таке конструювання не доставляє вам чисто творче задоволення.

Для тих, хто все ж наважився узятися за цю справу, ми наведемо рекомендації з проектування та встановлення колектора з гідравлічним роздільником.

Можливо, Вам також буде цікава стаття про твердопаливних котлах опалення.

Статтю про конденсаційних опалювальних котлах читайте тут.

Принципи розрахунку

Типи виконання гідравлічного разделителяПервым справою займемося математикою.

Розрахунок параметрів гідравлічного роздільник здійснюється в наступному порядку:

1. Визначаємо три вихідні величини для розрахунку: витрата першого контуру (Q1), витрата другого контуру (Q2) і максимальну вертикальну швидкість води (V) в самій гидрострелке.
2. Обчислюємо модуль різниці |Q1-Q2| — це той самий перепад витрат, який повинен бути компенсований гідрострілкою. Кожний насосний контур вносить свій внесок у загальний обсяг циркуляції теплоносія в системі.

Неважко бачити, що при Q1=Q2 потреба в роздільники відсутня. Але такого зазвичай не буває.

Виходячи з вимог до конструкції, приймаємо V — швидкість теплоносія, рівній будь-якого числа в діапазоні від 0.1 до 0.2 метрів в секунду. Ця швидкість не повинна бути більше, так як вода не повинна вступати у роздільник з дуже великою швидкістю. Обчислюємо шуканий внутрішній діаметр колонки гидрострелки за формулою: D = 18.81 X √(Q/V)

Що стосується матеріалу, то краще всього виготовити гідрострілку з нержавіючої сталі. При цьому існує два різних конструктивних виконання роздільника c різним взаємним розташуванням патрубків. Вони показані на малюнку вище. На цьому ж малюнку наведено всі характерні розміри конструкції:

На закінчення відзначимо, що багато відомих виробників опалювальної техніки налагодили випуск колекторів з вбудованим гідравлічним роздільником.

Дивіться відео, в якому досвідчений спеціаліст роз'яснює особливості схеми виготовлення гидрострелки з колектором: