Для чего нужен гидравлический разделитель в системе отопления? | Блог
Оглавление
Что такое гидрострелка и где её устанавливают
Устройство, принцип работы, назначение
Устройство
Принцип работы
Назначение
Подключение
Что такое гидрострелка и где её устанавливают
Гидравлический разделитель монтируется в магистраль между первичным контуром котла и контуром теплопотребления. Через патрубки разделителя проходят трубы подачи и обратки.
Рис. Гидравлическая стрелка с горизонтально расположенным коллектором на 5 контуров
Устройство, принцип работы, назначение
Основные задачи гидравлического разделителя – исключить влияние насосов контуров отопления друг на друга в процессе переключения между режимами работы и защитить котел от холодной обратки.
Устройство
Конструкция представляет собой прямоугольный или круглый трубчатый корпус. Расположение устройства не имеет значения.
Рис. Гидравлический разделитель 4 м3/час, тип: SDG-0015 STOUT вертикального расположения
Вертикальный монтаж намного удобнее. Вверху можно расположить автоматический отводчик для спуска воздуха, а внизу кран для сгона шлама, скапливаемого внизу.
От корпуса прибора отходят 4 патрубка. Два патрубка подключены к циркуляционному котловому контуру, а два к вторичному отходящему контуру теплопотребления.
В некоторых случаях в корпусе располагаются фильтрующие сетки. Первая (верхняя) сепарирует воздух. Вторая (нижняя) отделяет шлам. Однако чаще всего устройство выпускается пустым, без сеток, потому что они очень быстро засоряются и не несут своей функции.
Принцип работы
Чтобы понять зачем нужна гидравлическая стрелка, разберемся с режимами работы системы, в которой она будет задействована.
Режим работы заключается в соотношении расходов тепла от теплоносителя контура котла к расходам температуры системы теплопотребления. В теории соотношение бывает, как одинаковым, что маловероятно, так и нет. Расход температуры от котла может быть больше или меньше.
Первый режим
Даже при идеально подобранном сопротивлении контуров и производительности насоса, расходы можно уравнять, но идеально одинакового режима все равно не будет. Потому что при закрытой вдруг термоголовке или включении бойлера равенство исчезает. То есть равенства между температурой теплоносителя котла и расхода температуры системы на практике нет.
Второй режим работы – аварийный.
В случае неравенства расходов теплогенератор начинает работать в конденсационном режиме. В стандартном котле в камере сгорания появляется конденсат. Главный минус – котел лопнет.
Второй недостаток. Невозможность отправить в систему теплопотребления тепло, отданное теплогенератором, потому что нагретый теплоноситель все время смешивается с жидкостью в обратке.
Последний режим – оптимальный.
Лишний теплоноситель в процессе возврата нагревает жидкость в обратке, когда она остыла, чтобы при возвращении не навредила теплогенератору.
Назначение
Теоретически гидрострелка призвана поддержать правильный режим работы котла. Разница протоков теплогенератора с потребительскими контурами обеспечит движение теплоносителя в гидравлической стрелке сверху вниз с небольшой расчетной скоростью одна десятая метра в секунду (дециметр в секунду).
Если ее умножить на площадь сечения разделителя, то можно вычислить объем возвращенного в обратку теплоносителя.
Полученный результат обеспечит подогрев обратного коллектора и предотвратит температурный шок теплогенератора.
Однако нужно ли гидравлическое разделение – это вопрос, ведь сколько тепла производит котел, столько и получает потребитель.
Обычный байпас – трубка с краном между подачей и обраткой, по которой перемещается нагретая жидкость, легко защитит котел.
Подключение
Гидрострелка нужна для единственной цели. Она требуется для корректной работы контуров отопления, в которых есть насосы. Если насос в системе один, роль гидравлической стрелки – нулевая.
Рассмотрим пример с двумя насосами разной производительности, которые работают в системе. Один из насосов превышает параметрами другой.
Более мощный насос в трубе подачи будет создавать разряжение, а в обратке – более высокое, чем по норме, давление. Это чревато тем, что насос с более низкой производительностью не сможет запустить свой контур и забрать себе теплоноситель, чтобы потом отправить его в обратку. Контур отопления не работает.
Подключение гидрострелки производится в участок магистрали с нулевым сопротивлением, которое уравняет давление в коллекторах, а насос будет свободно работать.
На сайте компании STOUT представлены несколько моделей гидравлических стрелок, которые выполнят свою роль в системе отопления с несколькими отопительными контурами и насосами.
Все модели обеспечены сопроводительной документацией с подробным описанием подключения и устройства.
Поделиться:
Зачем нужна гидрострелка в котельной
Гидрострелка или гидроколлектор используются в котельной для баланса системы. Данное изделие помогает поддерживать оптимальное соотношение температур, предупреждает гидравлический удар, а также очищает теплоноситель. Можно ли оборудовать модуль отопления без гидравлического разделителя? Узнаем сегодня.
Котел и стрелка — братья навек
Гидрострелка в котельной ставится в непосредственной близости от котла, а точнее соединяется с ним через входные патрубки. Отдельно подача, отдельно обратка. Без такого «посредника» система будет нормально функционировать, только если в обвязке один или два потребителя и один циркуляционный насос. В случае многоконтурного отопления требуется разделитель.
Теплоноситель на первичной линии имеет довольно высокую температуру.
Пока циркулирует он теряет градусы и возвращается охлаждённым. Что происходит дальше? Разберём на примере. Сначала рассмотрим схему без гидрострелки.
На рисунке 3 группы, у каждой свой насос. Первый Н1 на дом имеет расход 3 м3/ч, второй Н2 для бани с 2 м3/час и третий Н3 под бойлер 1 м3/час. В сумме получается 6 кубометров. Когда один из насосов отключатся автоматически или для настройки, основную нагрузку забирает работающий механизм. Соответственно пропускная способность уменьшается, что неминуемо приводит к перегреву теплообменника. Котёл работает с остановками и расходует больше сырья.
Что ещё
|
Как следствие уменьшается производительность теплогенератора.
Теперь посмотрим на ту же схему, только с гидрострелкой.
Обратите внимание, появился дополнительный насос. Ставится он на обратку для регулярного прогона теплоносителя через котёл. Другие группы сохранили первоначальные характеристики. Если один из насосов отключится, его подстрахует гидравлический разделитель, на обратной линии которого установлен циркуляционный насос.
Что это даёт
|
Разница очевидна. Если не хотите стать частным гостем в сервисном центре магазина, в котором приобрели свой котёл, то покупайте гидрострелку.
Впрочем, и её одной будет маловато.
Распределительный коллектор в отоплении
Распределительный коллектор это гребёнка, разводящая теплоноситель по контурам. Давайте ещё раз взглянем на схему.
Видите красные и синие трубки с выходами? Это и есть коллектора. Нижний — обратный, верхний — подающий. По ним жидкость доставляется к устройствам обвязки. Радиаторы, баня, бойлер снабжаются теплоносителем оптимальной температуры и количества. Причём контура никак не взаимодействуют, что позволяет производитель настройку без отключения основного теплогенератора. Именно поэтому многоконтурные системы отопления чаще всего комплектуют гидрострелкой и коллектором.
Балансировочный коллектор от Gidruss
Комбинированная конструкция из гребёнок отопления и гидрострелки считается наиболее функциональной, так как выполняет гораздо больше задач, чем перечисленные устройства по отдельности.
Гидравлическая стрелка разделяет теплоноситель, удаляет из него шлам и воздух, предупреждает скачки давления и температуры. Коллектор направляет жидкость по веткам, гарантируя автономность и наилучшее качество. Всё это обеспечивает и продукция Giduss, чьи гребёнки и коллектора подходят для котельных различной мощности.
Товарная линейка включает модели из углеродистой и нержавеющей стали. Металлы популярные, а главное долговечные, особенно нержавейка. В ней содержится много скрепляющих элементов, увеличивающих прочностные характеристики изделия. Профили соединяют сваркой и обрабатывают на фрезерном станке с электродиффузией. Поверхность получается практически зеркальной. Коллектор смотрится стильно с любой фурнитурой.
Серия из обычной стали не менее востребована. Причина в низкой стоимости и надёжности. Минимальный гарантированный срок службы 5 лет. Нержу она проигрывает в антикоррозийности.
К окислению восприимчива, но за счёт порошковой обработки повреждений удаётся избежать. Попадая на металл, частицы краски поляризуются, создают непроницаемую оболочку для вредных веществ.
Преимущества коллекторов отопления Гидрусс
- Своё производство. Весь процесс осуществляется без привлечения сторонних специалистов. Опытные проектировщики и инженеры тщательно отбирают материалы, отслеживают этапы изготовления. Под контролем каждая деталь.
- Продуманная сборка. Чёткие пропорции, габаритные размеры, крепежные элементы делают монтаж максимально быстрым. Встроенный сепаратор фильтрует рабочую жидкость, освобождая её от примесей и воздуха. Тройная проверка ОТК, опрессовка и расточка резьбы повышает эксплуатационные характеристики изделия.
- Доступно. Паспорт с техническим описанием, рекомендациями по монтажу и обслуживанию в комплекте.
ЛЮБИМОЕ ЧИТАТЕЛЯ ИЗ АРХИВА HPAC: Широкий мир гидравлической сепарации
Десять лет назад термин «гидравлическая сепарация» был совершенно новым в лексиконе, используемом на рынке гидроники Северной Америки.
В то время обсуждаемой и применяемой современной темой были первичные/вторичные трубопроводы. Идея заключалась в том, чтобы несколько нагрузок, каждая из которых обслуживалась собственным вторичным контуром и связанным с ним циркуляционным насосом, могли быть подключены к общему первичному контуру со своим собственным циркуляционным насосом. «Магия» близко расположенных тройников — это то, что предотвратило влияние скорости потока в одном из этих контуров на скорость потока в других.
По сути, это и есть гидравлическое разделение: способность двух или более циркуляционных насосов в одной системе трубопроводов работать одновременно, не мешая друг другу.
Правильно спроектированный и установленный первичный/вторичный трубопровод может обеспечить гидравлическое разделение между всеми циркуляционными насосами. Однако первичный/вторичный трубопровод — не единственный способ достижения гидравлического разделения, как показано на Рис. 1 .
Рис. 1 Методы гидравлического разделения
Думайте о гидравлическом разделении как о «широкой теме», тогда как первичный/вторичный трубопровод — это одна из нескольких подтем.
В этой статье будет показано несколько других способов достижения тех же желаемых результатов, которые дает классическая первичная/вторичная обвязка, способами, которые часто упрощают систему и снижают стоимость ее установки.
ХОРОШИЕ И ПЛОХИЕ КОЛЛЕКТОРЫ
Перед подробным описанием других методов гидравлического разделения важно понять роль коллекторов в гидравлической системе. «Идеальный» коллектор в любой гидравлической системе просто разделил бы входящий в него поток на подсоединенные к нему ответвления с нулевыми потерями напора. Сферический коллектор, показанный на Рисунок 2 был бы очень близким приближением к этой идеальной концепции.
Представьте себе трубы, выходящие из этого сферического коллектора во всех направлениях, как медный баскетбольный мяч с трубками, выходящими по всей его поверхности. Вода была бы очень «довольна» протеканием через такой коллектор, но представьте, как это будет выглядеть в типичном механическом помещении. Короче говоря, это будет выглядеть ужасно.
Он займет много места и его будет очень сложно установить стандартными методами. Итог: мы не создаем такие заголовки. Не потому, что они не работали, а по другим практическим и эстетическим причинам.
Рисунок 2 Сферический коллектор
Вместо этого мы аппроксимируем благоприятную механику жидкости, предлагаемую медным баскетбольным коллектором, со стандартным оборудованием, которое хорошо выглядит и аккуратно размещается в механическом помещении, как показано на Рисунок 3 .
Рис. 3 Реальность механического цеха
Мне нравится называть эти заголовки «короткими/толстыми». Проще говоря, чем короче головка и больше ее диаметр, тем ближе она приближается к медной баскетбольной головке. Помните, что цель состоит в том, чтобы разделить поток на ответвления с минимально возможной потерей напора.
Итак, вот кое-что, что может легко запомнить каждый проектировщик гидравлических систем: Короткие/толстые коллекторы — это хорошо, а длинные/тонкие коллекторы — плохо.
Всегда хорошо, чтобы коллекторы в ваших системах были как можно короче и использовались трубы такого размера, чтобы поддерживать скорость потока, когда все ответвления, снабжаемые коллектором, работают со скоростью не выше двух футов в секунду. Рис. 4 представляет собой таблицу, в которой перечислены скорости потока, соответствующие скорости потока два фута в секунду для медной трубы типа M.
ЗА КОЛЛЕКТОРАМИ
Короткие/толстые коллекторы обеспечивают гидравлическое разделение между подключенными к ним циркуляционными насосами. Эти циркуляторы могут быть разных размеров. Некоторые из них могут быть циркуляционными насосами с регулируемой скоростью, в то время как другие работают с фиксированными скоростями. Гидравлическое разделение происходит потому, что потери напора (и, следовательно, перепад давления) по длине коллекторов очень малы.
Для поддержания гидравлического разделения, обеспечиваемого короткими/толстыми коллекторами, важно, чтобы коллекторы соединялись с узлом трубопровода, что само по себе обеспечивает очень низкую потерю напора.
Одной из таких схем является простое подключение коллекторов к источнику тепла с низким сопротивлением потоку, такому как чугунный котел или водяной источник тепла «бакового типа», как показано на рис. 9.0007 Рисунок 5 .
Оба этих источника тепла создают очень небольшие потери напора. В сочетании с короткими/толстыми коллекторами сборка «общего трубопровода», обведенная пунктирными линиями, создает очень небольшие потери напора, даже когда работают все циркуляционные насосы. Отсутствие каких-либо значительных потерь напора в общем трубопроводе – это то, что не позволяет циркуляционным насосам «чувствовать» присутствие друг друга в системе. Если циркуляторы не могут «чувствовать» друг друга, они не могут мешать друг другу.
Трубопровод в Рисунок 5 также обеспечивает одинаковую температуру подаваемой воды для каждой нагрузки, обслуживаемой коллектором. Это не относится к традиционным первичным/вторичным трубопроводам, где все наборы близко расположенных тройников расположены последовательно вдоль общего первичного контура.
Последнее расположение создает снижение температуры подаваемой воды в нижних контурах. Кроме того, степень этого падения температуры непостоянна. Он варьируется в зависимости от того, какие вторичные цепи работают в любой момент времени.
Если источник тепла, который вы хотите использовать, имеет более высокое гидравлическое сопротивление, как это обычно создается теплообменниками змеевикового типа в компактных котлах Mod/Con или коаксиальными теплообменниками в тепловых насосах типа «вода-вода», вы можете объединить коллекторы в источник тепла, как показано на рис. 6 .
Пара близко расположенных тройников гидравлически отделяет циркуляционный насос котла от циркуляционных насосов на коллекторе. Таким образом, общий трубопровод в пределах пунктирных линий (т. е. общий трубопровод) имеет низкую потерю напора. Вуаля: гидравлическое разделение всех циркуляционных насосов в системе.
Если вашей системе требуется дополнительная тепловая масса для стабилизации источника тепла с малой массой в соответствии с потенциальными требованиями распределенной системы с высокой степенью зонирования, тогда пусть буферный резервуар (трубопровод, как показано на рис.
7 , и работает в сочетании с короткие/толстые коллекторы) обеспечивают гидравлическое разделение.
Наконец, можно использовать компонент под названием «гидравлический сепаратор», чтобы обеспечить, как вы уже догадались, гидравлическое разделение. Трубопровод показан на Рис. 8 .
Наряду с гидравлическим разделением многие гидравлические сепараторы теперь содержат внутренние экраны, называемые коалесцирующими средами. Эти вставки улучшают способность гидравлического сепаратора отделять микропузырьки воздуха, проходящего через верхнюю часть сепаратора. Использование гидравлического сепаратора с коалесцирующей средой устраняет необходимость использования в системе отдельного высокоэффективного сепаратора воздуха.
Вторая коалесцирующая среда, встроенная в нижнюю часть гидравлического сепаратора, повышает его способность улавливать частицы грязи, которые могут перемещаться вместе с потоком, возвращающимся из распределительной системы. При многократном проходе некоторые коалесцирующие среды могут отделять частицы грязи размером до пяти микрон. Они выпадают из активного пути потока и попадают в нижнюю часть сепаратора. Периодическое открытие клапана на дне гидравлического сепаратора может смыть эту грязь.
FOURSOME
Вот и все: четыре метода достижения очень желательной характеристики гидравлической системы, называемой гидравлическим разделением. Обратите внимание, что все эти методы обеспечивают одинаковую температуру подаваемой воды для нагрузок и что ни один из них не требует специального циркуляционного насоса первичного контура. В этом отношении показанные методы, на мой взгляд, являются значительным улучшением по сравнению с традиционным первичным/вторичным трубопроводом. Интегрируйте их в свои проекты, где это уместно. <>
John Siegenthaler
John Siegenthaler, PE, выпускник машиностроительного политехнического института Rensselaer и лицензированный профессиональный инженер. Он имеет более чем 44-летний опыт проектирования современных систем водяного отопления. www.hydronicpros.com Реклама
Методы гидравлического разделения систем отопления
При установке новых котлов на старые отопительные контуры необходимо учитывать множество факторов, например, какая у вас система (открытая вентилируемая или герметичная). ) и как вы будете защищать новое оборудование.
В этой статье мы рассмотрим различные методы подключения нового оборудования, такого как промышленные котлы, к существующим отопительным контурам, включая коллекторы с низкими потерями и пластинчатые теплообменники.
Знакомство с существующей системой отопления
Перед установкой любого нового оборудования важно проверить текущую систему отопления.
Таким образом, вы можете удерживать шлам и мусор, которые могут быть в старой системе в результате коррозии, подальше от ваших новых котлов, чтобы избежать повреждений.
Этот процесс включает, но не ограничивается:
- Очистка и/или промывка системы
- Удаление старых трубопроводов и клапанов
- Обновление существующей схемы системы, включая фильтрацию/очистку и т.
д. - Оценка возможности новой установки могут быть закрытыми или открытыми с вентиляцией
Эта информация поможет вам найти наиболее экономичное и разумное решение для клиента.
1. Размер и состояние текущих трубопроводов
В первую очередь следует обратить внимание на состояние и размер существующих трубопроводов. Для оптимальной производительности и, например, при более низких температурах обратного потока для производительности конденсации (и более высокой эффективности), возможно, потребуется внести изменения.
2. Нужен расход воды/насосы?
Необходимо проверить, есть ли в котле встроенный насос и нужен ли насос первичного контура. Соответствует ли пропускная способность текущего трубопровода минимальным требованиям первичного/шунтирующего насоса? Недостаточная скорость потока не только раздражает клиента, но и может быть дорогостоящей: неисправный тепловой элемент, вызванный недостаточным водоснабжением, стоит тысячи на ремонт, увеличенный теплообменник приводит к снижению эффективности и увеличению времени нагрева, а также более короткая продолжительность жизни. Поскольку коммерческие котлы требуют больших капиталовложений, имеет смысл оценить, с чем они связаны.
3. Обеспечение безопасности оборудования
Существует несколько способов защиты новых котлов – комбинированный подход дает наилучшие результаты. Для предотвращения коррозии 1) стоит установить дозирующий бак, который используется для введения химикатов в систему. 2) Сепаратор воздуха и грязи удаляет пузырьки воздуха (еще один источник коррозии) и частицы грязи. 3) Фильтры улавливают мусор. Также может быть включен боковой фильтр.
1) Как подключиться ко вторичному контуру через гидравлическое разделение?
Гидравлическое разделение с помощью коллекторов с низкими потерями
Коллекторы с низкими потерями, также называемые общими коллекторами, бывают разных типов: горизонтальные и вертикальные. Некоторые также имеют двойное действие с комбинированными сепараторами воздуха и грязи.
Установка разделителя с малыми потерями в системе отопления обеспечивает адекватный поток, сопротивление и температуру вокруг первичного контура, в котором установлены котлы. Расходы и температуры во вторичном контуре могут различаться. Еще одним преимуществом использования вертикального коллектора с низкими потерями является низкая скорость потока, которая позволяет осадку опускаться на дно, которое затем можно легко удалить из системы через ловушку. Они часто поставляются как часть упаковки непосредственно от производителя, размеры которых соответствуют выбранным соединениям котла.
Каковы недостатки коллекторов с малыми потерями?
Затраты на переделку старой системы отопления для включения коллектора с малыми потерями могут помешать использованию этого варианта. Другими факторами могут быть требования к пространству и недостаточное количество портов (в зависимости от того, сколько отопительных контуров вы хотите подключить к нему).
2) Гидравлическое разделение через пластинчатые теплообменники
Пластинчатые теплообменники обеспечивают «полное» гидравлическое разделение контуров отопления и защищают новые котлы от грязи и мусора из существующего вторичного контура, так как вода не смешивается.
Различные типы теплообменников
Доступны несколько типов теплообменников. В то время как паяные пластинчатые теплообменники не разбираются, разборные теплообменники можно полностью сохранить и увеличить в зависимости от типоразмера для будущего расширения отопительного контура. Пластинчатые теплообменники ГВС предназначены исключительно для подачи горячей воды, следовательно, для другого профиля температуры и другого контроля.
Каковы преимущества использования пластинчатого теплообменника?
- В первичном контуре требуется меньше химикатов для обработки из-за меньшего количества воды, используемой в первичном контуре
- Защита от давления
Каковы недостатки использования пластинчатого теплообменника?
- Если вторичный контур имеет открытую вентиляцию, для этой стороны системы может потребоваться тот же подход к очистке и техническому обслуживанию, что и для первичного контура, чтобы предотвратить выход из строя пластинчатого теплообменника единиц нужно
- Несколько котлов обычно используются для предотвращения единой точки отказа, только использование одного пластинчатого теплообменника вновь создает этот риск
- Высокомикронные фильтры для улавливания мусора в системе, а также рекомендуется дополнительное техническое обслуживание
3) Беспоточные котлы
Беспоточный котел на первичном контуре не зависит от расхода вторичного контура для безопасной работы. Вместо этого внутренний контур циркуляции с переменной скоростью обеспечивает движение воды, когда насосы контура выключены или установлены на низкий уровень. Контроль перепада температур в котле используется для контроля выходной мощности для безопасной работы. Высокое содержание воды в непроточном котле соответствует высокой тепловой массе, что позволяет ему работать без протока и без риска перегрева. Как только блок управления останавливает котел, тепловая масса безопасно поглощает остаточное тепло. Эти типы котлов часто имеют специальные обратные соединения для низкотемпературных и высокотемпературных контуров отопления, чтобы обеспечить максимальную эффективность.
Каковы преимущества установки котла без потока, такого как наш Varmax?
- Отдельный первичный контур не требуется
- Нет необходимости в установке коллектора с малыми потерями, пластинчатого теплообменника или насосов
- Может работать при широком перепаде температур, а высокотемпературные и низкотемпературные контуры подключаются к специальным обратным патрубкам теплообменника
Что следует учитывать при установке безпроточного котла?
- Требуется изоляция потока через нетопливные котлы, чтобы насосы системы модулировались, что обеспечивает поток через топочный котел*
- Котел не должен эксплуатироваться с использованием собственных термостатов или встроенных регуляторов температуры -> интеграция с использованием контроллера последовательности или системы управления зданием для улучшения общего управления котлом больше
* Тем не менее, изоляция любого нетопливного котла в любой системе является хорошей практикой.