Водонагреватель зачем он нужен

Для чего используется водонагреватель? Давайте рассмотрим пример. В системе отопления с несколькими насосами они часто имеют разную производительность. Часто бывает так, что один насос в несколько раз мощнее другого. Все насосы должны быть установлены рядом друг с другом – в коллекторном блоке, где они гидравлически соединены. Когда эффективный насос включается на полную мощность, все остальные контуры остаются без охлаждающей жидкости. Это происходит постоянно. Чтобы избежать подобных ситуаций, в системе отопления устанавливается гидростат. Второй способ заключается в разделении насосов на большом расстоянии.

Что такое каскад (водоотделитель) в системе отопления?

Спроектировать собственную систему отопления непросто. Даже если она “запланирована” монтажниками, необходимо знать множество нюансов. Во-первых, контролировать их работу, а во-вторых, оценивать необходимость и осуществимость их предложений. В последние годы, например, активно пропагандируется использование гидрострелки для отопления. Это небольшое дополнение, установка которого стоит больших денег. В некоторых случаях он очень полезен, в других – без него можно легко обойтись.

Мультирежим, который якобы обеспечивает установка водонагревателя, также является абсолютным мифом. Суть обещаний заключается в том, что благодаря гидростатическому сечению можно реализовать три варианта соотношения потоков в генераторной и потребительской секциях. Первый из них – абсолютное выравнивание расхода, которое на практике возможно только при отсутствии байпаса и наличии только одного контура в системе. Второй вариант, при котором расход через контуры выше, чем через котел, якобы обеспечивает большую экономию, но в этом режиме переохлажденный хладагент неизбежно проходит через обратку в теплообменник, что имеет несколько негативных последствий: запотевание внутренних поверхностей камеры сгорания или температурный шок.

Какие характеристики приписываются гидравлическому сепаратору

Среди инженеров-теплотехников существуют диаметрально противоположные мнения о необходимости установки гидросепараторов в системах отопления. Масла в огонь подливают заявления производителей гидравлического оборудования, обещающие повышенную гибкость в настройке режимов работы, улучшенные показатели эффективности и теплопередачи. Чтобы отделить пшеницу от плевел, давайте начнем с совершенно необоснованных заявлений о “выдающихся” характеристиках гидросепараторов.

Эффективность котельной системы никак не зависит от оборудования, установленного ниже по течению от соединений котла. КПД котла зависит исключительно от мощности преобразования, т.е. от отношения тепла, вырабатываемого генератором, к теплу, поглощаемому теплоносителем. Никакие специальные методы прокладки трубопроводов не могут повысить эффективность, она зависит только от площади поверхности теплообменника и правильного выбора скорости циркуляции теплоносителя.

Многорежимность, которую якобы обеспечивает установка гидрострелки, также является абсолютным мифом. Суть обещаний заключается в том, что при наличии гидрострелки можно реализовать три варианта соотношения расходов в секциях генератора и ресивера. Первый из них – абсолютное выравнивание расхода, которое на практике возможно только при отсутствии байпаса и наличии только одного контура в системе. Второй вариант, когда расход через контуры больше, чем через котел, якобы обеспечивает большую экономию, но в этом режиме переохлажденный хладагент неизбежно проходит через обратку в теплообменник, что имеет ряд негативных последствий: запотевание поверхностей внутренней камеры сгорания или температурные удары.

Существует также ряд аргументов, каждый из которых представляет собой громоздкий набор терминов, но по сути не отражает ничего конкретного. К ним относятся повышение гидродинамической устойчивости, увеличение срока службы оборудования, контроль распределения температуры и тому подобное. Можно также утверждать, что гидростатический сепаратор может стабилизировать баланс гидравлической системы, что на практике является прямо противоположным. Хотя реакция системы на изменение расхода в любой части системы неизбежна при отсутствии гидростатического распределителя, она также совершенно непредсказуема при наличии сепаратора.

Внутри гидравлического ручного тормоза может быть множество приспособлений:

Конструкция, принцип работы, назначение

Чтобы полностью понять, что такое гидрострелка для отопления, зачем она нужна и каковы ее разновидности, рассмотрим подробнее ее устройство, принцип работы и назначение. Рассмотрим эти аспекты более подробно.

Структура

Конструктивно гидрострелка представляет собой полую емкость с круглым или квадратным сечением, закрытую с торцов. Его размеры зависят от мощности котла, а также от количества и пропускной способности контуров. В зависимости от веса конструкция устанавливается на пол с помощью опорных ножек или крепится к поверхности стены с помощью настенного кронштейна.

Количество рабочих патрубков, обычно не менее 4, подключается к системе отопления с помощью резьбовых или фланцевых соединений. Материал устройства – низкоуглеродистая сталь, нержавеющая сталь, медь и полипропилен. Однако системы, работающие на твердом топливе, оснащаются только металлическими моделями.

Хотя вертикальное расположение устройства считается традиционным, оно не является обязательным. Например, когда устранение воздушных карманов и фильтрация отложений из теплоносителя не является обязательным условием, возможно горизонтальное расположение устройства. В этом случае необходимость в конвективном перемешивании отпадает.

Принцип работы

Гидростатический регулятор потока для отопления обеспечивает равномерное распределение теплоносителя одновременно нескольким потребителям – принцип действия этого механизма основан на разделении общего потока на независимые направления для отдельных контуров. В то время как циркуляционный насос котла разгоняет воду до 1 м/с, в сепараторе он замедляет ее до минимальной скорости 0,1 м/с. Одновременно выполняются несколько условий:

• Объем и направление потока изменяются.
• Устраняются потери тепловой энергии.
• Устраняется гидравлическое сопротивление.
• Контуры агрегатов и контуры потребителей разделены – Hydrostreamer действует как буферная зона.
• Насосное оборудование для каждого контура работает независимо, не влияя на общий гидравлический баланс.

Если установлено более одного насоса, то подключается гидравлический тепловой разделитель, принцип работы которого заключается в обеспечении правильной работы каждого контура в отдельности:

• Отдельные отделения с радиаторами.
• Пол с водяным подогревом.
• Бойлер с косвенным нагревом.
• Теплая вентиляция и т.д.

В качестве примера рассмотрим ситуацию, когда используется несколько насосов с очень разной производительностью. Как правило, все устройства располагаются в одном помещении – коллекторном модуле. Включение самого мощного насоса перекачает весь теплоноситель и лишит его другие контуры. Упрощенный способ решения этой проблемы – установка гидравлического разделителя. Без этого все насосы пришлось бы размещать на значительном расстоянии друг от друга.

Назначение

Одним из самых сильных аргументов для ответа на вопросы, что такое гидрострелка для отопления – зачем она нужна и какие функции выполняет – является обеспечение безопасной эксплуатации котла. Такое устройство просто отделяет и делает независимым собственный контур теплогенератора от более крупного вторичного контура потребителя.

Кроме того, необходимость использования гидростретчера в системах подачи теплоносителя под давлением обусловлена следующими причинами:

• Для обеспечения безопасных условий эксплуатации для агрегатов мощностью от 50 кВт и выше и для моделей с чугунным теплообменником.
• Обеспечение условий для оптимального ламинарного потока теплоносителя для поддержания теплогидравлического равновесия.
• Минимизируйте потери давления, потери тепла и общий объем в параллельных контурах.
• Обеспечьте градиент температуры на вторичных контурах.
• Защита котла от тепловой перегрузки и выравнивание объема в первичном и вторичном контурах.
• Повышение эффективности системы отопления.
• Страхование от уменьшения количества теплоносителя в контуре котла.
• Экономия энергетических ресурсов.
• Исключение влияния мощных насосов на работу агрегата и оборудования вторичных контуров.
• Улучшение работы системы за счет снижения гидростатического сопротивления, выделения осадка и удаления воздушных карманов.

Недостатки и особенности такой системы:

Работа гидрострекера в различных режимах.

Существует три основных режима работы гидравлический сепаратор. В зависимости от способа включения и выключения потребителей тепла, режим работы гидравлический сепаратор или модульный тип (гидроузел + коллектор). Что же происходит после запуска? После запуска, пока жидкость не достигнет нужной температуры, жидкость циркулирует по малому кругу, а весь поток движется вниз. гидравлический обратный поток ..

Когда температура теплоносителя достигает требуемой рабочей температуры гидравлического разделителя, включается вторичный контур отопления, с равномерным распределением, с уравнением входящего и выходящего потоков, Гидравлический управляющий клапан действует как вентиляция и очищает теплоноситель от загрязнений.

Отметим, что полного равенства двух потоков добиться практически невозможно, отсюда и 100% целесообразность установки гидростратора.

Обогревая помещение, автоматика регулирует расход теплоносителя во вторичном контуре, например, при достижении определенной температуры ГВС насос в этом контуре отключается, или когда радиаторный термик уменьшает расход теплоносителя, что в свою очередь увеличивает гидравлическое сопротивление в контуре отопления, которое контролируется адаптивным насосом – адаптируясь к этому и уменьшая свою производительность, соответственно уменьшая общий расход Q2. В результате разница между двумя потоками (первичным и вторичным) поднимается вверх по гидростатическому обратному потоку. Если бы передаточный коллектор не был установлен, произошел бы значительный гидравлический перекос системы отопления, что привело бы к повреждению системы отопления (насоса, теплообменника). Что произойдет, если насосы потребительского контура остановятся, тогда первичный контур системы отопления перейдет в режим 3.

На рисунках 3-5 показаны эти режимы:

Общий расход через насосы котла равен общему расходу через насосы системы отопления. Такой режим достигается редко. В этом случае весь хладагент, нагретый котлом, поступает в систему отопления у потребителей.

Общий расход насоса котла меньше, чем общий расход насосов отопительного контура. Этот режим возможен, когда котел не в состоянии удовлетворить нагрузку. В этом случае котел работает на максимальной мощности и непрерывно нагревает теплоноситель.

В случае нескольких котлов общая производительность насосов котла меньше общей производительности насосов отопительного контура. При активации этой функции один из нескольких котлов и его насос отключаются, так как работает один котел, а котлы забирают необходимый теплоноситель из обратной трубы через клапан регулирования расхода. Это означает, что расход в контуре котла остается постоянным и соответствует значению, необходимому для работы котла.

Общий расход в отопительных контурах меньше расхода, обеспечиваемого насосами котла. Наиболее распространенный режим, при котором насосы котла правильно подобраны по размеру и имеют немного больший расход, чем требуется системе отопления. Этот режим позволяет соблюсти все условия, необходимые для работы системы отопления . экономичный режим работы котла. Гидропровод в этом режиме защищает котел, так как смешивание горячей среды в гидропроводе вызывает минимальное падение температуры в обратке котла, и в контур отопления подается необходимое количество теплоносителя. Этот режим является оптимальным и поэтому учитывается при проектировании системы.

Мощность гидрострелки должна быть выше, чем общая мощность используемого котла.

Если посмотреть на устройство в разрезе, то внутри ничего нет. Однако, в зависимости от производителя, такой сепаратор может быть оснащен дополнительными фильтрами воды, вентиляционным отверстием, датчиком температуры, сепараторными пластинами и сетками.

Как работает водоотделитель

Основная задача водоотделителя – сбалансировать гидравлическое давление и температуру в системе и создать упорядоченный поток в отдельных контурах с минимальными потерями тепла.

Для достижения этой цели устройство работает по следующему принципу:

1. При включении системы отопления жидкость в контуре постепенно нагревается, при этом теплоноситель протекает через первичный контур отопления до тех пор, пока температура воды не выравнивается ведомым контуром из подающего и обратного трубопроводов.
2. После достижения заданных параметров системы (оптимальный напор, скорость циркуляционного потока и эффективная теплопередача) нагретая жидкость распределяется по вторичным отопительным контурам. Горячая и холодная вода смешиваются, а водонагреватель работает как сепаратор: он собирает осадок и выводит образующийся воздух.
3. Если вспомогательный отопительный контур (например, теплый пол) достигает максимальной точки нагрева, забор воды прекращается.

Важным элементом в комбинации распределителя потока воды является циркуляционный насос и насосы (группы насосов), которые определяют дальнейший поток среды в закрытых контурах отопления.

Если расчеты производятся для воды, то для упрощения формулы можно ввести несколько опорных значений

Гидростатический коллектор для отопления: зачем он нужен и как работает?

Система отопления – это довольно сложный “организм”, для эффективной работы которого требуется максимальная координация и баланс всех его компонентов. Такой “гармонии” нелегко достичь, особенно если система сложная, разветвленная, с несколькими контурами, которые отличаются как по принципу работы, так и по поведению при определенной температуре. Кроме того, отопительные контуры могут иметь собственные устройства для автоматического регулирования и обеспечения работы, которые не должны влиять на функционирование своих “соседей”.

Гидронический коллектор для отопления

Существует несколько подходов к достижению такого “унисона”, но одним из самых простых и эффективных способов является очень простое, но очень эффективное устройство – гидравлический разделитель, или, как его часто называют, водонагреватель. Что это за элемент, каков принцип его работы, как его правильно рассчитать и установить – в этой публикации.

Почему в системе отопления необходим гидравлический разделитель?

Чтобы понять назначение водонагревателя, давайте вспомним, как работает автономная система отопления в целом.

• В своей простейшей форме система принудительной циркуляции может быть представлена следующим образом.

Диаграмма очень упрощена. Поэтому здесь не показаны расширительный бак и компоненты группы безопасности, просто для “упрощения” картины.

K – котел, обеспечивает нагрев теплоносителя.

N1 – циркуляционный насос, который перемещает охлаждающую жидкость по трубам подачи (красные линии) и возврата (синие линии). Насос может быть установлен на трубе или встроен в конструкцию котла – это особенно характерно для настенных моделей.

В замкнутом контуре трубопроводов устанавливаются радиаторы отопления (РО), которые обеспечивают теплообмен – тепловая энергия теплоносителя передается в помещения дома.

Если циркуляционный насос правильно рассчитан на мощность и напор простейшей одноконтурной системы отопления, он может быть вполне достаточным в единичном случае, и, по-видимому, нет особой необходимости в установке дополнительного оборудования. Комментарий по этому поводу будет дан позднее.

Циркуляционные насосы – важная часть системы отопления

Хотя существуют системы с естественной циркуляцией хладагента, все равно следует установить циркуляционный насос – это значительно повысит эффективность системы отопления. Как выбрать циркуляционный насос для отопления Как выбрать циркуляционный насос для отопления, как рассчитать оптимальные параметры устройства – в специальной публикации нашего портала.

• Для небольшого дома такой простой схемы может быть вполне достаточно. Однако в больших зданиях часто необходимо использовать несколько отопительных контуров. Давайте усложним задачу.

На этой иллюстрации показано, что насос обеспечивает прохождение теплоносителя через коллектор (Cl), откуда он распределяется по нескольким различным контурам. Это могут быть:

– Один или несколько высокотемпературных контуров с обычными радиаторами или конвекторами (RO).

– Водяной теплый пол (WFH), для которого температура теплоносителя уже должна быть значительно ниже, что означает необходимость использования специальных термостатических устройств. Кроме того, сенсорная длина контуров напольного отопления обычно во много раз больше, чем обычная радиаторная проводка.

– Система горячего водоснабжения с косвенным водонагревателем (IHP). Здесь – совершенно особые требования к контуру теплоносителя, так как обычно изменение расхода теплоносителя через котел регулирует температуру нагрева горячей воды.

Справится ли наш единственный насос с такой нагрузкой, при таком расходе охлаждающей жидкости? Скорее всего, нет. Конечно, существуют модели с большими мощностями и КПД и высокими значениями напора, но сам по себе котел не безграничен. Его теплообменник и внутренние трубы рассчитаны на определенную мощность и создаваемое давление, и завышать эти значения – не следует, так как это может привести к выходу из строя дорогостоящей котельной системы.

Да и сам насос, если он постоянно работает на максимальной скорости, подавая охлаждающую жидкость во все контуры разветвленной системы, вряд ли прослужит долго. Не говоря уже о повышенном шуме мощного оборудования и значительном потреблении энергии.

• Решением является установка для каждого контура собственного циркуляционного насоса, рассчитанного в соответствии с параметрами обслуживаемой им “подсистемы”.

Таким образом, каждый контур имеет свой собственный насос. Проблема решена? К сожалению, это совсем не так – она просто перешла в “другую плоскость” и даже стала хуже!

Чтобы такая система работала стабильно, необходимо очень тщательно рассчитать насосное оборудование. Но даже это вряд ли сделает такую сложную систему равновесной. Насосы обычно подключены к системам термостатического управления каждого контура, что означает, что их текущие мгновенные рабочие характеристики являются переменными величинами. Одна цепь временно приостанавливает свою работу, другая, наоборот, включается. Нельзя исключить, что все насосы работают одновременно или, наоборот, временно не работают. Циркуляция в одном контуре может вызвать инерционное, “паразитное” движение теплоносителя во втором контуре, где оно в данный момент не требуется – и так далее, возможны различные варианты.

В результате это часто приводит к недопустимому перегреву теплых полов, неравномерному обогреву разных помещений, “блокировке” контуров и другим негативным явлениям, сводящим на нет усилия владельцев, вложенные в создание высокоэффективной системы.

И хуже всего в этом случае приходится насосу, установленному рядом с котлом – вся нестабильность параметров системы сначала сказывается на его работе, а в итоге – “болтает”, не имея возможности подстроиться под работу котла. В больших домах нередко устанавливают два или более котлов в каскаде – управление такой системой обычно становится чрезвычайно сложной, даже невыполнимой задачей. Это приводит к быстрому износу дорогостоящего оборудования.

• Решение, как оказалось, простое – необходимо не только разделить всю гидравлическую систему на конечные контуры, через распределитель, но и отделить котловой контур.

Это функция гидравлической ручной стрелы (HH). Это простое устройство устанавливается между котлом и коллектором.

Правильное полное название гидравлического патрубка – гидравлический коллектор. Причина, по которой он называется патрубком, вероятно, заключается в том, что он способен перенаправлять гидравлический поток теплоносителя, обеспечивая сбалансированность всей системы.

Конструкция простого патрубка чрезвычайно проста.

Конструктивно этот элемент представляет собой полую трубу круглого или прямоугольного сечения, заканчивающуюся с обоих концов заглушкой, имеющую две пары патрубков – выходной для подающей линии и входной для обратной линии.

В результате получаются два взаимосвязанных, но по сути независимых контура: малый конус котла и большой, содержащий коллектор со всеми ответвлениями к другим контурам. Каждый из двух контуров имеет свой расход и скорость жидкости, которые не оказывают существенного влияния на другой контур. В нормальных условиях Q1 является постоянной величиной, поскольку насос котла постоянно работает с одной и той же скоростью, Q2 изменяется во время работы системы отопления.

В основном, система разделена на малый котловой контур и большой котловой контур с теплообменниками.

Диаметр трубы подбирается таким образом, чтобы создать область пониженного гидравлического сопротивления, что выравнивает давление в малом контуре, независимо от того, работают рабочие контуры или нет. В целом, это приводит к сбалансированной работе каждого участка системы отопления, бесперебойной работе котельного оборудования и всей системы, нечувствительной к колебаниям давления и температуры.

Как работает гидравлический сепаратор

В принципе, возможны три режима работы гидравлического сепаратора.

Иллюстрация	Описание режима работы гидростатического сепаратора
	Это почти идеальное, равновесное состояние системы. Напор циркуляционного насоса малого котла равен напору всех отопительных контуров. (Q1 = Q2). Температуры потока на входе и выходе равны (t1 = t3). Аналогичная ситуация возникает и на обратных соединениях (t2 = t4). Вертикальное движение теплоносителя практически отсутствует. На практике такая ситуация, даже если и возникает, то очень редко, эпизодически, так как параметры отопительных контуров имеют тенденцию периодически меняться.
	Вторая ситуация. Общий расход теплоносителя в отопительных контурах превышает расход насоса котла (Q1 t3, t2 = t4.
	Ситуация диаметрально противоположная – расход в малом контуре (без изменения номинала) стал больше, чем общий расход в отопительных контурах (Q1 > Q2). Предложение” превысило “спрос” на теплоноситель. Типичными причинами такой ситуации являются: – срабатывание термостатического устройства на отопительных контурах или на бойлере косвенного нагрева, временно прекращая подачу теплоносителя. – Временное полное отключение одного или нескольких контуров из-за отсутствия спроса на отопление в определенных помещениях. – Временное отключение цепей для проведения ремонтных или профилактических работ. – Запуск котельного оборудования для прогрева, с постепенным подключением рабочих контуров. Ничего критического не происходит – контур котла работает в основном самостоятельно, перекачивая большую часть теплоносителя через небольшой контур. Вертикальный нисходящий поток от подачи к возврату создается в самом проточном коллекторе. Температурный профиль: t1 = t3, t2 > t4. В этом режиме работы температура обратки быстро достигает порога для автоматического отключения котла, что позволяет добиться рационального использования топлива.

Гидравлический сепаратор может выполнять множество других полезных функций.

• Прежде всего – обещанный комментарий о системе отопления не самого разветвленного типа. Гидростатический сепаратор может стать полезным, а иногда даже обязательным элементом, если теплообменник котла изготовлен из чугуна.

При всех своих достоинствах этот металл имеет существенный недостаток – механическую и термическую хрупкость. Быстрый перепад температуры с большой амплитудой может привести к растрескиванию чугунной детали. Следовательно, при запуске системы отопления в холодное время года может возникнуть очень большая разница температур – в топке и в обратном трубопроводе. Нагрев большого контура занимает много времени, и этот период очень критичен для чугунного теплообменника. Однако если контур “укоротить”, т.е. направить его через гидравлический разделитель, теплоноситель нагревается гораздо быстрее, а возможность деформации теплообменника котла сводится к минимуму.

Цены на гидравлические сепараторы STOUT

Кстати, некоторые производители котельного оборудования с чугунными теплообменниками четко указывают на необходимость установки гидравлического разделителя – нарушение этих требований влечет за собой прекращение гарантии.

• Резкое увеличение объема в гидростатической трубе и связанное с этим снижение скорости жидкости можно использовать в дальнейшем.

1. Полностью исключить образование газа в теплоносителе практически невозможно, поэтому система отопления оснащается спускным клапаном Маевского или автоматическим воздухоотводчиком – в группе безопасности, на радиаторах и т.д. Гидравлический сепаратор также может быть очень эффективным воздушным сепаратором благодаря своему большому объему. Для этого на верхней части воздухоотделителя установлен автоматический воздухоотводчик (поз. 1). Кроме того, в заводской комплектации модели часто имеют внутри цилиндра специальное мелкоячеистое сито, которое активно отделяет растворенный воздух от жидкости и затем выпускает его через вентиляционное отверстие.
2. Резкое замедление скорости потока способствует гравитационному осаждению твердых частиц, которые с большой вероятностью могут присутствовать в теплоносителе. Если на дне установлен клапан (поз. 2), то можно будет регулярно очищать систему от накопившегося осадка.

Видео: Анимированная демонстрация работы гидравлического сепаратора

Особенности конструкции гидравлического сепаратора

Конструкция гидравлического сепаратора очень проста. Однако он должен следовать определенным правилам.

В специализированных магазинах представлено множество предложений различных размеров и конфигураций, поэтому вы можете выбрать модель, наиболее соответствующую параметрам вашей существующей или планируемой системы отопления. Часто встречаются оригинальные модели, в которых по конструкции объединены гидравлический сепаратор и коллектор для объединения контуров. Иногда предлагаются также гидравлические сепараторы с необычной конфигурацией звезды.

Различные варианты гидравлических сепараторов заводского изготовления

Однако если вы посмотрите на стоимость этих продуктов, вы можете подумать о том, чтобы сделать их самостоятельно. На самом деле, для домовладельца, знакомого со слесарными и сварочными работами, собрать гидравлический разделитель не составит большого труда. Самое главное – соблюдать рекомендуемые размеры, что обеспечит оптимальную функциональность устройства.

Классическая схема гидравлического сепаратора основана на “правиле трех диаметров”. Это показано на рисунке.

Классическое” расположение, основанное на принципе “трех диаметров”.

Диаметры, очевидно, показывают внутренний номинальный путь потока, независимо от толщины стенки.

Другая подобная схема – это шарниры с переменной высотой. Его пропорции показаны на втором рисунке.

Диаграмма с патрубками переменной высоты

Считается, что “нижняя ступень” на подаче способствует лучшему отделению газов, а “верхняя ступень” на возврате более эффективна для отделения твердых частиц.

Расчет диаметра водяной струи D будет описан в следующем разделе данной публикации. Между тем, стоит отметить, что это соотношение диаметров выбрано не случайно. Одна из главных задач – обеспечить вертикальную скорость потока 0,1 ÷ 0,2 м/с, не более. Почему это необходимо:

• Минимальная скорость обеспечивает максимальную очистку охлаждающей жидкости от отложений и способствует лучшему разделению воздуха.
• Низкая скорость обеспечивает максимально возможную естественную конвекцию горячей среды с подачи и охлажденной среды с обратки. Это создает градацию температуры по высоте, что часто используется при использовании гидростата в качестве коллектора с различными температурными головками – отдельно для высокотемпературных контуров (радиаторы или котел) и низкотемпературных контуров (“теплый пол”). Такой подход снижает нагрузку на терморегулирующие устройства и повышает общую эффективность каждого контура и системы в целом.

Следует сказать, что вертикальное расположение водонагревателя, хотя и считается “классическим”, отнюдь не является догмой. Если функция разделения воздуха и сбора твердых примесей из теплоносителя не принимается во внимание, можно использовать и горизонтальную версию, в зависимости от конкретной трубной разводки системы отопления. Более того, даже расположение патрубков подающего и обратного трубопроводов котла и отопительных контуров может быть различным. Некоторые примеры показаны на диаграмме ниже.

Возможные варианты компоновки для горизонтального расположения гидравлического разделителя

Такое расположение гидравлического сепаратора означает, что минимизация скорости потока в гидравлическом сепараторе имеет “второстепенное значение”. – Отделение осадка не требуется, а смешивание происходит в направлении, противоположном потоку из первичного контура котла в контур отопления. Это позволяет использовать в конструкции трубы меньшего диаметра. Однако необходимо создать условия для обеспечения хорошего смешивания. Для этого входной и выходной патрубки каждого контура должны быть удалены друг от друга на расстояние, равное как минимум четырехкратному диаметру d, но для всех диаметров патрубков это расстояние должно быть не менее 200 мм.

Пример установленной горизонтальной стойки для труб

Гидрополоса не всегда должна быть сварной стальной конструкцией. Есть много примеров, когда умельцы делают их из медных труб или даже полипропилена – такое устройство обычно стоит совсем недорого. Однако, если используется пластик, температура в системе сепарации не должна превышать максимум 70 °C.

Гидравлический сепаратор изготовлен из полипропиленовых труб.

Можно столкнуться с совершенно неожиданными решениями. Гидравлический сепаратор, например, может быть изготовлен из труб малого диаметра в виде сетки. Такой подход вполне возможен при использовании полипропиленовых или даже пластиковых труб с Ø 32 мм.

Решетчатый гидравлический сепаратор из мелких труб

По тому же принципу некоторые мастера вместо такой решетки устанавливают несколько секций старого ненужного радиатора отопления. Функция гидравлического сепаратора может быть использована полностью. Однако следует учитывать, что неизбежны большие потери тепла. Необходимо позаботиться о хорошей теплоизоляции такого импровизированного гидравлического сепаратора.

Расчет стандартного гидравлического разделителя

Готовые гидравлические разделители, имеющиеся на рынке, рассчитаны на определенную мощность системы отопления. Но если вы решили сделать этот простой проект самостоятельно, важно рассчитать основные параметры – минимальный диаметр спринклера и диаметры подводящих труб. Затем, следуя представленным выше схемам, будет легко сделать свой собственный рисунок.

Далее будут представлены два варианта расчета “классического” водоотделителя вертикального типа.

Расчет на основе мощности системы отопления

Существует универсальная формула, которая описывает зависимость расхода теплоносителя от общей потребности в тепле, теплоемкости теплоносителя и разницы температур между подающим и обратным трубопроводами

Q = W / (s × Δt)

Q – скорость потока, л/ч;

W – тепловая мощность, кВт

с – теплоемкость теплоносителя (для воды 4,19 кДж/кг× °C или 1,164 Вт×ч/кг× °C или 1,16 кВт/м³× °C)

Δt – разница температур между подачей и обраткой, °C.

В то же время скорость потока жидкости через трубу составляет

Q = S × V

S – площадь поперечного сечения трубы, м²;

V – скорость потока, м/с.

S = Q / V = W / (s × Δt × V)

Эмпирически доказано, что для оптимального перемешивания в гидравлическом сепараторе и для хорошего отделения воздуха и осаждения осадка скорость потока в гидравлическом сепараторе не должна превышать 0,1 – 0,2 м/с. Поскольку выбран один час, умножьте его на 3600 секунд. Получается, что 360 – 720 м/ч. Можно использовать среднее значение 540 м/час.

Если расчеты производятся для воды, то для упрощения формулы можно одновременно ввести несколько опорных значений

S = W / (1,16 × Δt × 540) = W / (626 × Δt)

После определения площади поперечного сечения необходимый диаметр можно легко определить по формуле площади круга.

D = √ (4×S/π) = 2 × √ (S/π)

D = 2 × √ (W / (626 × Δt × π)) = 2 × √ (W / (1966 × Δt)) = 2 × 0,02255 × √(W/Δt)

= 0,0451 × √(Вт/Δt)

Поскольку значение будет дано в метрах, что не очень удобно, его можно перевести непосредственно в миллиметры, умножив на 1000.

Полученная формула будет выглядеть следующим образом:

• D= 45,1 √(W/Δt) – для скорости потока в трубе 0,15 м/с.

Значения верхнего и нижнего пределов допустимой скорости потока также легко рассчитать:

• D= 55,2 √(W/Δt) – для скорости 0,1 м/с;
• D= 39,1 √(W/Δt) – для скорости 0,2 м/с.

После определения диаметра водонагревателя легко рассчитать диаметры входного и выходного патрубков.

Встроенный калькулятор ниже поможет вам быстро произвести расчеты:

Калькулятор для расчета рекомендуемых параметров гидролизного смесителя в зависимости от производительности и разницы температур

Расчет гидролюкса на основе производительности насоса

Существует и другой способ определения необходимых минимальных размеров гидролизного сепаратора. В качестве входных значений принимаются значения производительности насоса для котлового контура и всех контуров отопления и, возможно, контуров горячего водоснабжения.

Как видно из описания принципа работы гидрострелки, ее основная задача – не перегружать насосное оборудование котельной системы, обеспечивая при этом правильное течение охлаждающей среды во всех контурах отопления. На практике это означает, что общая производительность всех насосных агрегатов всегда выше, чем производительность насоса, который циркулирует непосредственно через котел.

В “пиковом” варианте, когда все насосы во всех контурах включаются одновременно, общая производительность через коллектор гидравлической подачи равна разнице:

Q = ∑Qот. – Qcot.

∑Qot. – суммарная производительность всех насосов отопительных контуров и, при наличии, промежуточного нагревателя, м3/ч

Qcot. – производительность циркуляционного насоса на малом котловом контуре. м³/ч.

Давайте вернемся к формулам, которые мы видели выше.

S = W / (s × Δt × V)

Объем, как уже видно выше, равен:

W = Q × s × Δt

S = (Q × s × Δt) / (s × Δt × V) = Q / V

Отсюда остается совсем немного для определения диаметра:

D = √ (4×S/π) = 2 × √ (Q /(π × V)) = 2 × √ ((∑Qот. – Qкот.) / (π × V))

Эти данные легко найти на заводской табличке насосного оборудования, которое установлено или должно быть установлено. Единственное, что нужно помнить при расчете, это преобразование значения производительности в одну величину – м³/ч, а расхода через водонагреватель – в м/ч. Затем полученный результат переводится в миллиметры путем умножения на 1000.

Можно сразу упростить формулу, введя постоянный и рекомендуемый расход, как в первом расчете. Полученные выражения выглядят следующим образом:

Для вертикальной скорости потока:

• 0,1 м/с: D = 59,5 × √ (∑ Qот. – Qкот.)
• 0,15 м/с: D = 48,6 × √ (∑Qd. – Qcot.)
• 0,2 м/с: D = 42,1 × √ (∑Qd. – Qcot.)

Эти коэффициенты включены в приведенный ниже калькулятор:

Калькулятор для определения размера гидростатического расширительного клапана на основе производительности насоса

Рассчитанные значения являются минимальными. Если диаметр больше, вреда от этого не будет – бесперебойная работа системы отопления от этого только выиграет. Однако снижение ниже расчетного значения недопустимо!

Конечно, при покупке или самостоятельном изготовлении гидравлического разделителя обращайтесь к стандартным диаметрам труб, но только в сторону увеличения по отношению к полученным результатам.

Заключение

В заключение публикации еще раз отметим основные преимущества системы отопления, оснащенной гидравлическим разделителем:

• Чугунный теплообменник котла получает надежную защиту от тепловых ударов. Это продлевает срок службы котельного оборудования.
• Выбор насоса стал намного проще. Можно приобрести необходимую мощность для каждого контура, нет необходимости устанавливать эффективный насос в контуре котла – Hydrostreamer уравновесит дисбаланс.
• Скорость потока через котел стабильна, что означает, что устройство всегда работает с оптимальной эффективностью, без колебаний давления или температуры.
• Вся система отопления сбалансирована, все контуры независимы и не оказывают существенного влияния друг на друга.
• Также возможно удаление осадка и газов.

И, наконец, еще одно видео о важности водонагревателя в системе отопления:

В принципе, чугун обладает целым рядом неоспоримых преимуществ. Но у него есть и важный недостаток – механическая и термическая хрупкость. Это означает, что резкие перепады температуры могут привести к растрескиванию чугунных деталей.

Как работает гидростатический сепаратор?

В принципе, гидростатический сепаратор может работать в следующих трех режимах работы

Равновесное состояние системы

Если система работает в равновесном режиме, то следующие три параметра равны:

• напор, создаваемый насосом в малом контуре, и напор во всех отопительных подконтурах (Q₁=Q₂);
• температура на входе и выходе потока (t₁=t₂);
• температура обратного и возвратного потока (t₃=t₄).

Вертикальное перемещение теплоносителя минимально. Также может полностью отсутствовать вертикальное движение.

Однако на практике такая ситуация встречается крайне редко. Это связано с тем, что рабочие параметры нагревательных субконтуров постоянно меняются.

Расход теплоносителя в отопительных контурах превышает производительность насоса котла.

= мы говорим о ситуации, в которой Q₁<>₂. Проще говоря, в этой ситуации “спрос” на теплоноситель больше, чем “предложение” котла.

Мы сталкиваемся с такой ситуацией довольно часто. Это происходит потому, что одновременно активны несколько ведомых цепей.

В этом случае возникает восходящий поток по направлению к подающей трубе. Восходящий поток смешивается с горячей жидкостью из котла.

Соотношение температур следующее:

• t₁>t₂;
• t₃=t₄.

Расход насоса котла превышает расход отопительных контуров

Это означает, что ситуация диаметрально противоположная. Если он отображается символами, то это будет Q₁ > Q₂. Другими словами, “подача” котла превышает “потребность” субконтуров в теплоносителе.

Такая ситуация может возникнуть, если:

• сработало термостатическое устройство управления отопительными подконтурами или промежуточным бойлером, временно отключив подачу теплоносителя;
• подконтур был временно отключен из-за отсутствия спроса на отопление;
• Для проведения ремонтных и профилактических работ подконтуры временно отключаются;
• Запуск котлоагрегата осуществляется путем постепенного подключения рабочих субконтуров.

Однако в этой ситуации не происходит абсолютно ничего критического. Это связано с тем, что работа котлового контура происходит практически “сама по себе”. Это означает, что большая часть охлаждающей жидкости прокачивается через небольшой контур.

Если речь идет о гидравлическом сепараторе, то мы имеем дело с вертикально нисходящим потоком. Распределение температуры выглядит следующим образом: t₁ = t₂, t₃ > t₄.

При таком режиме работы температура обратки довольно быстро достигает порога отключения котла. Это приводит к рациональному использованию топлива.

Исключены размеры насоса отопления в зоне вторичного контура и электропривода;

31 января 2021 года. KEEP часть 2

Завершена установка котельной площадью 160 кв. м.

Ииии еще один проект котельной из комбинации как в старые добрые времена: отопление – медь, водоснабжение – ГЧП ???.

С моим клиентом Сергеем мы заключили договор на строительство котельной полностью из полипропилена, хотя говорили и о меди, и о нержавеющей стали. Но Денис, во время установки первой части, поговорил с клиентом и… Он заменил полипропиленовые трубы на комбинацию из меди и полипропилена.

Я люблю своих мальчиков?.

Сергей, утвердив медь и пересмотрев наши предыдущие работы, увидел эту котельную в Дубках – 22 ноября 2020 года. новые дубки, часть 2 … И я тоже хотела кирпичные стены в своем доме. Имитация была сделана довольно быстро.

Котельная совсем не маленькая, но поскольку в ней также располагаются прачечная и мастерская (что, на мой взгляд, вполне разумно), она все равно оказалась недостаточно большой, чтобы вместить ВСЕ оборудование. Поэтому мы решили перенести радиатор, теплый пол и водяные коллекторы со 2-го этажа на этот самый первый этаж в пространство над туалетной инсталляцией.

Чтобы не было шика/глянца/блеска, Dencik и кабельные каналы под электропроводку также покрасил в медный цвет. Дважды. И установил их.

Нам пришлось целый день заниматься пуско-наладкой и регулировкой подачи воды в дом из скважины, так как произошли непонятные столкновения между автоматикой PM-2 и скважинным насосом Grundfos. Денис обзвонил всех наших техников и представителя компании. После долгих манипуляций победа была достигнута.

В первом случае, вероятно, необходима гидравлическая муфта, во втором случае следует подумать о ее установке. Зачем только думать об этом? Потому что это большие расходы. И это не только стоимость водонагревателя. Его стоимость составляет около 300 долларов. Вам придется установить дополнительное оборудование. Минимум – это входной и выходной коллекторы, насосы для каждого контура (в небольшой системе без гидропотока можно обойтись и без них) и регулятор скорости для насосов, поскольку они больше не могут управляться котлом. В сочетании с платой за установку оборудования эта “доплата” составит около двух тысяч долларов. Довольно много, на самом деле.

Назначение и принцип работы

Гидравлический насос необходим в разветвленных системах, где установлено несколько насосов. Он обеспечивает необходимый расход охлаждающей жидкости для всех насосов, независимо от их производительности. Другими словами, он служит для гидравлической изоляции насосов в системе отопления. Поэтому его также называют гидравлическим сепаратором или гидростатическим сепаратором.

Схематическая диаграмма гидростатического дивертора и его положение в системе отопления

Hydrostripper устанавливается, когда в установке предусмотрено более одного насоса: один на контуре котла, остальные на контурах отопления (радиаторы, водяной теплый пол, косвенный водонагреватель). Для правильной работы их мощность подбирается таким образом, чтобы насос котла мог перекачивать хладагент немного больше (на 10-20%), чем требуется для остальной части системы.

Зачем мне нужен водонагреватель? Давайте рассмотрим пример. В системе отопления, где имеется несколько насосов, они имеют разную производительность. Возможно, один насос является более мощным. Все насосы должны быть установлены в коллекторном узле, где они гидравлически соединены. Когда мощный насос включен, все остальные контуры лишены охлаждающей жидкости. Это происходит постоянно. Для минимизации подобных ситуаций в системе отопления устанавливается гидрострелка. Второй вариант – распределить насосы на большое расстояние.

Режимы работы

Теоретически существует три возможных режима работы системы отопления с гидростатическим коллектором. Они показаны на диаграмме ниже. В первом случае насос котла циркулирует ровно столько воды, сколько необходимо всему отопительному контуру. Это идеальная ситуация, которая редко встречается в повседневной жизни. Мы объясним почему. Алгоритм работы современного отопительного оборудования учитывает температуру охлаждающей среды или температуру в помещении. Представьте себе ситуацию, в которой все идеально рассчитано, и после коррекции мы получаем равенство. Однако через некоторое время рабочие параметры отопительного котла изменятся. Оборудование будет подстраиваться под ситуацию, и равенство характеристик будет нарушено. Таким образом, этот режим может длиться всего несколько минут.

Возможные режимы работы системы отопления с гидравлическим разделителем

Второй режим работы – когда расход в отопительных контурах больше, чем мощность котлового насоса (средний рисунок). Такая ситуация опасна для системы и не должна допускаться. Это возможно при неправильном выборе насосов. Точнее, производительность котлового насоса слишком низкая. В этом случае обратный поток будет вводиться в контуры вместе с нагретой водой из бойлера для обеспечения требуемого расхода. Это означает, что на выходе из котла, например, 80 °C, после забора холодной воды контуры заполняются водой с температурой, например, 65 °C (фактическая температура зависит от дефицита потока). После прохождения через нагреватели температура теплоносителя снижается на 20-25 °C. Другими словами, температура теплоносителя, поступающего в котел, в лучшем случае составит 45 °C. По сравнению с мощностью 80 °C, температурная дельта слишком высока для обычного (неконденсирующегося) котла. Это не является нормальным режимом работы, и котел быстро выйдет из строя.

Третий режим работы – это режим, при котором насос котла подает больше теплоносителя, чем требуется отопительным контурам (правый рисунок). В этом случае часть нагретого теплоносителя возвращается обратно в котел. Это приводит к повышению температуры поступающего теплоносителя и работает экономично. Это нормальный режим работы гидростатической системы отопления.

Когда необходим подвижный стержень?

Гидрострелка для отопления необходима на 100%, если в установке будет несколько котлов, работающих в каскаде. И они должны работать одновременно (по крайней мере, большую часть времени). В этом случае гидравлический сепаратор является лучшим решением для правильной работы.

Если два котла работают одновременно (в каскаде), гидрострелка является лучшим решением.

Еще одной полезной особенностью каскадного коллектора является чугунный теплообменник. Горячая и холодная вода постоянно смешивается в каскадном водоразборном баке. Это уменьшает разницу температур между выходом и входом котла. Для чугунного теплообменника это является благом. Однако байпас с трехходовым регулирующим клапаном может выполнять ту же работу и стоит гораздо дешевле. Таким образом, даже для чугунных котлов в небольших системах отопления с примерно одинаковым расходом можно обойтись без гидроподключения.

Когда есть возможность установить

Если котел является единственным насосом в системе отопления, гидротруба не нужна. Вы также можете обойтись без него, если установите один или два насоса в одном контуре. Такая система может быть сбалансирована с помощью регулирующих клапанов. Когда оправдана установка спринклерных труб? При благоприятных условиях:

• Три или более контура, все с очень разной производительностью (разные объемы циркуляции, разные требуемые температуры). В этом случае, даже при идеально точном подборе и расчете насоса, существует вероятность нестабильной работы системы. Например, часто случается, что радиаторы замерзают при включении насоса напольного отопления. В этот момент насосы должны быть гидравлически развязаны, поэтому устанавливается гидравлический поручень.
• В дополнение к радиаторам имеется водяной теплый пол, который обогревает большую площадь. Да, его можно подключить через коллектор и смеситель, но это может заставить насос котла работать в экстремальном режиме. Если в вашей системе отопления часто происходят осечки насоса, вам, вероятно, необходимо установить гидрострелку.
• Для систем среднего и большого объема (с двумя и более насосами) следует установить автоматический контроллер – на основе температуры охлаждающей жидкости или температуры воздуха. Вы не хотите/не должны регулировать систему вручную (с помощью кранов).

В первом случае вам, вероятно, понадобится гидравлическая муфта, во втором – стоит подумать о ее установке. Зачем только думать об этом? Потому что это большие расходы. И это не только стоимость гидростатического коллектора. Она стоит около 300 долларов. Вам также потребуется установить дополнительное оборудование. Минимум – это входной и выходной коллекторы, насосы для каждого контура (в небольшой системе без гидрострелки можно обойтись и без них) и регулятор скорости для насосов, поскольку они не могут управляться котлом. В сочетании с платой за установку оборудования эта “доплата” составит около двух тысяч долларов. Это действительно большие деньги.

Почему же устанавливается это оборудование? Поскольку при использовании гидрополосы нагрев работает более стабильно, она не требует постоянной регулировки расхода теплоносителя в контурах. Если вы спросите домовладельцев, у которых отопление без гидроразделителя, они расскажут вам, что часто приходится перенастраивать систему – подкручивать вентили, регулировать поток теплоносителя в контурах. Это типично при использовании различных нагревательных элементов. Например, у вас есть пол с подогревом на первом этаже, радиаторы на двух этажах и отапливаемые хозяйственные постройки, в которых необходимо поддерживать минимальную температуру (гараж, например). Если у вас есть подобная система и вам не нравится перспектива “настройки”, вы можете установить водонагреватель. В этом случае каждый контур получает столько теплоносителя, сколько ему необходимо в любой момент времени, и на него не влияет производительность соседних насосов в других контурах.

Единственный размер, который необходимо определить при выборе коллектора, – это диаметр коллектора (или диаметр подводящих труб). Гидравлический сепаратор выбирается исходя из максимально возможного расхода воды в системе (кубических метров в час) и для обеспечения минимальной скорости воды в сепараторе и на входах. Рекомендуемая максимальная скорость движения воды через поперечное сечение гидравлического разделителя составляет приблизительно 0,2 м/с.

Что такое гидравлический сепаратор? Функции и принцип работы

Зачем нам нужен спринклерный рукав?

В этой статье мы хотели бы просто и понятно объяснить принцип работы гидравлического сепаратора и преимущества использования этого устройства. Начнем со следующего примера (рисунок 1).

Если количество отопительных контуров (потребительских насосов) в вашей установке не такое большое, как на рисунке 1, не спешите закрывать страницу, в установках с напольными котлами с чугунными теплообменниками гидроструна может выполнять важную функцию – защищать теплообменник от “тепловых ударов”.

Для простоты на схеме не показаны краны, фильтры, расширительные баки и другие компоненты.

На схеме показан пример совместной работы двух котлов серии BAXI SLIM.

Система включает в себя:

• нерегулируемая зона отопления без собственного насоса (зона 1);
• зона высокотемпературного отопления (зона 2) с собственным насосом, регулируемым комнатным термостатом зоны (KT2);
• низкотемпературная зона (зона 3 – теплый пол), регулируемая датчиком температуры воды.
• котел центрального отопления, подключенный как одна из зон системы отопления. Температура воды в котле регулируется термостатом котла, путем включения загрузочного насоса котла.

В традиционных гидравлических системах, используемых в отоплении, все контуры подключены к общему коллектору.

В данном примере, если количество зональных насосов (H2, H3, H4), работающих во вторичных контурах, меняется, то разница давления (?P), создаваемая зональными насосами на коллекторе между подачей и возвратом, будет меняться. На работу каждого насоса в этом случае существенно влияют другие насосы в системе. И мы сталкиваемся со следующими проблемами:

• Насосы могут быть не в состоянии обеспечить требуемую производительность. Это особенно актуально для маломощных насосов, которым приходится затрачивать много энергии, чтобы преодолеть влияние более мощных насосов.
• Насосы могут выйти из строя (влияние дополнительных контуров может привести к работе насосов в неоптимальных или ненормальных условиях).
• Система отопления большую часть времени работает в условиях, далеких от оптимальных и не соответствующих ее назначению.
• Использование устройств регулирования расхода в зональных системах приводит к дисбалансу.
• Радиаторы могут нагреваться даже при остановленных насосах (из-за паразитных токов, создаваемых другими работающими насосами).
• Трудности при выборе насоса.
• Возникновение тепловых ударов и последующее разрушение чугунных секций котла (при отсутствии дополнительного оборудования).

Выбор подходящих насосов для такой системы – непростая задача. В частности, общее давление, создаваемое главными насосами котла (KN1 и KN2), должно превышать общее дельта-давление P, создаваемое зональными насосами (H2, H3, H4…). Увеличение скорости движения воды может вызвать повышенный шум в системе.

Избежать всех вышеперечисленных проблем и обеспечить стабильную работу системы можно с помощью такого простого компонента, как гидравлический сепаратор. Иногда его также называют гидравлическим разделителем или гидравлическим патрубком. И рассмотренная ранее диаграмма меняется на следующую (рис. 2).

Принцип работы золотникового клапана

Задача гидравлического разделителя, как следует из названия, состоит в том, чтобы отделить первичный (котловой) контур от вторичного (отопительного) контура. Дельта давления P между подающим и обратным коллекторами близка к нулю при использовании гидростатического изолятора. Дельта давления P определяется гидравлическим сопротивлением сепаратора, которое пренебрежимо мало. Более того, это значение является постоянной величиной, не зависящей от количества насосов, одновременно работающих во вторичном контуре.

Практический опыт показывает, что использование гидравлического разделителя настоятельно рекомендуется, если без разделителя перепад давления между коллекторами составляет дельта P > 0,4 м вод. ст.

Кроме того, одной из важнейших функций водоотделителя является защита чугунного теплообменника котла от теплового удара. При первом включении котла теплообменник может нагреться до высокой температуры за очень короткое время, и даже в самом коротком контуре отопления охлаждающая среда еще не успевает нагреться до аналогичной температуры. Поэтому из обратной линии системы отопления (например, из обратного коллектора Рис. 1) “Холодный” теплоноситель попадает в раскаленный теплообменник, что приводит к его преждевременному разрушению и выходу котла из строя.

Использование гидравлического разделителя уменьшает контур нагрева котла и гарантирует, что разница температур в подающем и обратном трубопроводах не превышает 45 градусов Цельсия.

Смешивание поступающей и возвратной воды может происходить внутри гидравлического сепаратора, и он может работать в трех режимах.

На практике гидравлика контура никогда не бывает точно такой, как задумано, и использование гидравлического разделителя устраняет многие недостатки.

Определение размеров и расчет гидравлического разделителя

При самостоятельном изготовлении гидравлического сепаратора для определения оптимальных размеров обычно используются два метода – метод трех диаметров (Рисунок 6) и метод альтернативного патрубка (Рисунок 7).

Единственный размер, который необходимо определить при выборе сепаратора, – это диаметр сепаратора (или диаметр входных отверстий). Гидравлический сепаратор выбирается исходя из максимально возможного расхода воды в системе (кубических метров в час) и обеспечения минимальной скорости воды в сепараторе и на входах. Рекомендуемая максимальная скорость движения воды через поперечное сечение гидравлического разделителя составляет приблизительно 0,2 м/с.

Размеры гидравлического сепаратора

Математические обозначения используются следующие:

• D – диаметр гидравлического сепаратора, мм;
• d – диаметр входных отверстий, мм;
• G – максимальный расход воды через сепаратор, куб. м/ч;
• w – максимальная скорость потока воды через сечение гидравлического разделителя, м/с (приблизительное значение – 0,2 м/с)
• c – теплоемкость теплоносителя, в данном примере это теплоемкость воды (постоянная);
• P – максимальная мощность устанавливаемого котельного устройства, кВт;
• T – заданная разница температур между подачей и обраткой системы отопления, °C (мы предполагаем, что она составляет около 10 °C).

Опустив простые математические вычисления, мы получаем следующие формулы:

1) Соотношение между максимальным расходом в установке и диаметром водоотделителя.

Пример. Согласно графику на рисунке 2, после регулировки насосов получаются следующие значения максимального рабочего режима. Расход воды в котловом контуре через каждый котел составлял 3,2 м3 /ч. Конечный расход воды в котловом контуре составляет:

3,2+3,2=6,4 куб. м/час.

В контуре отопления мы имеем:
– первая зона системы отопления – 1,9 м3 в час;
– вторая зона системы отопления – 1,8 м3 в час;
– низкотемпературная зона – 1,4 м3/ч;
– Бойлер ГВС – 2,3 м3/ч.
Общее потребление воды отопительным контуром в пиковом режиме составляет:

1,9+1,8+1,4+2,3=7,6 куб.м. м/час.

Пиковый расход отопительного контура выше, чем расход котлового контура, поэтому размер гидравлического разделителя определяется расходом отопительного контура.

Приблизительный диаметр мембранного уплотнения указан в мм.

2) Зависимость диаметра гидравлического уплотнения от максимальной мощности устанавливаемого котлоагрегата.

Если насосы еще не выбраны, размеры уплотнения можно рассчитать исходя из максимальной мощности установленной котельной, установив разницу температур между подачей и обраткой системы отопления примерно в 10°C.

Пример. Согласно схеме на рисунке 2, будут использоваться два котла, каждый из которых имеет максимальную мощность 49 кВт.

Приблизительный диаметр мембранного уплотнения составляет мм.

Основными преимуществами гидравлических сепараторов являются

1. Выбор насосов значительно упрощается.
2. Улучшает режим работы и долговечность котельного оборудования.
3. Защита чугунного теплообменника от теплового удара.
4. Гидравлическая стабильность системы, отсутствие дисбаланса.
5. Если типичный двухконтурный настенный котел работает в большой системе отопления, встроенного насоса может быть недостаточно. Идеальным решением является использование гидравлического разделителя и небольших насосов на каждую зону.
6. Готовые сепараторы, имеющиеся в продаже, могут использоваться в качестве эффективных сепараторов осадка и воздуха в системе.

Почему температура теплоносителя за стрелкой (водоотделитель) ниже, чем на входе

Это наиболее часто задаваемый вопрос людьми, у которых в котельной установлен гидравлический сепаратор. Такой способ работы патрубка показан на рисунке 4. Основная причина заключается в том, что скорость потока в котловом контуре ниже, чем в отопительных контурах. Если разница температур небольшая, вам не нужно думать о проблеме; если разница температур составляет более 10 градусов, проверьте правильность размеров насосов или попробуйте отрегулировать расход насосов с помощью переключателей скорости (самих насосов).

Что такое бойлеры с косвенным нагревом воды?

Какие распределители воды самые лучшие

Ошибка e03 на котле baxi как исправить

Как зажечь газовый котел данко

Что представляет собой изображение обогревателя?

Ошибка котла Ariston 201 как отремонтировать