У даній статті хотілося б висвітлити такий невід'ємний елемент сучасної котельні як гідравлічна стрілка або гідравлічний роздільник.
Можна з упевненістю сказати, що необхідність застосування цього обладнання витекла з практики експлуатації котелень.
Традиційна система підключення опалювальних котлів до опалювальних систем мала ряд серйозних недоліків:
- Система опалення не працює в оптимальних умовах і розрахункових параметрах
- При необхідності провести регулювання, відбувається розбалансування всієї системи
- Складність підбору насосів
- Всередині котла можуть відбувається сильні теплові коливання, що негативно позначається на роботі котла і скорочує термін служби обладнання.
- Насоси можуть вийти з ладу (вплив додаткових контурів може змусити насоси працювати в неоптимальном або позаштатних режимів
Усунути всі перераховані вище недоліки допомагає гідравлічна стрілка
Навіщо потрібна Гідрострелка?
Якщо ви власник невеликої системи опалення може складеться враження, що цей елемент системи не для вас. Однак, якщо ви володієте чавунним котлом, гідравлічна стрілка може захистити теплообмінник від теплових ударів.
У наведеному вище малюнку вказано кілька контурів. Кожен з наведених контурів має свої теплові режими. Складність такої схеми полягає в тому, що при бажанні підключити інших споживачів виникає розбалансування системи, і завдання підібрати котлові і зональні насоси ускладнюється. При такій схемі відмінність в температурах прямому та зворотному трубопроводах може досягати великих значень.
Відмінним рішенням для усунення всіх шкідливих факторів застосовується гідравлічна стрілка.
Із застосуванням Гідрострелка схема набуває такого вигляду.
Принцип дії гідравлічної стрілки
З малюнка легко помітити, що основною функцією Гідрострелка є відділення первинного (котлового) контуру від вторинного, при цьому зміна тиску у вторинному контурі, практично не впливає на первинний контур.
Також, як було вказано раніше, застосування Гідрострелка просто необхідно при використанні чавунних котлів, так як при запуску котла нагрів теплообмінника відбувається значно швидше, ніж будь-якого з контурів опалення. Внаслідок цього може статися тепловий перепад, що може привести до утворення тріщини в теплообміннику.
Застосування Гідрострелка, дозволяє зменшити контур опалення котла і забезпечити різницю температур в подаючому і зворотному трубопроводі не вище 45 гр.С.
Усередині гідравлічної може відбуватися перемішування вхідної та поворотної води і він може працювати в трьох режимах.
Визначення розмірів гідравлічної стрілки
Розміри гідравлічної
Використовувані математичні позначення:
D - діаметр гідравлічної, мм;
d - діаметр підвідних патрубків, мм;
G - максимальний проток води через розділовий знак, який куб. м / год;
w - максимальна швидкість руху води через поперечний переріз гідравлічної, м / сек (орієнтовний значення становить приблизно 0,2 м / сек);
с - теплоємність теплоносія, в даному прикладі - теплоємність води (константа);
P - максимальна потужність встановлюваного котельного обладнання, кВт;
T - задається різниця температур між подачею і поверненням системи опалення, ° С (приймаємо рівною приблизно 10 ° С).
Опускаючи нескладні математичні викладки, отримуємо такі формули:
- 1) Залежність діаметра гідравлічної від максимального протоку води в систем
Приклад. Згідно зі схемою на малюнку 2 після підбору насосів вийшли наступні значення для максимальних режимів. У котельному контурі витрата води через кожен з котлів склав 3,2 куб. м / год. Підсумковий витрата води в котельному контурі складає:
3,2 + 3,2 = 6,4 куб. м / год.
В системі опалення маємо:
- перша зона системи опалення - 1,9 куб. м / год;
- друга зона системи опалення - 1,8 куб. м / год;
- низькотемпературна зона - 1,4 куб. м / год;
- бойлер ГВП - 2,3 куб. м / год.
Підсумковий витрата води через опалювальний контур в піковому режимі становить:
1,9 + 1,8 + 1,4 + 2,3 = 7,6 куб. м / год.
Піковий витрата води в системі опалення вище витрати води в котловому контурі, тому розміри гідравлічної визначаємо по витраті в системі опалення.
Орієнтовний діаметр роздільник вийшов рівним 116 мм.
2) Залежність діаметра гідравлічної від максимальної потужності встановленого котельного обладнання.
Якщо насоси ще не підібрані, то приблизно оцінити розміри гідравлічної можна по максимальній потужності встановлюваного котельного обладнання, задавши різниця температур між подачею і поверненням системи опалення дорівнює приблизно 10 ° С.
Приклад. Згідно зі схемою на малюнку 2 будуть використовуватися два котла з максимальною потужністю кожного - 49 кВт.
Орієнтовний діаметр роздільник вийшов рівним 121 мм.