Гидрострелки, коллекторы и шкафы коллекторные, насосные группы

Гидрострелка - служит для гидравлического разделения потоков. Она делает контуры отопления динамически независимыми при передаче движения теплоностителя, но при этом хорошо передает тепло от одного контура другому. Отсюда и другое название гидрострелки - гидравлический разделитель.

ДЛЯ ЧЕГО НУЖНА ГИДРОСТРЕЛКА?

Получить, при малом расходе теплоносителя в котловом контуре, большой расход во втором, например - в радиаторном. Допустим имеется котел с расходом 50 литров в минуту, а система отопления получилась в два раза больше по расходу - 100 литров в минуту. Разгонять контур котла до расхода больше, чем это было предусмотрено производителем, в этом случае зкономически нецелесообразно, т.к. увеличится гидравлическое сопротивление, которое либо не даст необходимый расход, либо увеличит нагрузку на циркуляционный насос и, соответственно,- к дополнительным расходам на электроэнергию.
Гидрострелка нужна для исключения гидродинамического влияния контуров друг на друга и на общий гидродинамический баланс всей системы отопления. Например, если у Вас имеются теплые полы, радиаторное отопление и контур горячего водоснабжения (бойлер косвенного нагрева), то имеет смысл разделить эти потоки на отдельные контура, чтобы они друг на друга не влияли.
Отсутствие гидродинамического влияния в гидрострелке между контурами - это когда движение (скорость и расход) теплоносителя в гидрострелке не передается от одного контура к другому.
Гидрострелки (гидравлические разделители, гидроразделители) обычно применяются в отопительных ситемах, состоящих из нескольких потребителей со своими особенными режимами циркуляции и температуры. Например: система состоит из бойлера косвенного нагрева, основного контура отопления, теплых полов, в системе два и более котла и т.д.
Основное их предназначение: снятие лишних нагрузок с циркуляционных насосов, предотвращение тепловых ударов, в конечном итоге - экономия средств.

ПРЕИМУЩЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГИДРОСТРЕЛОК.

Существенно упрощается подбор циркуляционных насосов. Правильный подбор насосов для сложной системы отопления является непростой задачей: насосы первичного (котлового контура) могут не обеспечить необходимую производительность, например: циркуляционный насос первичного контура имеет меньшую производительность, чем насосы вторичного контура (отопительного).
Гидрострелка обеспечит вам экономию средств. В системах без гидравлического разделителя маломощные насосы будут расходовать много энергии для преодоления влияния насосов большей мощности, влияние дополнительных контуров может заставить насосы работать в неоптимальном или нештатном режиме. В итоге - насосы могут выйти из строя.
В связи с исключением взаимного влияния насосов улучшается режим работы и долговечность котельного оборудования.
Система отопления работает большую часть времени в условиях далеких от рассчетных, которые использовались при проектировании. Например, использование устройств регулирования расхода в зональных системах отопления приводит к разбалансировке. Применение гидрострелок обеспечивает гидравлической системе устойчивость и сбалансированность.
Гидрострелки помогают избежать паразитных течений, создаваемых другими работающими насосами, из-за которых радиаторы отопления могут нагреваться даже при остановленных насосах.
Защищают теплообменник от тепловых ударов: при отключении каких-либо контуров от системы отопления возникает маленький расход теплоносителя в котле, что ведет к  резкому повышению температуры в котле и к последующему приходу сильно остывшего теплоносителя.
Гидрострелка помогает поддерживать постоянный расход котла, что уменьшает разницу температуры между подающим и обратным трубопроводом.
Готовые гидравлические разделители, имеющиеся в продаже, можно использовать в качестве эффективных удалителей шлама и воздуха из системы.

НУЖНА ЛИ ГИДРОСТРЕЛКА ИЛИ НЕТ В КОНКРЕТНОМ СЛУЧАЕ?

Система без гидравлического разделителя

Чтобы определиться нужна ли гидрострелка для вашей системы отопления придется ответить на несколько вопросов.
Если Ваша система отопления построена на нескольких котлах, например напольного газового котла и настенного, завязанных на общую ситему отопления - то да, гидравлический разделитель нужен.
Еще пример: Вы решили установить два котла газовый и электрический (или твёрдотопливный и электрический), чтобы они работали в паре на одну отопительную систему. Электрический котел выбран в качестве "страхующего" на случай нехватки мощности основного. Ответ: нужна. Каждый котёл имеет свой насос и чтобы они не конфликтовали между собой их надо гидравлически разделить.
Если у вас сложная отопительная система, например одновременно используется бойлер косвенного нагрева, теплый пол, контур из радиаторов отопления со своими циркуляционными насосами, то - да, гидрострелка нужна.
Можно сказать проще: если у вас один котёл, а потребителей больше одного (радиаторы, тёплый пол и ещё, допустим, бойлер косвенного нагрева), гидрострелка придется установить: она обеспечит минимальное сопротивление циркуляции через котёл при разном или минимальном разборе тепла на коллекторе.
Нужна ли гидрострелка (гидроразделитель) для настенного двухконтурного котла, если он просто греет одни радиаторы, а горячая вода берется от второго контура?
Ответ: не нужна.
Нужна ли гидрострелка при использовании твердотопливного котла?
Ответ: да, нужна. И чем большего объема - тем лучше. А для чего? Чтобы уровнять температурные скачки для системы отопления! Твердотопливный котел может выдавать очень неприятные температурные скачки для системы.

Система с использованием гидравлического разделителя

ПРИНЦИП РАБОТЫ ГИДРОСТРЕЛКИ (ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАЗДЕЛИТЕЛЯ)

рисунок 1

Циркуляционный насос Н1 создает циркуляцию теплоносителя через гидрострелку по первому контуру, а насос Н2 - по второму контуру. Т.е. в гидрострелке происходит перемешивание теплоносителя. Но если расход Q1=Q2, то происходит взаимное проникновение теплоносителя из контура в контур, тем самым как бы создается один общий контур. В этом случае вертикальное движение в гидрострелке не происходит.
В случаях, когда Q1>Q2, движение теплоносителя в гидрострелке происходит сверху вниз и наоборот, в случаях, когда Q1 < Q2,  движение теплоносителя в гидрострелке происходит снизу вверх.

Вообще, если у Вас система работает на больших температурах (свыше 70 градусов цельсия), то следует циркуляционные насосы ставить на обратный трубопровод. Если у Вас низкотемпературное отопление 40-50 °C, то лучше их ставить на подачу, так как горячий теплоноситель обладает меньшим гидравлическим сопротивлением, и насос будет потреблять меньше энергии.

РАСЧЕТ ГИДРОСТРЕЛКИ

Чтобы вычислить диаметр гидрострелки, необходимо знать:

1. Расход первого контура (котлового, на рис. 1 обозначен как Контур 1)
2. Расход второго контура (контур отопительной развязки, на рис. 1 обозначен как Контур 2)
3. Максимальную вертикальную скорость теплоносителя в гидрострелке.

При расчете гидрострелки важно получить медленное вертикальное движение в гидрострелке: не более 0,1 - 0,2 метра в секунду.
Низкая скорость теплоносителя в гидравлическом разделителе нужна для того чтобы:

• дать возможность осесть взвешенным частицам песка, шлама и др.
• чтобы дать возможность холодному теплоносителю уходить вниз, а горячему устремляться вверх для получения необходимого температурного напора. Например, для теплого пола можно получить второстепенный контур отопления с пониженной температурой теплоносителя, а для бойлера косвенного нагрева можно получить более высокую температуру теплоносителя, способного перехватить максимальный температурный напор.
• уменьшить гидравлическое сопротивление в гидрострелке.
• выделить из теплоносителя пузырьки воздуха и удалить их через автоматический воздухоудалитель.

Чтобы самому рассчитать параметры гидрострелки необходимо вычислить её диаметр и собрать её, согласно одному из методов на рисунке.

Диаметр гидрострелки вычисляется по одной из формул (соблюдайте размерность!)
	Формула расчета диаметра гидрострелки (вариант 1) D - внутренний диаметр гидрострелки (в метрах) Q - расход воды (м3/сек) V - скорость потока теплоносителя (м/сек)
	Формула расчета диаметра гидрострелки (вариант 2) D - внутренний диаметр гидрострелки (в миллиметрах) Q - расход воды (м3/час) V - скорость потока теплоносителя (м/сек)

Например рассчитаем диаметр гидрострелки по первой формуле:
На рис.1 расходом первого контура будет являться максимальный расход насоса Н1. Примем за 40 литров в минуту.
Расходом второго контура будет являться максимальный расход насоса Н2. Примем за 120 литров в минуту.
Тогда расход в гидрострелке равен: Q = Q2 - Q1 = 120 - 40 = 80 литров/мин (или 80 : 1000 : 60 = 0,001333 м³/сек)
п - константа.  п = 3,14
Максимальную вертикальная скорость теплоносителя в гидрострелке обычно принимают равной 0,1 - 0,2 м/сек. Примем V = 0,1 м/сек
Подставив значения в формулу получим: D = √(4х0,001333):3,14:0,1 = 0,130 метра
Если воспользоваться второй формулой, то расход надо пересчитать в м³/час: 80 : 1000 : 60 = 0,001333 м³/сек = 0,00133 х 3600 м³/час = 4,7988 м³/час
D = 18,811 х √(4,7988:0,1) = 130 мм.

КАК ИЗГОТОВИТЬ ГИДРОСТРЕЛКУ САМОМУ?

А Вы подумайте - стоит ли этим заниматься?
Ведь если Вы нашли средства на сложную систему отопления, монтаж которой и оборудование стоят весьма приличных денег, то стоит ли с ней (в смысле изготовления) возиться? Не проще ли купить готовую?
К тому же готовые гидрострелки имеют качественное заводское антикоррозионное покрытие, оборудованы такими полезными устройствами как отделители шлама, имеют утеплитель и т.д.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ КОЛЛЕКТОРЫ (КОТЛОВЫЕ КОЛЛЕКТОРЫ)

Одним из способов качественного устройства системы отопления или системы горячего водоснабжения, является коллекторная разводка. Простота, скорость и удобство монтажа такой системы, а также комфортность дальнейшей эксплуатации, приводят ко все более более частому ее применению. Использование коллекторов, коллекторных шкафов в сборе и дополнительных аксессуаров, позволяет собрать систему большой надежности и высокой степени комфортности.

Для чего нужен котловой коллектор?
Коллекторы котловые (гребенки, гидравлические коллекторы) применяются для равномерного распределения потоков теплоносителя по контурам отопительной системы или по "ниткам", а также для упрощения монтажа трубопроводных систем котельных. Для грамотного проектирования именно Вашей гребенки проектировщик делает ГИДРАЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ.
К примеру в вашем доме 2 этажа, есть баня, тёплые полы, система горячего водоснабжения (ГВС). Каждый из этих потребителей тепла нуждается в своей температурной регулировке. Как быть если у котла только один вход (обратная линия), и один выход (подача). В этом случае мы устанавливаем котловой коллектор (главный разделитель контуров отопления), в нашем примере ставим коллектор на 4 выхода + котел.
В зависимости от выбранной проектировщиком системы отопления подбирается один из  основных элементов в котельной - распределительная гребенка или другими словами котловой коллектор. Сегодня в магазинах и на рынке можно найти много вариантов котловых коллекторов, но часто их типоразмер не совпадает с конкретным проектом вашей котельной. В таких случаях можно рассмотреть различные варианты с совмещением нескольких коллекторов в один большой, обрезка или заглушка не нужных ниток и т.д.
Система отопления должна быть не запутанной , а логичной и простой для понимания любому человеку, и именно котловой коллектор в экстренной ситуации поможет соориентироваться хозяину дома (неопытной хозяйке, инженеру аварийной службы и т.д.) что и как быстро отключить, а не разбираться в схеме ваших трубопроводов часами.

Коллекторный шкаф в сборе представляет из себя, готовый узел подготовки, регулирования и распределения теплоностителя по контурам теплого пола, так и по контурам отопления радиаторов. Для удобства увязки контуров, коллекторы укомплектованны термоклапанами, расходомерами, имеют возможность установки термостатических головок.
Коллекторы гидравлического узла - это оборудование итальянского производителя, зарекомендовали себя с самой лучшей стороны. Удобство состоит в малых размерах этого узла и легкости подключения насосов, трехходовых клапанов и запорной арматуры.