Зачем нужен гидравлический разделитель или гидрострелка?

Может показаться, что , если в Вашем доме реализована небольшая система отопления, данный элемент системы вам не нужен. Однако, если ваш котел оснащён чугунным теплообменником, гидравлическая стрелка помогает защитить теплообменник от опасных температурных скачков, обеспечивая более благоприятные условия для работы котла или котлов, значительно снижая вероятность разрушения хрупкого чугунного теплообменника.

Если котельная реализована путём каскадного подключения нескольких котельных агрегатов или система отопления разделена на несколько отопительных контуров, включение в схему гидрострелки облегчает балансировку котлового и отопительного контуров.

Котловой контур состоит из котла (или несколько котлов) и насоса (или, соответственно, нескольких насосов). Отопительный контур включает в себя насос и радиаторы отопления. Кроме того к группе отопительных контуров можно отнести контур косвенного бойлера, теплых полов, вентиляции, подогрева бассейна и т.д.

Рассмотрим схему котельной с одним котлом и несколькими отопительными контурами:

Насос KH1 создает определенный проток теплоносителя в контуре котла, в свою очередь насосы в отопительных контурах тоже создают определенный суммарный проток.

При идеальных условиях суммарный проток котлового контура должен быть равен суммарному протоку в отопительных контурах. На практике же, это невозможно ввиду того, что проток теплоносителя в контурах отопления непрерывно изменяется:

в прямом отопительном контуре (без трехходового смесительного крана) проток изменяется из-за работы термостатических головок на радиаторах либо из-за ручной регулировки кранов на батареях;

в смесительном отопительном контуре (с трехходовым краном) проток изменяется в зависимости от работы трехходового смесителя;

в контуре косвенного бойлера насос периодически включается и выключается, что приводит к небольшим гидроударам.

о контуре тёплого пола и говорить не приходится, его проток находится в постоянном изменении, особенно при большом количестве змеевиков;

Таким образом уравновесить расходы в контуре котла и отопительных контурах невозможно и это приводит к таким последствиям:

Отдельные насосы могут не обеспечивать нужный проток (производительность). Особенно маломощные насосы, которым приходится "напрягаться" для преодоления воздействия более мощных насосов. Так называемые "паразитные протоки".

Насосы, вероятнее всего, будут часто выходить из строя (разная производительность в котловом и отопительных контурах часто приводит к неоптимальному или нештатному режиму работы насосов).

Котельная и система отопления работают не в оптимальных запроектированных режимах.

Использование устройств регулирования расходов в зональных системах приводит к разбалансировке всей системы.

Батареи могут нагреваться даже при выключенных насосах (из-за "паразитных протоков", появляющихся от работы других работающих насосов.

Сложности в подборе насосов.

Риск возникновения тепловых ударов и разрушение из-за этого чугунного теплообменника котла (возможно при большой разнице температур между подачей и обраткой).

Избежать всех этих проблем поможет гидравлическая стрелка (гидравлический разделитель).

Схема котельной с гидравлической стрелкой будет выглядеть таким образом:

Это, довольно простое устройство позволяет избежать множества проблем, перечисленных ранее.

Гидравлическое сопротивление контура котла уменьшается практически до нуля, что обеспечивает:

• оптимальные условия работы и максимальную долговечность насосов,
• оптимальные условия работы для котла: достаточный проток теплоносителя благодаря отсутствию сопротивления, минимальная разница температур между подачей и обраткой котла, в следствии чего теплообменник котла прогревается максимально равномерно и разница температур в разных точках минимальна а, значит минимальны и температурные нагрузки.
• плавный запуск котла по малому кольцу. Котел прогревается достаточно быстро. Если нет гидравлической стрелки, то в котел поступает холодный теплоноситель из системы отопления, разница температур на подаче и обратке большая, Чугунный теплообменник может лопнуть.

При использовании гидроразделителя, насосы не влияют друг на друга, поэтому отопительные контуры легко регулируются.

Даже если остановятся все насосы в отопительных контурах, проток через котел не уменьшится и не позволить перегреться теплообменнику. В традиционных схемах для этого применяется байпас а при его отсутствии, в случае остановки протока через котел, чугунный теплообменник быстро перегревается, автоматика котла не успевает выключить горелку, это приводит как минимум к отложению накипи в теплообменнике и как максимум к разрушению теплообменника.

В зависимость от соотношения протока в котельном контуре и отопительных контурах, гидрострелка может работать в трех режимах:

Проток в контуре котла равен протоку в контуре/контурах отопления.

При этом теплоноситель котельной подачи полностью попадает в подачу отопительных контуров, то же самое с обраткой.

В этом случае температура в подаче котла равна температуре в подаче отопительных контуров, температуры в обратке котла и отопительной сети так же одинаковы.

Такой режим работы возможен в случае, когда котельная работает в расчетном режиме, и производительность насосов правильно подобрана.

Проток отопительных контуров больше протока котлового контура.

В этом случае теплоноситель из обратки отопительного контуров частично поступает в подачу контура отопления.

Температура в подаче отопительного контура меньше температуры котлового контура.

Такая ситуация возможна, если:

• в котловом контуре работает меньше насосов, чем в расчетном режиме, например работает один котел из нескольких,
• проток в отопительном контуре больше расчетного или
• насосы подобраны не совсем точно.

Проток контура котла больше протока контура отопления.

При этом теплоноситель из котловой подачи частично попадает в обратку котла.

Температура в котловой обратке меньше температуры в обратке отопительного контура.

Данная ситуация складывается, если работают не все отопительные контуры или работают не с максимальным расходом (например закрылись термоголовки на некоторых отопительных приборах).

Такой режим работы рекомендуется при запуске котла и системы отопления и в случае большого перепада температуры между подачей и обраткой отопительного контура.

При отсутствии точных расчетных данных рекомендуется предусмотреть запас мощности насосов в котловом контуре.

В реальности гидравлические параметры отопительной системы никогда не соответствуют расчетным данным, а зачастую не рассчитываются вовсе, а выбираются исходя из опыта, поэтому применение гидравлической стрелки позволяет облегчить проектирование котельной и подбор оборудования.