Гидрострелка для отопления зачем она нужна и как работает

Автор: Юрий Ланцов

Что делает эта труба между котлом и контурами

Гидрострелка нужна там, где насосов в котельной больше одного: она разводит насос котла и насосы контуров так, чтобы они перестали отбирать воду друг у друга. Внутри — вертикальная труба большого диаметра с четырьмя патрубками. Поток в ней замедляется примерно до 0,1 м/с, и котёл получает свой постоянный расход независимо от того, сколько веток сейчас открыто.

Ради чего её ставят:

• через котёл всегда идёт столько воды, сколько ему нужно, — даже когда термоголовки в комнатах закрылись и радиаторная ветка почти встала;
• насосы перестают мешать друг другу: запуск тёплого пола больше не сбивает расход через батареи;
• в медленном потоке успевает всплыть воздух и осесть шлам, поэтому сверху корпуса ставят воздухоотводчик, а снизу — кран для слива.

Чего она не умеет: греть, добавлять мощности и спасать систему, где ветки суммарно просят больше воды, чем прокачивает котловой насос. Про это дальше — на числах.

Если в котельной больше одного насоса

Разбор для тех, кто уже собрал или достраивает систему с двумя-тремя насосами: котёл плюс радиаторы, иногда ещё пол и бойлер. Обычно человек приходит с одной из двух картин: батареи стали хуже греть после нового контура либо котёл вспыхивает и гаснет каждые несколько минут. Опыт нужен минимальный — посчитать на калькуляторе и приложить термометр к трубе. Час на замеры, дальше разговор с монтажником.

Ноябрь, три насоса и остывшие батареи

Аркадий запустил систему в первых числах ноября и к вечеру обнаружил, что радиаторы в старой части дома еле тёплые, зато пол в пристройке греет как задумано. Летом он добавил к газовому напольному котлу на 24 кВт контур пола на 60 м², дал ему отдельный насос со смесительным узлом, а батареи оставил на своём. Плюс насос самого котла. Итого три.

Котёл при этом дёргался: розжиг, четыре минуты работы, отключение, пауза, снова розжиг.

Куда делись одиннадцать градусов

Аркадий сделал самое простое, что делается без приборов: приложил накладной термометр к подаче и обратке котла, а потом к трубе, уходящей на контуры.

• подача котла — 75 °C
• обратка котла — 55 °C
• подача в коллектор — 64 °C

Одиннадцать градусов исчезли между котлом и ветками. Тепло, разумеется, никуда не делось — его размазали по большему объёму воды.

Расход считается так: расход (м³/ч) = мощность (кВт) × 0,86 / перепад температур.

• котёл: 24 × 0,86 / 20 = 1,03 м³/ч;
• радиаторы, 15 кВт при перепаде 20: 15 × 0,86 / 20 = 0,65 м³/ч;
• тёплый пол, 9 кВт при перепаде 5: 9 × 0,86 / 5 = 1,55 м³/ч;
• вместе: 0,65 + 1,55 = 2,2 м³/ч.

Ветки тянут вдвое с лишним против котла. Недостающие 1,17 м³/ч они добирают единственным доступным способом — из собственной обратки. Смесь считается как средневзвешенная: (1,03 × 75 + 1,17 × 55) / 2,2 = 64,4 °C. Ровно те 64 градуса, что Аркадий и намерил.

Для батарей это заметно. Температурный напор был (75 + 55) / 2 − 20 = 45 градусов, стал (64 + 55) / 2 − 20 = 39,5. По паспортным графикам радиаторов такая просадка съедает около 15% теплоотдачи — отсюда и «еле тёплые».

Какой диаметр брать, чтобы узел работал

Корпус считают по большему из двух расходов — у Аркадия это 2,2 м³/ч со стороны веток — и по скорости, которую держат в пределах 0,1 м/с. Медленнее не страшно, быстрее — узел перестаёт разделять потоки и работает как обычный тройник.

Формула: D = √(4 × Q / (π × v)), где Q в кубометрах в секунду.

• 2,2 м³/ч = 0,00061 м³/с;
• 4 × 0,00061 / (3,14 × 0,1) = 0,00778;
• корень из 0,00778 = 0,088 м, то есть 88 мм внутреннего диаметра.

Есть проверка на пальцах — «правило трёх диаметров»: корпус берут втрое шире подводящего патрубка. У котла Аркадия патрубки 1¼ дюйма, это 32 мм; 32 × 3 = 96 мм. Оба способа сошлись на «около сотни». Ближайшая ходовая труба — 108×4 с внутренним диаметром 100 мм, скорость в ней при 2,2 м³/ч выходит 0,08 м/с.

А теперь то, ради чего расчёт вообще нужен. В магазине Аркадию предлагали компактный узел с корпусом 57 мм: дешевле, и в тесной котельной аккуратнее. Внутренний диаметр там 51 мм, сечение 0,002 м², скорость при том же расходе — 0,30 м/с. Втрое выше нормы. Такая труба не отделит воздух, не осадит шлам и потоки не разведёт: вода летит сквозь неё насквозь.

Как связать радиаторы и тёплый пол одним узлом

В поиске это набирают одной строкой: гидрострелка для отопления и теплого пола схема подключения. Сама схема почти не зависит от производителя.

Одна вертикальная сторона корпуса котловая: верхний патрубок принимает подачу, нижний отдаёт обратку. Противоположная — контурная: сверху каждый насос забирает горячую воду, снизу ветки сдают остывшую. На макушке автоматический воздухоотводчик, внизу отстойник с шаровым краном. Тёплому полу кипяток не нужен, поэтому его насос стоит после смесительного узла, где подача разбавляется своей же обраткой до 40-45 °C. Батареи берут воду из коллектора как есть.

Дальше вопрос компоновки. Гидрострелка с коллектором — готовый блок, где разделитель и распределительная гребёнка собраны вместе: меньше сварки, меньше резьб, меньше мест, где потечёт. Раздельный вариант дороже по работе, зато его проще разместить на узкой стене.

Если от гребёнки вы уходите на каждый радиатор своей парой труб, загляните в разбор лучевой разводки отопления — там расписано, сколько выходов закладывать и какой диаметр брать на луч, чтобы потом не переделывать.

Первая нормальная неделя

Аркадий сделал две вещи: поставил разделитель с корпусом 100 мм и гребёнкой на два выхода, а котловой насос переставил со второй скорости на третью.

Проверил он себя тем же термометром. Через сутки подача котла держалась на 75 °C, обратка — на 66. Перепад 9 градусов, значит расход стал 24 × 0,86 / 9 = 2,3 м³/ч — чуть больше, чем просят ветки. Подача в коллектор поднялась до 74 °C вместо прежних 64, батареи вышли на режим за полдня, а циклы котла растянулись с четырёх минут до пятнадцати-двадцати. Часть эффекта тут дала не гидравлика, а лишние литры воды в системе, и разделять эти причины замерами Аркадий не стал.

Что портит работу узла чаще всего

Кому она принесёт только лишние литры

Один насос — узел не нужен. Настенный котёл со встроенным насосом и одна двухтрубная ветка радиаторов живут без разделителя прекрасно, и «запас на будущее» тут не покупается: появится второй контур — считать всё равно придётся заново, под новые расходы.

Не поможет она и там, где котлу не хватает мощности. Если 24 кВт мало на дом, после установки дом теплее не станет — станет ровнее распределение того же дефицита.

Отдельный случай — твердотопливный котёл. Разделитель сам по себе не защитит его обратку от конденсата: там нужен трёхходовой клапан на 55-60 °C, а чаще ещё и теплоаккумулятор. Что и в каком порядке ставить, разобрано в материале про обвязку твердотопливного котла — начните с него, если топите дровами или углём.

Чем заняться до холодов

Сегодня хватит термометра и калькулятора. Приложите накладной термометр или пирометр к подаче и обратке котла, запишите обе цифры, а потом померьте трубу, уходящую на контуры. Если третье число ниже первого больше чем на 5-7 градусов — ветки перекачивают, и разделитель надо считать, а не выбирать по картинке в каталоге.

• записать мощность котла и диаметр его патрубков;
• разбить мощность по веткам: сколько кВт на батареи, сколько на пол, сколько на бойлер;
• посчитать расход каждой ветки: кВт × 0,86 / её перепад температур;
• сложить расходы веток и сравнить с расходом котла;
• по большему из двух чисел посчитать диаметр корпуса при скорости 0,1 м/с;
• сверить результат с «правилом трёх диаметров» — цифры должны быть близкими;
• заложить 30 см по высоте под воздухоотводчик сверху и кран снизу.

Разошлись вдвое? Ищите ошибку в перепадах: чаще всего перепад тёплого пола берут наугад.

Пять уточнений перед заказом

Гидрострелка принцип работы — что происходит внутри корпуса?

Труба широкая, поэтому поток теряет скорость примерно до 0,1 м/с. На такой скорости котловая и контурная стороны перестают продавливать друг друга: излишек воды с любой из сторон спокойно перетекает вертикально внутри корпуса, а не гуляет через чужой насос. Попутно медленная вода отпускает пузырьки вверх и роняет взвесь вниз.

Гидрострелка на 2 контура — а если веток станет три?

Гидрострелка на 2 контура и на три — один и тот же корпус, отличается только гребёнка. Считают не по количеству веток, а по сумме расходов. Корпус 100 мм, посчитанный под 2,2 м³/ч, при 3,3 м³/ч даст 0,12 м/с — ещё в допуске; при 5 м³/ч будет 0,18 м/с, то есть впритык. Добавляете ветку — пересчитайте сумму.

Гидрострелка с коллектором или по отдельности — что удобнее?

Гидрострелка с коллектором в одном корпусе экономит работу монтажника и место на стене: соединений меньше, течь искать негде. Раздельная схема выигрывает, когда веток четыре и больше или когда гребёнку хочется повесить в стороне. На гидравлику выбор не влияет — только на цену монтажа и удобство обслуживания.

Гидрострелка для отопления своими руками — стоит ли варить самому?

Технически это труба, две заглушки и четыре патрубка, при своём аппарате конструкция посильная. Но шов должен держать рабочее давление с запасом, а корпус желательно опрессовать до установки. На мой взгляд, выигрыш в деньгах мелкий, а цена течи посреди зимы великовата: самоделка уместнее в гараже, чем в жилом доме.

Нужен ли разделитель, если котёл настенный со своим насосом?

При одной ветке не нужен. При двух и больше смотрите не на котёл, а на расходы: пока сумма веток меньше того, что прокачивает встроенный насос, хватит коллектора без разделителя. Как только сумма перевалила — либо разделитель, либо более сильный насос на котловой стороне.