Как работает гидрострелка на отопление: Что такое гидрострелкаМастер водовед

Что такое гидрострелкаМастер водовед

05 октября 2013г.

Нередко, на страницах интернет-ресурсов, можно встретить очень сжатое, написанное только техническими терминами, описание гидрострелки. Мы в этой статье постараемся раскрыть, что такое гидрострелка и зачем она нужна.

Гидрострелка — применяется для гидравлического разделения потоков. Таким образом, гидравлический разделитель это некий канал между контурами, который позволяет сделать динамически независимые контуры для передачи движения от теплоносителя. Чаще в интернете используют официальное название: гидрострелка — гидравлический разделитель.

Зачем нужна гидрострелка в системе отопления

В системе отопления, гидрострелка — это связующее звено между двумя отдельными контурами по передаче тепла и она полностью нейтрализует динамическое влияние между контурами. У нее есть два назначения:

• первое — она исключает гидродинамическое влияние, при отключении и включении некоторых контуров в системе отопления, на весь гидродинамический баланс. Например, при использовании радиаторного отопления, теплых полов и нагрева бойлера, имеет смысл разделять каждый поток на отдельный контур, для исключения влияния друг на друга.(смотрите)
• второе — при небольшом расходе теплоносителя — она должна получить большой расход для второго, искусственно созданного контура. Например, при использовании котла с расходом 40 л/мин, система отопления получается по расходу больше в 2-3 раза (расходует 120 л/мин). В таком случае целесообразно первый контур установить контуром котла и систему развязки отопления установить вторым контуром. Вообще, разгонять котел больше чем предусматривается производителем котла экономически нецелесообразно, в таком случае увеличивается и гидравлическое сопротивление, оно либо не дает необходимый расход, либо увеличивает нагрузку движения жидкости, это приводит к повышенному энергопотребления насоса.

По какому принципу работает гидрострелка

Циркуляция теплоносителя в первом контуре создается при помощи первого насоса. Вторым насосом создается циркуляция через гидрострелку во втором контуре. Таким образом теплоноситель перемешивается в гидрострелке. Если расход в обоих контурах у нас одинаковый, то теплоноситель беспрепятственно проникает из контура в контур, создавая как бы единый, общий контур. В таком случае не создается вертикального движения в гидрострелке или это движение приближено к нулю. Если расход во втором контуре больше чем в первом, то в гидрострелке происходит движение теплоносителя снизу вверх и при увеличенном расходе в первом контуре — сверху вниз.

Рассчитывая и настраивая гидрострелку, нужно добиться минимального вертикального движения. Экономический расчет показывает, что это движение не должно превышать 0.1 м/с.

Зачем снижать вертикальную скорость в гидрострелке?  

Гидрострелка служит и как отстойник мусора в системе, при малых вертикальных скоростях мусор постепенно оседает в гидрострелке, выводясь из системы отопления.

Создание естественной конвекции теплоносителя в гидрострелке, таким образом холодный теплоноситель уходит вниз, а горячий устремляется вверх. Таким образом создается необходимый температурный напор. При использовании теплого пола, можно в второстепенном контуре получить пониженную температуру теплоносителя, а для бойлера более высокую, обеспечив быстрый нагрев воды.

Уменьшение гидравлического сопротивления в гидрострелке,

Выделение из теплоносителя микроскопических пузырьков воздуха, тем самым выводя его из системы отопления через автовоздушник.

Как узнать, что нужна гидрострелка

Как правило, гидрострелку ставят в домах, площадь которых более 200 кв.м., в тех домах где сложная система отопления. Там где используется распределение теплоносителя на несколько контуров. Такие контура желательно делать независимыми от других в общей системе отопления. Гидрострелка позволяет создать идеально стабильную систему отопления и распространять тепло по дому в нужных пропорциях. При использовании такой системы распределение тепла по контурам становится точным и отклонения от настроенных параметров исключены.

Преимущества использования гидрострелок.

Защита чугунных теплообменников исключая тепловой удар. В обычной системе, без использования гидрострелки, создается резкое повышение температуры, при отключении некоторых веток и последующий приход уже холодного теплоносителя. Гидравлическая стрелка дает постоянный расход котла, уменьшая разницу температур между подачей и обраткой.

Повышается долговечность и надежность котельного оборудования за счет стабильной работы без перепадов температуры.

Отсутствие разбалансированности и создание гидравлической устойчивости системы отопления. Именно гидрострелка позволяет увеличить дополнительный расход теплоносителя, что очень трудно добиться установкой дополнительных насосов.

Принцип работы гидравлической стрелки видео 

Для чего нужна гидрострелка в системе отопления?

Гидрострелка для отопления является общеобязательным элементом систем с тепловой мощностью выше 80 кВт. Кроме того такой узел рекомендован к применению во всех случаях обустройства многоконтурной схемы разводки.

Словом, гидродинамический терморазделитель — в просторечии: гидрострелка – это достаточно распространенный узел системы отопления. Поэтому в данной статье мы рассмотрим нюансы использования гидравлической «стрелки».

Схема системы отопления на базе напольного котла Buderus Logano G234 c гидрострелкой

Для чего нужна гидрострелка в системе отопления?

Гидрострелка – это деталь из обвязки котла, с помощью которой стабилизируют характеристики процесса циркуляции теплоносителя и нивелируют тепловые колебания в теплогенерирующем агрегате. Кроме того, гидрострелка может работать и как компенсатор, обеспечивающий независимость отопительных контуров.

В итоге растет КПД системы отопления, уменьшается расход топлива, облегчается работа теплогенерирующего агрегата и продлевая срок безаварийной эксплуатации всего оборудования.

Причем установка гидрострелки в системе отопления гарантирует 100-процентную защиту котла от разрушительного эффекта «температурного клина», раскалывающего даже чугунные теплообменники.

Как работает гидрострелка?

Типовая гидравлическая стрелка представляет собой вертикально ориентированный цилиндр или прямоугольный параллелепипед с четырьмя рабочими отводами – по два сверху и снизу.

Причем центральная ось верхних отводов располагается вдоль одной линии или со смещением одного штуцера вверх. В свою очередь пара нижних отводов обустроена либо вдоль одной оси, либо со смещением вниз одного из штуцеров. К верхним отводам подключают напорную ветвь системы, а к нижним, соответственно, обратку.

Принцип работы гидрострелки

Кроме того в дно корпуса «стрелки» врезают штуцер с вентилем для слива теплоносителя из системы, а в крышку – штуцер с клапаном для удаления воздуха, который скапливается над водой (теплоносителем) и стравливается за счет давления в системе.

Устроенная подобным образом гидрострелка делит систему отопления на два контура:

• Малую ветвь, в которую входит «стрелка» и котел. Схема циркуляции: горизонтально от котла – вертикально по стрелке – горизонтально в котел.
• Большую ветвь, в которую входит котел, трубы, радиаторы и стрелка. Схема циркуляции: горизонтально от котла, сквозь стрелку, к батарее – вертикально по батарее – горизонтально от батареи, сквозь стрелку, к котлу.

Циркуляция по малому контуру осуществляется только в случае избытка тепла в системе. В этом случае излишне разогретый теплоноситель сбрасывается посредством стрелки в обратку, после чего контроллер температуры котла «гасит» топку.

При этом теплогенерирующий агрегат сможет включиться в работу системы только после понижения температуры теплоносителя до приемлемого уровня, открывающего большую ветвь циркуляции.

Движение теплоносителя по большой ветви – фактически всей разводке системы – осуществляется только в случае штатной работы котла, генерирующего «нужную» батареям порцию тепловой энергии.

В итоге уровень коэффициента полезного действия котла поддерживается процессом гидродинамического терморазделения ветвей циркуляции на максимально высоком уровне.

Проще говоря: система отопления с гидрострелкой тратит минимум топлива и производит максимум тепловой энергии.

Как устроен гибрид гидрострелки и коллектора?

Такой гидродинамический терморегулятор можно сделать из любой типовой стрелки, заменив «правые» отводы на коллекторы. То есть напротив каждого «левого» штуцера, подключаемого к котлу, к корпусу приваривают не «правый» штуцер, а длинную трубу с множеством вертикальных отводов – коллектор системы отопления.

Гидравлическая стрелка

Теплоноситель поступает из котла в «стрелку», движется по ней в горизонтальном направлении и переходит в коллектор лучевой разводки, распределяясь по множеству контуров системы отопления. Причем каждый напорный патрубок на «выходе» из стрелки-коллектора комплектуется своим насосом, обеспечивающим циркуляцию теплоносителя в конкретном контуре разводки.

В итоге коллектор отопления с гидрострелкой регулирует не только температуру теплоносителя, но и направление циркуляции, выравнивая давление между ветвями системы. Причем строительство такого гибрида оправдано лишь в случае экономии места в котельной. Поскольку тривиальное подключение пары коллекторов к типовой стрелке с четырьмя патрубками даст тот же эффект.

Как выбрать гидродинамический терморазделитель?

Относительно низкая цена гидрострелки для отопления нивелирует саму идею строительства этого узла своими руками.

Поэтому большинство домовладельцев предпочитают «заводские» стрелки кустарным самоделкам, выбирая гидродинамический терморегулятор по следующим параметрам:

• Тепловой мощности котла.
• Объему теплоносителя в системе.

Эти параметры должны соответствовать «паспортным» данным гидрострелки, то есть сама процедура выбора выглядит следующим образом:

• Узнаем тепловую мощность котла (по паспорту агрегата) и объем воды в системе (по метражу труб и габаритам котла и батарей).
• Идем в магазин и покупаем стрелку, подходящую под объем и мощность.

Принцип работы гидрострелки для отопления и зачем она нужна?

В этой статье мы разберемся в том, как работает гидрострелка.

Начнем по порядку, то есть определимся, что называется гидрострелкой.

Что такое гидрострелка?

Гидрострелка или гидравлический разделитель — это устройство в составе распределительного коллектора системы отопления, которое выполняет сразу несколько функций.

Зачем нужна гидрострелка?

• Делит систему на две части — контур котла и все остальное.
• Сводит взаимное влияние контуров отопления к нулю.
• Убирает разность давления между подающей и обратной ветками коллектора.

Гидрострелка для отопления: принцип работы

Рассмотрим следующий рисунок:

Распределительный коллектор с гидрострелкой на 3 контура

На рисунке схематически изображена система отопления с двумя котлами и распределительным коллектором, к которому подключены три зоны отопления и бойлер косвенного нагрева.

При совместной работе нескольких циркуляционных насосов может возникать разность давления между подачей и «обраткой» на коллекторе ΔP.

Если эта разность превышать 0,4 метра водяного столба, то начинают возникать разные проблемы с балансировкой контуров отопления и подбором режимов работы циркуляционных насосов.

Это больше всего актуально для коттеджей с площадью больше 350 квадратных метров. При таких площадях применение гидрострелки настоятельно рекомендуется.

Схема с применением гидравлического разделителя будет выглядеть так:

Гидрострелка принцип работы

При использовании гидравлического разделителя разница давлений между подачей и «обраткой» в коллекторе становится пренебрежимо малой и влияние контуров отопления друг на друга сводится к нулю.

Это решает проблемы с балансировкой отдельных контуров и подбором для них циркуляционных насосов.

Расчет гидрострелки для отопления

Если вы решили самостоятельно изготовить гидравлический разделитель, то придется сделать предварительные расчеты его параметров.

Наиболее популярным методом расчета является метод трех диаметров.

Исходные данные для расчета будут следующие:

• G — максимальный проток теплоносителя через гидрострелку (м³/ч).
• P — мощность котла (кВт)
• w — максимальная скорость движения теплоносителя внутри гидравлического разделителя (м/с).
• ΔT — разность температур между подачей и «обраткой» котла.
• с — теплоемкость теплоносителя (кДж/кгК)

Формула расчета гидрострелки

Теперь для расчета необходимо воспользоваться такой формулой:

Расчет параметров гидравлического разделителя от G и w

Если известны мощность котла (P), максимальная скорость теплоносителя (w) и разность температур (ΔT), то можно воспользоваться другой формулой:

Расчет гидрострелки в зависимости от мощности и разности температур

Гидрострелка своими руками

Сам гидравлический разделитель будет иметь следующий вид:

Гидрострелка в разрезе

Если вы хотите изготовить гидрострелку самостоятельно, то помимо вышеописанных параметров необходимо предусмотреть отверстия с резьбой для установки автоматического воздухоотводчика сверху и сливного крана внизу.

Это необходимо для соответственно для удаления воздуха и шлама из системы отопления.

Для чего нужна гидрострелка в отоплении

Подведем итоги написанной статьи. Гидрострелку необходимо установить в вашу систему отопление если:

• Площадь вашего дома, коттеджа или другого отапливаемого помещения превышает 350 м².
• В системе отопления имеется 2 или более работающих одновременно циркуляционных насоса.

На этом пока все. Все вопросы задаем в комментариях. Не забываем о делится с друзьями через социальные сети.

Гидрострелка для отопления – назначение, принцип работы и расчёт

Фактические размеры изделия коррелируются с мощностью котла, напрямую зависят от объема и количества подключаемых контуров. Корпус гидравлического разделителя выполнен из металла и закрепляется на стойках, чтобы устранить риски дополнительного линейного напряжения на трубы. Устройства небольшого размера могут подвешиваться на стены, закрепляться с помощью кронштейнов.

На верхнем участке корпуса гидродинамического терморазделителя расположен автоматический клапан воздухоотводчика. Образующийся в полости осадок от теплоносителя (коррозия, накипь, прочее) очищается вручную. Для организации последней процедуры применяется вентиль либо клапан, расположенный снизу изделия.

Чаще всего гидрострелки делают из прогрунтованной черной стали. Существуют альтернативные варианты исполнения на основе меди, полипропилена. Корпус гидроразделителя в обязательном порядке обрабатывается антикоррозийным составом, а также покрывается теплоизоляционным слоем.

Гидравлический разделитель, вне зависимости от особенностей его конструкции, размеров и материалов изготовления, имеет три основных режима работы.

Равновесное положение параметров. Расход выделенного контура может лишь незначительно отличаться от суммарного расхода всех подключенных к коллектору/гидрострелке контуров.

Тепловой носитель не задерживается в изделии, а свободно проходит сквозь него в горизонтальной плоскости. Фактически, вертикального перемещения не осуществляется (за исключением случайных флуктуаций). Температурные показатели на патрубках при незначительном округлении идентичны. Аналогичная ситуация наблюдается на компонентах устройства, подключенных к «обратке». В этом режиме гидродинамический терморазделитель не оказывает влияния на отопительную систему.

 

Следует отметить, что в первом режиме устройство работает достаточно редко, поскольку равновесное положение наблюдается при круглосуточной работе отопления лишь эпизодически – спустя непродолжительный период времени, основные параметры динамически изменяются.

 

На современном рынке часто встречаются модели коллекторов с интегрированными гидрострелками. Наиболее популярны устройства, рассчитанные на 2-5 контуров.

Второй режим

Соотносится с превышением значения суммарного расхода на контурах отопления над соответствующим параметром в отношении самого котла. Данная ситуация возникает в тех случаях, когда подключенные к коллектору модули требуют максимально возможного расхода теплового носителя. В более простой интерпретации – превышение расхода по отношению к генерации. 

 

При формировании такой ситуации в гидродинамическом терморазделителе возникает восходящий вертикальный поток от патрубка «обратки» к соответствующему компоненту, ответственному на подачу жидкости. Параллельно осуществляется подмес горячего теплоносителя, циркулирующего в «малом» выделенном контуре. 

 

Гидродинамический терморазделитель практически всегда используют в отопительных системах, состоящих из трех контуров. Последние реализуют корректную работу радиаторов отопления, бойлера и модуля «теплых полов». При наличии устройства, рассчитанного на работу с четырьмя контурами, возможно подключение нагревателя воздушных масс в вентиляционной системе. Гидрострелка на пять контуров позволяет реализовать комбинированный комплекс со всеми вышеобозначенными компонентами + резервный котел.

Третий режим

В общем случае при правильном монтаже базового оборудования и гидрострелки является основным. Фактический расход теплового носителя в отделенном малом контуре превышает суммарный показатель иных контуров коллектора. В простой интерпретации – превышение генерации над «спросом». Чаще всего активацию данного режима работы вызывает снижение или временное прекращение поступления теплового носителя из коллектора подачи на устройства теплового обмена благодаря аппаратным модулям термостатической регулировки.

В бойлере косвенного нагрева температура жидкости достигает максимальных значений на фоне отсутствия забора воды. Прекращение циркуляции в этом модуле может сопровождаться отключением отдельных радиаторов/контуров, например, при отсутствии необходимости прогрева помещений или же проводимой профилактики. Полноценное введение системы отопления в действие и набор нею штатных параметров выполняется поэтапно, путем последовательного включения отдельных контуров.

 

При работе гидроразделителя в таком режиме излишек теплового носителя уходит в «обратку» малого контура. Соответственно происходит безопасное накопление избыточной энергии с последующей её порционной тратой. 

 

При монтаже гидродинамического терморазделителя для индивидуальных систем отопления частных домов/коттеджей, часто используют пластиковые модели, устанавливаемые с помощью фитингов.

 

Несмотря на то, что третий режим считает основным для гидроразделителя, он периодически меняется на первый и второй аналог. При этом преобладание второго режима над остальными свидетельствует об ошибках монтажа либо иных проблемах, поскольку фактически большая часть теплового носителя обращается по кругу со стороны потребителей, что понижает температуру отопительной системы и требует максимальной отдачи теплогенератора. Оптимален вариант с подачей воды нужной температуры и последовательное понижение температурных значений теплоносителя в контурах с помощью трехходовых клапанов. 

Подытожив все вышеобозначенные моменты можно отметить, что гидродинамический терморазделитель в системе отопления любой сложности отвечает за создание зоны с нулевым давлением, из которой появляется возможность выполнять отбор теплового носителя на любое число подключенных потребителей.

 

Расчет гидравлического разделителя

Наиболее простой методикой калькуляции параметров необходимого гидродинамического терморазделителя при отсутствии профессиональных отраслевых знаний является расчет на основе мощности отопительной системы. Основные выкладки, представленные ниже, также используются при самостоятельном изготовлении гидрострелки.

 

Универсальная формула расчета в зависимости от мощности системы отопления описывает прямую зависимость расхода теплового носителя от:

• Совокупной потребности в тепловой мощности;
• Фактической теплоёмкости теплового носителя;
• Температурной разницы труб подачи теплоносителя и «обратки».

Физическая интерпретация формулы: Q = W / (с × Δt)

Буквенные обозначения:

• Q – расход теплового носителя. Единица измерения – литр/час.
• W – мощность отопительной системы. Единица измерения – кВт.
• С – теплоёмкость теплового носителя. Поскольку последним выступает вода, то данный параметр является константой с соответствующим значением 1,16 киловатт/кубометр* °С.
• Δt – температурная разница на подаче и «обратке». Единица измерения – градусы Цельсия.

Соответствующий параметр расхода Q рассчитывается путем умножения площади поперечного сечения трубы (S) на скорость потока жидкости (V). Первое значение измеряется в квадратных метрах. Второе – в метрах/секунду.

 

В свою очередь: S = Q / V= W / (с × Δt × V)

 

Фактическим экспериментальным путем подобран оптимальный показатель скорости – это диапазон от 0,1 до 0,2 метра/секунду. В этом случае гидродинамический терморазделитель качественно смешивает тепловой носитель, при этом эффективно отделяет формирующийся в нём воздух и способствует выпадению шлама (вызванного накипью, коррозией, загрязнениями, иными причинами) в локальный осадок. При переводе обозначенной скорости из м/ч в м/ч путем умножения значений на 3600 секунд, получаем диапазон 360-720 метров/час. Среднее значение минимальной и максимальной цифры – 540 метров/час.

 

Поскольку базой для расчетов со стороны теплового носителя выступает вода, характеристики которой общеизвестны, можно значительно упростить основную формулу, введя в неё статически цифровые параметры при расчете сечения:

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

Требуемый диаметр рассчитывает по формуле площади круга:

D = √ (4×S/π) = 2 × √ (S/π)

Подставив соответствующие значения, мы получим:

D = 2 × √ (W / (626 × Δt × π)) = 2 × √ (W / (1966 × Δt)) = 2 × 0,02255 × √(W/Δt) = 0,0451 × √(W/Δt)

 

Для дальнейшего расчета и соответствующего подбора значений метры удобнее перевести в миллиметры, умножив результат предыдущего действие на одну тысячу. 

Итоговая формула расчета для гидродинамического терморазделителя при условии потоковой скорости в трубе 0,15 метра/секунду:

D = 45,1 √(W/Δt)

 

По аналогии, можно просчитать значение требуемого диаметра при условии минимального и максимального значения допустимой скорости потока:

• Скорость 0,1 метра/секунду. D = 55,2 √(W/Δt)
• Скорость 0,2 метра/секунду. D = 39,1 √(W/Δt)

Правильно рассчитав диаметр гидроразделителя, легко подобрать диаметры для входных и выходных патрубков изделия.

Вместо послесловия

Не получается произвести самостоятельный расчет? Есть вопросы по работе гидродинамического терморазделителя? Требуется квалифицированная консультация по смежным вопросам? Обращайтесь к профессионалам! 

Гидрострелка, когда применяется, как подключается, особенности использования

Много вопросов возникает по поводу того, нужна ли гидрострелка и какую реальную пользу она принесет. Рассмотрим типичные отопительные системы частных домов, и те случаи, когда значительные деньги на усложнение с гидрострелкой потрачены зря, и с привнесением вреда.

Сложность схемы повышает вероятность поломок и ошибок, затраты на ремонты. Может повлечь неэффективные режимы, недостаток поступления мощности, например, когда котел горячий, а батареи холодные…

Основное правило монтажа отопительной системы для дома – схему по возможности упрощать и удешевлять (а не наоборот – нагромождать и запутывать…). Включение гидростелки добавляет сложностей, значительно повышает цену, дает монтажникам хорошо заработать.

 

Толстая труба с отводами

Обычно гидрострелка выглядит как толстенький  бочонок с множеством отводов для подключения всех главных  контуров дома. К подключениям в нижней ее части (располагается вертикально) подключаются обратки, в верхней — подачи, с одной стороны — котлы и нагреватели, с другой — контуры потребителей – полы, радиаторы, ГВС.

Давление внутри гидрострелки практически одинаковое в любой ее точке. Следовательно одинаковое оно и в местах всех подключений. Поэтому любой включившийся/выключившийся насос не окажет существенного влияния на соседний параллельный контур.

 

Типичная схема без гидрострелки

На схеме к котлу подключены распределительные коллекторы, от которых ответвляются множество контуров со своими насосами.

Мы видим, что при включении любого из этих насосов изменится значительно давление в соседних контурах, (увеличится забор жидкости с подачи котла, понизится давление на подаче и повысится на обратке). Это повлияет на расход жидкости с соседних контурах.

Насос может уменьшить/увеличить количество проходящей жидкости в соседнем контуре, «там, где не просили», — например, при включении «собачья конура», прекратится обогрев «дикая орхидея в оранжерее». Но Бобик в конуре не виноват в гибели цветочка, не он же забыл вставить гидрострелку в сложную схему…

 

Как работает отопление с гидрострелкой

Теперь рассмотрим, что произойдет, когда все подачи и обратки подключили к куску трубы большого диаметра.

Включение насосов перестало значительно изменять давление в системе. Теперь, в первую очередь, изменится количество жидкости проходящее через гидрострелку, но сама система останется стабильной. Поэтому включение «гараж» не удивит пользователей в районе контура «сауна».

Чаще контура подключают не через коллектор, а непосредственно к подключениям на самой гидрострелке, что удешевляет…

Гидрострелку можно собрать из металла своими руками

 

Движение жидкости через гидравлический разделитель

Как правило, жидкость движется от подачи на обратку. Это значит, что расход контура котла больше всегда, чем забор жидкости потребителями. Это должно обеспечиваться в системе. Частичная работа котла «сам на себя» допускается и является полезной в плане повышения температуры на обратке.

Движение жидкости от обратки на подачу свидетельствует о ненормальной работе, — аварийный режим. Получается слишком холодная обратка, горячий котел и прохладные потребители. Допускается кратковременно, на время устранения поломок.

Дополнительные функции гидрострелки

Гидрострелка совмещает в себе и функции сепаратора. При изменении скорости движения жидкости, растворенный в ней воздух выделяется, и в виде пузырьков поднимается вверх, образовывая воздушную пробку. Поэтому устройство обычно снабжается автоматическим воздухоотводчиком.

Также и частички шлама оседают внизу, накапливая илистые отложения, поэтому внизу устройства устанавливают кран большого диаметра. Фирменные гидрострелки, для лучшего отделения от теплоносителя всего ненужного снабжаются еще и сепараторными завихрителями, но стоят дорого….

Фирменный гидравлический разделитель с коллекторами на подаче и обратке

 

Схема первичных и вторичных колец вместо гидрострелки

Специалисты зачастую предпочитают вместо гидрострелки схему первичных и вторичных колец, которая по их мнению несколько проще, дешевле, а работает стабильней.

Котел гоняет теплоноситель по короткому кольцу – от подачи к обратке, к которому парой подключений включены все контуры с насосами, причем расстояния между тройниками подачи и обратки каждого контура не больше 30 см. температура по кольцу подключений понижается, поэтому первые контуры наиболее горячие…. Первым подключается ГВС, последним теплый пол… Схема отлично работает в частных домах.

Можно встретить дешевые изделия из полипропилена

Когда гидрострекла точно не нужна и когда понадобится

Дельцы и «умельцы» пытаются навязать гидрострелку жильцам, установку не нужных насосов, и «нарубить бабла» как на самом оборудовании, так и на его монтаже.  Стоимость системы можно увеличить, используя вопрос «как же без гидрострелки», и на 1000 у.е. и на 2000 у.е….

Гидрострелка не поможет системе, если та простая и все ответвления могут работать от насоса котла, или с поятоянно работающим вспомогательным насосом. Можно обойтись без гидравлического разделителя, если присутствуют всего лишь:

• контур радиаторов,
• бойлер косвенного нагрева,
• теплый пол,

работа которых легко согласовывается.

Но, при включении в такую схему еще одного котла со своими насосом (не резервного, а вспомогательного, который постоянно работает), уже нужно будет выравнивать давление. Или при включении еще  одного «мерцающего» насоса потребителей, например «оранжерея».

Также  понадобится гидрострелка, когда вторичных контуров с насосами много и все они работают в своих режимах.

Разделитель гидравлический: описание, назначение | Отопление дома и квартиры

 

Вступление

Если вас интересует, и вы ищете информацию про разделитель гидравлический, назначение, принцип работы разделителя, то эта статья для вас.

Разделитель гидравлический — назначение

Разделитель гидравлический он же анулоид, он же гидрострелка, он же термостатический разделитель предназначен для гидравлического разделения двух контуров движения теплоносителя в системах отопления.   

Сразу пример. В доме установлен котел отопления с расходом 30 л/мин. Расход же системы отопления рассчитан, как 100 л/мин. Чтобы  не «напрягать» котел до 100 литров, создают две петли для котла и для отопления, которые разделяют анулоидом (разделителем).

Устройство классического разделителя отопительных контуров

В устройстве гидравлического разделителя нет ничего сложного. По сути, это цилиндрическая или прямоугольная камера с подходящими к ней четырьмя трубами.

Горячий теплоноситель двигается по верхним трубам, остывший теплоноситель по нижним трубам.

Принцип работы гидравлического разделителя

В гидравлическом разделителе происходят два физических процесса из двух разделов физики. Гидравлика помогает понять, как движется вода в разделителе, а теплотехника, позволяет понять, как в разделителе смешиваются холодный и горячий потоки.

Начнем с гидравлики. Имеем два контура движения теплоносителя. Контур К1 (контур котла отопления) и контур К2 (контур системы отопления) для обеспечения движения теплоносителя в каждый контур ставится циркуляционный насос. Принято ставить насосы на холодные ветки контуров. Хотя установка насосов на горячие ветки увеличивает скорость движения теплоносителя из-за малой вязкости горячей жидкости.

Итак, в гидрострелке двигаются два динамически независимых потока контуров К1 и К2. Скорость движения этих потоков не должна превышать 0,1 м/сек. Поясню почему.

Маленькая скорость движения теплоносителя в гидравлическом разделителе нужна по четырем причинам:

1. При малой скорости движения жидкости в разделителе осаждаются песок, шлам и другой водяной мусор.
2.  При малой скорости холодный теплоноситель движется вниз, а горячий поднимается вверх. Такая естественная циркуляция позволяет создавать температурные градиенты в петлях отопления. Можно получить контур отопления с повышенной или пониженной температурой. Обычно пониженную температуру создают  разделителем в системе теплый пол, а повышенную в контуре косвенного нагрева с бойлером.
3. Из гидрострелки можно сделать смесительный узел. Это полезно если в доме один отопительный контур. Уменьшив диаметр разделителя, вы увеличите скорость движения воды и температуры обоих петель (котла и отопления) выровняются. Это значительно экономит материал и снижает расходы.
4.  Маленькая скорость воды в разделителе, выводит из воды воздух, который не нужен в системе отопления. Воздух выводится через автоматический воздушник.

Промежуточный итог

Разделитель гидравлический позволяет разделить два контура теплоносителя различного расхода. Циркуляционные насосы в обоих контурах и диаметр разделителя,  выбираются такой мощности, чтобы скорость движения теплоносителя в разделителе не превышала 0, 1 м/сек.    

Гидравлический разделитель – как работает

Разделитель разделяет систему отопления как минимум на две части. Одна петля относится к котлу отопления, вторая петля объединяет разводку отопления дома. В каждой петле установлен циркуляционный насос. 

Как работает разделитель

Имеем две петли (контура) отопления. Петля К1 с насосом N1 и петля К2 с насосом N2. Расход в петле К1 равен W1, а расход в петле К2 равен W2.

1. Если W1=W2, то в разделителе контура смешиваются, образуя единую систему отопления, без разделения по контурам;
2. Если W1<W2, то теплоноситель в разделителе движется снизу на вверх;
3. Если W1>W2, то теплоноситель двигается сверху вниз.   

Насос N1 создает расход в первом петле равный W1. Насос N2 создает расход во второй петле равный W2.

Где используется гидравлический разделитель

Разделитель гидравлический не является обязательным устройством для любой системы отопления. Его применение нужно в больших домах (от 200 метров) и с несколькими контурами отопления и ГВС. Из-за больших колебаний температуры в системе,  разделитель необходим во всех системах с отопительным котлом, работающим на древесине или пеллетах.

Размеры гидравлического разделителя

Высота гидравлического разделителя может быть любой. Зависит от места под монтаж. Минимальный диаметр гидравлического разделителя определяется по формуле:

Согласно формуле все очень просто:

• Скорость движения жидкости в разделителе: 0,1м/с;
• Расход W это разница между контуром отопительного котла и контуром системы отопления. Считаем расходы по максимальным расходам насосов согласно паспарту.

Пример.

• Расход контура котла 30 л/мин;
• Расход контура отопления 80 л/мин.
• Разница расходов W: 80-30=50 л/мин.
• Пи = 3,14;
• Скорость V=0,1 метр\секунду.

Считаем:

50 литров÷60 секунд=0,833 л/ сек;

• 1 литр=0,001 м3;
• 0,833 литра/сек=0,000833 м. куб/сек;
• D=0,102 мерта=102 мм.

Итак, получили, что диаметр разделителя не должен быть менее 102 мм.

Расчет гидравлического разделителя

Есть два типа разделителей, на фото они хорошо видны. Но расчет для них один.

Как видите, все расчеты привязаны к строгому соответствию конструкции разделителя к значению диаметра d.

Другие формы гидравлических разделителей

Рассмотренные разделители отопительной системы являются классическими, и они наиболее часто монтируются в системах. Но гидравлики утверждают, что и ниже приведенные разделители имеют право на существования.

Повороты в монтаже

При монтаже разделителей, да и все отопительной системы в целом, есть золотое правило: чем меньше поворотов, тем лучше. В завершении приведу пример, как избавится от лишних «коленцах» в монтаже гидравлического разделителя.

©Obotoplenii.ru

Другие статьи раздела Монтаж отопления

 

 

Гидрострелки (гидравлические разделители), коллекторы со встроенной гидрострелкой

Правильное название этого устройства — гидравлический разделитель, в современных системах отопления монтируется между котлом и отопительными контурами как горизонтально, так и вертикально. При вертикальном расположении в верхней части обычно находится автоматический воздухоотводчик, а внизу — запорный кран для удаления накопившейся грязи и шлама.

Попросту говоря, основное предназначение этого устройства — это гидравлическое разделение 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 начала давайте определимся — а для чего вообще нужна гидрострелка?

1. Для того, чтобы 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 экономически 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.
2. 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.
3. Отсутствие гидродинамического влияния в гидрострелке между контурами — это когда движение (скорость и расход) теплоносителя в гидрострелке не передается от одного контура к другому.
   Гидрострелки (их еще часто называют гидравлические разделители, гидроразделители) обычно применяются в отопительных системах, 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.
4. 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 расчетных, 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 твердотопливный 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 CALEFFI, 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 гидравлический 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 сориентироваться хозяину дома (неопытной хозяйке, инженеру аварийной службы и т.д.) что и как быстро отключить, а не разбираться в схеме ваших трубопроводов часами.

---

Наши специалисты помогут Вам подобрать, а также смонтировать гидрострелку, найдут приемлемое решение по цене.
Вы останетесь довольны, сотрудничая с нами!

Как работают водяные пистолеты?

Водяные пистолеты помогли бесчисленному количеству людей сохранять прохладу летом, принимая участие в веселых мероприятиях со своими друзьями и членами семьи. Они развивались на протяжении многих лет, начиная с простой чугунной модели, которая существовала до Гражданской войны. Эти оригинальные пистолеты не могли вместить столько жидких боеприпасов и не обладали возможностями дальнего боя, которые есть у современных водяных пистолетов. Теперь вы можете легко найти водяные пистолеты самых разных стилей, цветов и размеров.

Из прошлого в настоящее водяные пистолеты, давайте посмотрим на некоторые механики.

Какие детали у водяного пистолета?

Хотя все водяные пистолеты уникальны, они имеют одни и те же основные части, в том числе следующие:

• Спусковой крючок: спусковой крючок — это то, что вы нажимаете, чтобы выстрелить жидкими боеприпасами.
  Насос: насос помогает откачивать жидкость, чтобы можно было стрелять.
  Резервуар для воды: резервуар для воды хранит жидкие боеприпасы, пока вы не будете готовы выстрелить.
  Бочка: вода прокачивается через бочку, прежде чем выйдет через сопло. Сопло
  : Сопло помогает направлять воду и удерживать ее в целенаправленном потоке.

Как части водяного пистолета работают вместе, чтобы функционировать?

Поскольку каждый вариант индивидуален, механика, связанная с функционированием водяного пистолета, зависит от его типа. Вот несколько общих моделей и то, как их компоненты работают вместе.

Простой шприц-пистолет

Насос, который позволяет стрелять жидкими боеприпасами, очень важен в простом пистолете-распылителе.Помимо цилиндрового насоса, пистолеты-распылители используют простой поршень и два односторонних клапана. Когда вы нажимаете на спусковой крючок, он перемещает поршень в цилиндр, который затем сжимает пружину. Когда вы отпускаете спусковой крючок, поршень выходит из цилиндра.

Super Soakers

Super Soakers основаны на насосном механизме, который использует создаваемое давление воды для подачи струй воды, которая может двигаться на расстояние до 50 футов. Сжатый воздух, создающий давление воды, — вот что отличает механизм этого водяного пистолета от его более слабых предшественников.При использовании Super Soakers пользователям часто требуется повышать это давление, нагнетая воздух с помощью рукоятки насоса. Чем сильнее сжимается воздух, тем сильнее становится струя.

Система водяного пистолета Kwik Fill

К сожалению, из-за того, как работали эти водяные пистолеты прошлого, пользователям приходилось тратить много времени и усилий, чтобы заполнить и стрелять из своих водяных пистолетов. Система водяного пистолета Kwik Fill основывается на этой прошлой механике водяного пистолета, чтобы предложить улучшенный опыт водной войны. В результате получилась система водяного пистолета, которая за секунды наполняет ваш водяной пистолет жидкими боеприпасами — просто нажмите вниз, чтобы наполнить ваш водяной пистолет.

Заказать революционную систему водяного пистолета Kwik Fill

Чтобы приобрести собственную революционную систему водяного пистолета Kwik Fill, посетите наши интернет-магазины. Эта быстрая и удобная в использовании система быстро станет вашим новым источником веселых летних развлечений.

Введение в принцип работы водоструйных аппаратов

Целью насосной системы Super Soaker является сжатие воздуха . Каждый раз, когда вы перекачиваете воду из большого резервуара в маленький резервуар, она сталкивается со всем воздухом внутри.Воздух — сжимаемая жидкость — вы можете уменьшить его объем, сжимая его, но вода — нет. Когда вы добавляете в маленький резервуар все больше и больше воды, он занимает все больший и больший объем. Поскольку в резервуаре ограничено пространство, эти большие объемы воды сжимают воздух внутри пистолета, так что он имеет гораздо более высокое давление, чем воздух вне пистолета. Эта подушка из воздуха под высоким давлением давит на всю воду в резервуаре; вода давит на бока пистолета, пытаясь выйти наружу, чтобы восстановить баланс давления.

Единственное, что удерживает воду внутри пистолета, — это спусковой механизм. Спусковой крючок — это просто рычаг , прикрепленный к корпусу пистолета. Жесткий кусок металла, прикрепленный к корпусу, прижимает верхнюю часть этого рычага к гибкой пластиковой трубке, ведущей к стволу пистолета, сжимая его, чтобы вода не могла проникнуть внутрь. Когда вы нажимаете на спусковой крючок, металлическая деталь изгибается, и рычаг освобождает пластиковую трубку. Когда этот проход открыт, сжатый воздух может вытолкнуть всю воду из пистолета, восстанавливая равновесие давления с воздухом снаружи.Если вы создадите достаточное давление, вода будет вытеснена с очень высокой скоростью.

Поскольку каждая капля воды еще больше сжимает воздушную подушку, сила взрыва зависит от того, сколько воды вы закачиваете в небольшой резервуар. При достаточно высоком уровне давления внешняя сила сжатого воздуха и воды под давлением может превысить структурную целостность водопровода в пистолете, что приведет к утечке. Чтобы этого не произошло, спусковой механизм спроектирован так, чтобы пропускать воду, когда давление достигает определенного уровня.Этот « уровень утечки » определяется прочностью металла, удерживающего спусковой крючок. По сути, этот кусок металла похож на обычную пружину, а его упругость определяется его составом. Если металл более жесткий, потребуется более высокий уровень давления воды, чтобы оттолкнуть его. Если у вас есть более гибкий элемент, из пистолета выйдет немного воды при более низком давлении.

В конце 1990-х годов вышла новая волна пистолетов Super Soaker с более высоким уровнем давления.Эти пистолеты, разработанные Брюсом Д’Андрадом, оснащены системой постоянного давления или CPS. Основным компонентом этой системы является простой резервуар для воды . Этот пузырь похож на воздушный шар, но сделан из гораздо более жесткого материала. Эти пистолеты имеют такой же насос, как и другие Super Soaker, но вода и воздух направляются в водяной пузырь, а не в пластиковый резервуар. По мере того, как вы накачиваете больше воды, мочевой пузырь расширяется так же, как воздушный шар расширяется, когда вы вдуваете в него больше воздуха.Когда он растягивается, мочевой пузырь хочет вернуться к своей естественной форме, поэтому он оказывает сильное внутреннее давление на воду. Когда вы нажимаете на спусковой крючок и открываете проход к стволу пистолета, это давление вытесняет всю воду из пистолета. Это позволяет производить гораздо более мощные струи воды, чем можно достичь только сжатым воздухом.

Это всего лишь два типа насосных водяных пистолетов. Первый Super Soaker Лонни Джонсона и Брюса Д’Андрейда и более позднее добавление водяного пузыря запустили целую линейку водного оружия.Для дополнительных боеприпасов некоторые конструкции подключаются к огромному резервуару для воды, который вы носите как рюкзак. Другие орудия настроены так, что вы можете стрелять вперед, назад и вбок одновременно. Это кардинально изменило мир водяных пушек. В прошлом дети точно знали, чего ожидать, когда они ходили в магазин игрушек за новым водяным пистолетом. В наши дни каждое лето на полках появляется множество новых дизайнов. Если вы недавно не были в магазине игрушек, вы понятия не имеете, что ваши соседи могут принести в следующий большой водный бой.

Для получения дополнительной информации о водяных струях и связанных темах ознакомьтесь с ссылками на следующей странице.

Случайное изобретение Super Soaker | Инновация

Вы можете подумать, что не требуется ученый-ракетчик, чтобы изобрести пистолет-распылитель, такой как Super Soaker. Но Лонни Джонсон, изобретатель, который изобрел эту чрезвычайно популярную игрушку, способную залить половину квартала одним нажатием на спусковой крючок, на самом деле работал над спутниковыми программами Галилео и Кассини и в Лаборатории реактивного движения НАСА, где он участвовал в разработке стелс-бомбардировщика B2. .

Джонсон — выдающийся создатель, имеющий более 120 патентов на различные продукты и процессы, включая конструкции пленочных литиевых батарей, системы электрохимического преобразования, тепловые насосы, термоэлектрические генераторы и различные изделия для улучшения производства аккумуляторов, включая тонкопленочные керамические протонпроводящий электролит. Помимо серьезных научных изобретений, Джонсон также запатентовал такие универсальные и забавные концепции, как устройство для завивки волос, детектор влажных подгузников, игрушечная ракетная установка и бластеры Nerf.Да, та скорострельная система с пенными дротиками, которая соблазняет детей в каждом из нас устраивать засады на ничего не подозревающих родственников и домашних животных.

«Я мастерица, — говорит Джонсон. «Я люблю экспериментировать с идеями и превращать их во что-то полезное или забавное».

Джонсон также придумал еще одно интересное изобретение, которое широко используется сегодня, хотя он не извлек из этого выгоду. В 1979 году, работая в Лаборатории космических миссий ВВС США, он запатентовал устройство, которое оптически уменьшает двоичный код до масштаба, а затем использует увеличительную линзу и датчики для извлечения информации.Это основная технология, используемая сегодня в компакт-дисках и DVD-дисках.

«Я называю это большой рыбой, которая убежала, потому что мне очень нравилась моя дневная работа», — говорит он. «На самом деле я делал это просто для развлечения и не преследовал коммерческие цели».

Как и многие другие изобретения, Super Soaker стал результатом несчастного случая. Джонсон был дома в 1982 году, работая над идеей усовершенствованного теплового насоса — устройства для нагрева и охлаждения, которое механически передает тепло другому источнику — когда в его творении произошла утечка.По комнате хлынула струя воды, и Джонсон сразу подумал: «Из этого получится отличный шприц».

Оригинальный прототип, который до сих пор есть у Джонсона, мог стрелять сжатой струей воды почти на 40 футов. (Любезно предоставлено Лонни Джонсоном)

Он работал над концепцией и сделал прототип из оргстекла, трубы из ПВХ, уплотнительных колец и других удобных материалов, включая двухлитровую бутылку из-под соды для большого резервуара. Какие бы детали он ни нуждался, но не мог попросить, одолжить или украсть, он делал на маленьком токарном станке в своей мастерской дома.«Это одно из преимуществ изобретателя и ремесленника», — говорит он. «У меня есть все, что мне нужно, чтобы делать то, что мне нужно».

Первоначальный прототип, который до сих пор хранится у Джонсона, сильно отличался от пистолета-распылителя, доступного на полках магазинов. Множество белых труб из ПВХ и выпуклый резервуар придавали ему вид «Звездных войн». Но каким бы сложным он ни казался, прототип мог стрелять: сжатый поток воды мог достигать почти 40 футов.

В 1986 году Джонсон получил U.Патент S. 4591071 на устройство, названное просто «Squirt Gun». Как говорится в аннотации к его документации, «шприц-пистолет включает в себя сопло для выброса воды с высокой скоростью, нагнетательный насос для сжатия воздуха в пистолете для повышения давления воды, содержащейся в нем, и спусковой клапан управления потоком для стрельбы из пистолета путем управления поток воды под давлением через форсунку. Схема генератора с питанием от батареи и звуковой генератор с питанием от потока воды создают футуристические звуковые эффекты космического луча, когда оружие стреляет.”

«Шприц-пистолет» Лонни Джонсона, запатентованный 27 мая 1986 г. (Патент США 4591071)

Джонсон несколько лет пытался найти компанию, которая могла бы превратить его идею в коммерческий успех. Было много скептических откликов и несколько фальстартов, пока, наконец, в 1989 году один производитель игрушек не осознал потенциал своего устройства для полива. Он передал лицензию Larami Corporation, которая первоначально продавала игрушку как Power Drencher в 1990 году.

Потребовались некоторые настройки и ребрендинг, пока игрушка не взлетела.Он был перезапущен как Super Soaker с умной и комичной телевизионной рекламой, в которой двое молодых людей разбили вечеринку у бассейна, обещая «пистолет-распылитель более высокого калибра». При розничной цене в 10 долларов за штуку продажи выросли до 200 миллионов долларов, что сделало ее самой продаваемой игрушкой в ​​мире в 1992 году. С тех пор она входила в десятку самых продаваемых ежегодно игрушек и породила многочисленные расширения бренда для мочить друзей и семью.

Это изобретение внесло Джонсона в Национальный Зал славы игрушек.Кристофер Бенш, вице-президент по коллекциям и главный куратор, говорит, что межзвездные достижения Джонсона дают ему элитный статус среди призывников.

«Он, наверное, слишком квалифицирован, как говорят изобретатели игрушек», — говорит он. «В конце концов, он ученый-ракетчик. Его изобретение было редким прорывом из-за своего успеха. Он находится на одном уровне с Slinky и Silly Putty. Ни одна из них не была предназначена для игрушек ».

гонорара от Super Soaker и Nerf Blaster позволили Джонсону осуществить свои мечты так, как он никогда не мог себе представить.Афроамериканский изобретатель, родившийся почти 70 лет назад на изолированном Юге, должен был проявить себя как талантливый и способный ученый. Его родители собирали хлопок на ферме его деда, а Джонсон посещал среднюю школу для чернокожих. Он окончил университет Таскиги, прежде чем поступить в ВВС США в качестве инженера, а затем работал в НАСА.

Джонсон входит в совет директоров FIRST, некоммерческой организации, призванной вдохновлять молодых людей на участие в науке и технологиях.Дон Босси, президент FIRST, впечатлен готовностью Джонсона помогать студентам, интересующимся наукой, технологиями, инженерией и математикой (STEM).

«Лонни — прекрасный образец для подражания и наставник для начинающих лидеров STEM, таких как студенты, участвующие в программах FIRST», — говорит он. «Его история настойчивости и преодоления препятствий вдохновляет следующее поколение следовать по его любопытным и упорным стопам».

Лонни Джонсон со своим Super Soaker возле своего дома в 1992 году.(Томас С. Ингланд / Коллекция изображений LIFE через Getty Images)

Никогда не намеревавшийся заниматься игрушечным бизнесом, Джонсон проявил гибкость, чтобы двигаться в новых направлениях благодаря своим изобретениям для детей. Эти патенты позволили ему основать свои собственные компании, Johnson Research и дочерние компании, а также работать над проектами по своему выбору.

«Эти продукты имели огромный успех», — говорит Джонсон. «Это, безусловно, оказало большое влияние на мою жизнь. Это позволяет мне делать то, что я делаю сейчас.”

Сегодня он работает над твердотельной керамической батареей, которая может хранить больше энергии, чем литий-ионные батареи, и батареей следующего поколения, литиево-воздушной батареей, которая может хранить в 10 раз больше энергии, чем современные технологии.

«Представьте себе, что вы едете на машине по пересеченной местности на одной зарядке», — говорит он. «Это то, чего мы надеемся достичь с помощью этой технологии».

Кроме того, Johnson работает над новым водяным конденсатором, который может отводить влагу из окружающего воздуха.Он будет питаться от солнечных батарей и рассчитан на использование в засушливых районах с высокой влажностью.

Верный своим корням в области ракетостроения, Джонсон также пытается разработать технологию преобразования энергии, которая улавливает тепло и преобразует его в электричество. Он будет использовать электрохимию для отвода тепла от двигателей, особенно ядерных систем, обеспечивающих длительные космические полеты.

К сожалению, в планах Джонсона больше нет игрушек. Однако все могло измениться с помощью всего одной ошибки и искры его воображения.

10 лучших водяных пистолетов для взрослых в 2021 году

Сезонная жара в самом разгаре и люди, собирающиеся вместе впервые с тех пор, как началось прошлое лето, лето действительно, наконец, наступило. Если вам посчастливилось быть рядом с друзьями и семьей, пока мир продолжает открываться заново, возможно, вы ищете способы весело провести время. И есть несколько способов сделать это лучше, чем старый добрый бой с водяной пушкой.

Однако, если вы собираетесь начать кампанию гидроузлов, вам нужно будет правильно экипироваться. Таким образом, эти маленькие карманные пластиковые пистолеты-распылители просто не собираются разрезать его — по крайней мере, если вы хотите выйти победителем на другой стороне. Вместо этого вы должны выбрать из нашего списка 10 лучших водных пистолетов для взрослых, и тогда вы сможете наслаждаться своим водным превосходством все лето.

NERF Fortnite HC-E Super Soaker

Если вы обнаружите, что в ваш список любимых персонажей фильма входят такие, как Грязный Гарри, Трэвис Бикл и / или Пол Керси, вас может привлечь пистолет-распылитель, эквивалент ручной пушки, т.е.г. NERF Fortnite HC-E Super Soaker. Он достаточно мал, чтобы его можно было заправить за пояс, но достаточно велик, чтобы вмещать до 7,4 унции воды и стрелять им. Конечно, этот пистолет относится к меньшей части спектра, поэтому вы можете использовать его в качестве личного оружия вместе с более крупной винтовкой или удвоить для удвоения огневой мощи.

Покупка: $ 10

Водяной пистолет Team Magnus Incog

Водяной пистолет Team Magnus Incog имеет две главные особенности: впечатляющую и неожиданную емкость 40 унций и, благодаря довольно странному формату, элемент неожиданности.Конечно, в любом случае у вас может быть элемент неожиданности, поскольку Incog может стрелять до колоссальных 32 футов за струю. Кроме того, его уникальный формат упрощает заправку с меньшим количеством отходов и меньшими шансами на утечку. На самом деле удивительно, что этот водяной пистолет не стал более популярным и известным, вероятно, частично из-за того, что он не сделан NERF.

Покупка: $ 12

NERF Super Soaker XP100 Водяной бластер

Для любого, у кого в сердцах есть сентиментальная слабость к ностальгии, может не быть водяного пистолета лучше, чем NERF Super Soaker XP100, который выглядит так, как будто он был вырван прямо из 90-х и упакован для продажи сегодня.Фактически, этот бластер на 44,44 унции на самом деле оснащен оригинальным механизмом запуска воды под давлением воздуха Super Soaker — тем, с которого все началось, — который может стрелять постоянным потоком H2O, пока вы продолжаете качать поршень. Для любителей классики это идеальный водяной пистолет.

Покупка: $ 18

Букет из воздушных шаров ZURU Slingshot

С технической точки зрения, Bunch O Balloons ZURU не является строго водяным пистолетом, но мы даем ему шанс, потому что он вписывается в одно семейство.Эта рогатка предназначена не для того, чтобы стрелять струей воды, а для запуска водных воздушных шаров на расстоянии до 100 футов, что отлично подходит для обстрела ваших поддельных врагов жидкими гранатами на поле боя. Более того, он поставляется с предустановленными 100 водяными шарами с собственной технологией самоуплотнения, что делает их очень простыми для заполнения для ваших последующих бомбардировок.

Покупка: $ 20

Водный спорт QF 2000 Stream Machine

Если вы знали или знали кого-то, кто занимался бассейном в 1990-х годах, то, скорее всего, вы уже знакомы с машиной QF 2000 Stream для водных видов спорта.Этот водяной пистолет был почти повсеместным в то время (и в тех довольно специфических обстоятельствах), но он по-прежнему является грозным бластером сегодня. Благодаря простому поршневому механизму, который служит как для наполнения, так и для выстрела, этот пистолет-распылитель может стрелять густой струей воды на расстояние до 70 футов через любой задний двор или кемпинг. Просто помните, что с этим вам нужно будет пополнять запасы энергии между каждым выстрелом, оставляя вас немного уязвимым между перезарядками — что-то вроде мушкета в пулеметном бою.

Покупка: $ 28

NERF Super Soaker FreezeFire 2.0

Сражение с водяной пушкой в ​​летнюю жару может быть отличным способом остыть, но если вы хотите получить дополнительное преимущество и отправить своих врагов дрожать вдаль, вам будет интересен NERF Super Soaker FreezeFire. 2.0 вы видите перед собой. Видите ли, наряду с простым управлением и постоянным потоком воды под давлением — благодаря простой работе насоса — этот пистолет-распылитель имеет отверстие для заправки, которое достаточно велико и предназначено для приема кубиков льда, помогая охладить жидкость в резервуаре на некоторое время. ледяной сюрприз.

Покупка: $ 29

NERF Super Soaker Гидра

Наконец, мы буквально переходим к главному герою в этом списке. NERF Super Soaker Hydra, которую вы видите здесь, может удерживать колоссальные 65 жидких унций и, благодаря простому управлению насосом, может взорвать все это на расстоянии 25 футов или более — это как бы зависит от силы, с которой вы сжимаете насос. И он будет продолжать стрелять, пока вы продолжаете качать его — вплоть до тех пор, пока вы не изгоните содержимое резервуара.

Покупка: $ 31

SNAEN Рюкзак Water Blaster

Самый большой недостаток большинства водяных пистолетов — их мощность. Дело не в том, что они не тянут много воды, а скорее в том, что вода не простирается так далеко, как нам хотелось бы. Чтобы решить эту проблему, у нас есть водяной бластер SNAEN Backpack. Пистолетная часть этого набора может стрелять на расстояние до 30 футов с помощью простого помпового действия. Но настоящая звезда шоу — это вторая часть, рюкзак, вмещающий целых 2 штуки.5 л воды — это больше, чем у любого другого оружия в этом списке. Одной этой способности достаточно, чтобы дать этому водяному пистолету преимущество, так как это означает, что вы будете оставаться заряженным дольше, чем ваши противники, и вы можете выследить их, пока они беззащитно пытаются заполнить запасы.

Покупка: $ 36

НЕРФ Супер Soaker Soakzooka

Если вы хотите, чтобы битвы h3O на заднем дворе заставляли вас чувствовать себя Джесси «Тело» Вентурой из боевика 80-х годов Predator , тогда водяной пистолет NERF Super Soaker Soakzooka, вероятно, для вас.Хотя этот пистолет-распылитель не такой большой, как настоящий пистолет Гатлинга, он переносится аналогичным образом и управляется простым управлением насосом, то есть без спускового крючка. Он также вмещает до 1,6 л воды в резервуаре, его очень легко доливать, и он выглядит более интересным, чем большинство других вариантов.

Покупка: $ 42

Водяной пистолет SpyraTwo

Очевидно, что цена SpyraTwo — это огромный скачок по сравнению даже с самыми дорогими из его современников в этом списке, более чем вдвое превышая цену.Но он также ставит все остальные водяные пистолеты в этот список (или любой другой) в позор своими возможностями и особенностями. Видите ли, этот пистолет-распылитель (если можно так преуменьшить) является полуавтоматическим — это означает, что вам не нужно его накачивать; вы просто нажимаете на спусковой крючок — и можете стрелять водяными «пулями» до 46 футов. Он также может самостоятельно перезаряжаться всего за 12 секунд (вы просто окунете его в источник воды) и имеет заряд батареи, достаточный для колоссальных 2000 взрывов на одной зарядке.

Покупка: $ 159

15 лучших ружей Nerf

Не все места подходят для боев с использованием водяных пушек, но это не значит, что вы не можете проводить свою кампанию в закрытом помещении.Вам просто нужен альтернативный способ сражения, возможно, купив несколько лучших пистолетов NERF для взрослых.

Информация о тепловом пистолете

| Управление гигиены окружающей среды и безопасности

Выбор теплового пистолета и его использование в исследовательских лабораториях

Тепловой пистолет внешне похож на стандартный фен, но работает и используется совершенно иначе. Оба оснащены вентилятором с приводом от двигателя, который обдувает электрически нагретую нить накала. Нагревательный элемент в тепловом пистолете обычно нагревается докрасна во время использования.Тепловые пушки работают с более низкой скоростью воздуха и производят температуру до 1200 ° F, достаточно горячую, чтобы расплавить некоторые виды стекла.

Тепловые пушки часто используются в исследовательских лабораториях для сушки стеклянной посуды, нагрева верхних частей дистилляционного аппарата во время перегонки материалов с высокой температурой кипения и для разработки пластин для тонкослойной хроматографии (ТСХ). Другие области применения тепловых пушек:

• удаление краски
• пайка
• отверждаемые эпоксидные смолы
• удаление скоплений льда
• Применение термоусадочной трубки
• удаление наклеек и наклеек
• Смягчение, формование и сварка пластмасс
• ускорить испарение

Основные тепловые пушки имеют одну ступень нагрева и одну скорость вращения вентилятора и предназначены в первую очередь для удаления краски.Более сложные модели имеют две или три ступени нагрева или переменную регулировку в пределах диапазона, а также возможность выбора из двух, трех или переменных скоростей воздушного потока.

Хотя тепловые пушки могут сильно нагреваться и часто используются вместо газовой паяльной лампы, отсутствие видимого пламени может создать ложное чувство безопасности. Силовые выключатели и двигатели вентиляторов обычно не искробезопасны и могут представлять серьезную опасность воспламенения. По этим причинам тепловые пушки никогда не следует использовать вблизи легковоспламеняющихся материалов, включая открытые емкости с легковоспламеняющимися жидкостями, легковоспламеняющимися парами или вытяжные шкафы, используемые для контроля легковоспламеняющихся паров.

Удаление растворителей и проявление стеклянных пластин для ТСХ лучше всего производить с помощью нагревательной пластины и щипцов для манипулирования отдельными пластинами. Если нагревательная пластина недоступна или недостаточна для процедуры, можно использовать тепловую пушку. Никогда не держите образец без щипцов при использовании теплового пистолета, иначе вы рискуете подвергнуть руку воздействию тепла.

Проявление пластин для ТСХ, содержащих нехлорированные растворители, с помощью теплового пистолета следует проводить на столе, свободном от легковоспламеняющихся и горючих материалов, включая бумажные полотенца, книги, растворители и другие реагенты.Количество пара, создаваемого процессом, будет минимальным и не должно создавать опасности в лабораторном пространстве. Разработку пластин для ТСХ, содержащих хлорированные или токсичные растворители, или разработку большого количества пластин за один раз следует проводить в вытяжном шкафу, в котором отсутствуют горючие материалы и легковоспламеняющаяся атмосфера.

При использовании теплового пистолета эффективную температуру любого теплового пистолета можно снизить, удерживая его подальше от поверхности; однако всегда сохраняйте зазор не менее 1 см между выпускным патрубком и рабочей поверхностью.Наличие теплового пистолета с регулируемыми настройками дает больший выбор и является предпочтительным. Правильные настройки нагрева и скорости воздуха, если они доступны, зависят от типа работы и темпа, которые лучше всего подходят для безопасности оператора.

Не используйте удлинитель для питания теплового пистолета. Из-за высокого потребления тока удлинители могут перегреться и стать причиной возгорания или поражения электрическим током. Никогда не загораживайте и не закрывайте воздухозаборные решетки. Если поток воздуха уменьшается, тепловая пушка перегревается и может загореться.Никогда не работайте с тепловым пистолетом, если выпускное сопло находится прямо напротив поверхности, это приведет к уменьшению воздушного потока и может иметь такой же эффект, как и создание препятствий для воздухозаборных решеток.

Меры безопасности, которые следует учитывать при использовании теплового пистолета.

• Не используйте тепловую пушку рядом с горючими или легковоспламеняющимися материалами / атмосферой.
• Учитывайте наличие и направление выделяемого тепла
• Всегда выключайте инструмент перед тем, как положить его на любую поверхность.
• Дайте инструменту остыть перед тем, как убрать его на хранение.
• Никогда не прикасайтесь к горячему металлическому соплу одеждой или кожей.
• Никогда не направляйте воздушный поток на свое тело
• Не смотрите в сопло при включенном пистолете.
• Не вставляйте ничего в сопло пистолета.
• Никогда не блокируйте входную решетку и не препятствуйте потоку воздуха в агрегате во время работы

Несчастные случаи с тепловыми пушками

Несчастные случаи произошли в Принстонском университете из-за неправильного использования тепловых пушек.Две наиболее заметные аварии были связаны с использованием тепловых пушек в присутствии легковоспламеняющихся растворителей, что привело к значительному ущербу и материальному ущербу.

• Сотрудник лаборатории использовал тепловую пушку для нагрева примерно 0,5 литра гептана в химическом стакане из пирекса вручную над открытым столом. Всплеск гептана попал в контакт с элементами тепловой пушки, воспламенив гептан и заставив его отбросить стакан от себя. Загорелся рукав рубашки рабочего. Пылающий стакан упал на другую рабочую поверхность, распространив огонь на его компьютер.Рабочий немедленно использовал аварийный душ, чтобы потушить пожар на своей одежде, затем использовал огнетушитель, чтобы потушить другой пожар. Рабочий получил ожог руки. Компьютер с его диссертацией был уничтожен.
  
• Сотрудник лаборатории использовал тепловую пушку для ускорения испарения горючего растворителя и разработки слайдов для тонкослойной хроматографии. Несколько стопок бумажных полотенец, бутылок с горючим растворителем и 100 открытых флаконов с горючим растворителем находились в вытяжном шкафу, где выполнялся этот процесс.Тепло от теплового пистолета воспламенило бумагу и флаконы с растворителем, быстро распространившись на раздаточные бутылки, которые добавили масла в огонь. К счастью, рабочий не получил травм; однако ущерб, нанесенный дымоходу и окружающей территории, был оценен более чем в 32 000 долларов США. Продукт реакции исследователя также был разрушен. Участок лаборатории, где произошел инцидент, не работал в течение нескольких недель.

7 вопросов к изобретателю Super Soaker Лонни Джонсону

Как появился первый Super Soaker?

Я работал над тепловым насосом, в котором в качестве рабочей жидкости использовалась вода, и сделал для него несколько струйных насосов.Я случайно выстрелил струей воды через ванную комнату, где проводил эксперимент, и подумал про себя: «Из этого получится отличный пистолет». В оригинальном, который я впервые сделал, вода под давлением и воздух находились внутри корпуса из оргстекла. После нескольких итераций я в конце концов поставил бутылку наверх.

Какой у вас самый любимый Super Soaker на все времена?

Думаю, должно быть 50. У всех есть свои преимущества. С точки зрения производительности системы CPS были действительно великолепны, но 50 была первой.

Каким из ваших изобретений вы больше всего гордитесь?

SuperSoaker прямо там. Это было огромным успехом. Возможно, у меня есть три изобретения, которые я считаю своими лучшими изобретениями, которыми я горжусь больше всего. Робот, который я построил в старшей школе, схема с защищенной памятью для Galileo и Super Soaker.

Вы построили робота в старшей школе?

Его звали Линекс. Он был 4 фута высотой и управлялся дистанционно. Это было еще в 1968 году.

Какая ваша любимая история Super Soaker?

Люди рассказывают мне, как хорошо они проводят время с водяными пушками. Моя любимая история про ружье — это опыт, который я получил в армии. У меня был прототип пистолета ручной работы. Так что я накачал его и взял с собой на офисный пикник. Этот майор смотрит на меня и говорит: «Что это?» Я говорю: «Мой водяной пистолет». Затем он спрашивает меня, работает ли это. Поэтому я выстрелил ему прямо между глаз. Он был зол и совершенно мокрый. После этого пиво разлетелось повсюду.

Я полагаю, у вас есть массивная стена со всеми когда-либо установленными Super Soaker.

У меня есть коллекция SuperSoakers. Мне удалось сохранить большинство из них.

Вы передали лицензию на технологию Super Soaker производителю игрушек Hasbro. Как вы относитесь к тому, как компания обращается с вашим ребенком?

Это был долгий и стабильный пробег, но задача для Hasbro — вернуть себе долю рынка у меня и подражателей.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Изобретатель Super Soaker рассказывает о превращении изобретений в продукты и о своей следующей большой идее

Лонни Джонсон и его изобретение из блокбастера.

(любезно предоставлено Лонни Джонсоном)

67-летний Лонни Джонсон изобрел одну из самых успешных игрушек всех времен — водяной пистолет Super Soaker. Представленный в 1990 году, он собрал розничные продажи более чем на 1 миллиард долларов.Он разработал игрушку в нерабочее время, работая инженером в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния. Уроженец города Мобил, штат Алабама, он ходил в среднюю школу для чернокожих, получил степень магистра ядерной инженерии в Университете Таскиги и служил в ВВС США, постоянно возясь с собственными изобретениями на стороне. Хотя у него не было опыта в индустрии игрушек, он увидел перспективность своего сверхмощного водяного пистолета и убедил руководителей Larami, компании, которая производила подделки игрушек, произвести его изобретение и выплатить ему гонорары.С 1981 года он финансирует свою собственную инжиниринговую фирму Johnson Research в Атланте, в которой работает 25 сотрудников и минимальный доход. Он делает ставку на два устройства, которые, по его мнению, могут революционизировать производство и хранение электроэнергии. В этом интервью, которое было отредактировано и сокращено, он рассказывает о своих попаданиях и промахах.

Сьюзан Адамс : Что вдохновило вас стать изобретателем?

Лонни Джонсон : Насколько я помню, меня интересовали устройства и то, как они работают.Я все разобрал.

Адамс : Какое из ваших первых изобретений было одним из первых?

Джонсон : В 1968 году, когда я учился в средней школе, я построил робота с дистанционным управлением высотой четыре фута с пневматическими цилиндрами, которые управляли его руками. Мой робот занял первое место на научном конкурсе в Университете Алабамы, где моя средняя школа была единственной представленной афроамериканской школой. Это была огромная моральная победа.

Адамс : Вы хотели сделать карьеру изобретателя?

Джонсон : После того, как я окончил Таскиги со степенью магистра ядерной инженерии, проект был готов, поэтому я подписался на ROTC.Я подумал, что если мне придется пойти в армию, я лучше буду служить офицером.

Адамс : Вы что-нибудь изобретали, пока служили в армии?

Джонсон : Я работал над ядерными реакторами и занимался компьютерным моделированием космических запусков. В итоге мне предложили работу в Лаборатории реактивного движения НАСА, где я изобрел механизм питания для космического корабля Галилео, который находился на орбите вокруг Юпитера до 2003 года. Мои коллеги в лаборатории сказали мне, что я не могу этого сделать, поэтому я когда я это сделал, это была еще одна моральная победа.

Адамс : Как вы думаете, раса сыграла роль в том, что ваши коллеги недооценили вас?

Джонсон : Это единственное объяснение, которое я могу придумать.

Адамс : Что вы думаете о фильме «Скрытые фигуры»?

Джонсон : Я думал, что это отличный фильм. Я имел отношение к женщинам, потому что, когда я работал в Лаборатории реактивного движения, я был единственным афроамериканцем в команде инженеров-системотехников Галилео.

Адамс : Как вы решили заняться бизнесом в качестве изобретателя?

Джонсон : После лаборатории реактивных двигателей я вернулся в армию и работал над собственными изобретениями на стороне. Свой первый патент я получил в 1979 году, еще до того, как ушел из ВВС. Я назвал его «Цифровой прибор для измерения расстояния». Он использовал единицы, нули, точки и тире, а также увеличительную линзу для считывания двоично-закодированной информации со шкалы, которая была уменьшена фотографически. В нем используется та же технология, что и в компакт-дисках и DVD-дисках.

Адамс : Вы изобрели технологию CD и DVD?

Джонсон : Я называю это большой рыбой, которая ускользнула. Я не преследовал этого. Мне нравилась моя дневная работа. Изобретать было больше хобби. Еще я думал, что как только я получу патент, мир проложит путь к моей двери. Но никто не стучал. Когда я понял, что технология коммерциализируется, меня не осенило, что я должен заниматься этим.

Адамс : Как вы изобрели Super Soaker?

Джонсон : Пока я был в лаборатории реактивного движения, я всегда возился.Я работал над новым тепловым насосом, в котором вместо фреона использовалась вода, потому что фреон вреден для окружающей среды. Я экспериментировал с созданными мной форсунками, которые стреляли струей воды через ванную комнату, и подумал, что из них получится хороший водяной пистолет. У меня были проблемы с тем, чтобы люди понимали мои научные изобретения, такие как тепловой насос или цифровой измерительный прибор. Я думал, что на эту игрушку можно посмотреть и оценить по достоинству.

Адамс : Сколько исследований вы провели в индустрии игрушек?

Джонсон : Идея пришла мне в голову в 1982 году, но я не работал над ней, пока не вернулся в армию в Омаху и не открыл магазин в подвале.У меня было несколько фальстартов.

Адамс : Что из того, что вы пробовали, не сработало?

Johnson : Изначально я хотел изготовить его сам и поговорил с некоторыми компаниями, которые могли с этим справиться. Но когда мне сказали, что первая тысяча ружей с конвейера будет стоить 200000 долларов, я рассчитал, что по 200 долларов за штуку, никто не собирался платить столько за водяной пистолет. Я не понимал, что инструмент стоит дорого, но как только вы настроите производственную линию, вы значительно снизите свои затраты.Свою карьеру я проработал в армии, поэтому производство и бизнес выходили за рамки моего поручительства.

Адамс : Куда вы пошли дальше?

Johnson : В 1987 году я выпустил успешную игрушку Jammin Jet, работающую на сжатом воздухе и воде, которая стреляла в спину. Он был сделан из пенополистирола и имел размах крыльев пять футов. Компания под названием Entertech сделала это, но инженер внутри компании поставил руль под углом, чтобы самолет летел по кругу.Я пытался убедить его этого не делать. Они изготовили 60 000 самолетов, потратили 1 миллион долларов на телевизионную рекламу и отправили самолеты с дефектами конструкции. Ребенок достал самолет из коробки, он нырнул и развалился.

Адамс : Вы потеряли много денег на этом изобретении?

Джонсон : Я потерял время и не получил ожидаемого дохода.

Адамс : Как вы нашли компанию по производству Super Soaker?

Джонсон : Это был 1989 год, и я писал письма компаниям, включая Hasbro, которые отвергали эту идею.В конце концов я пошел на ярмарку игрушек и встретил в коридоре парня, который сказал, что мне следует поговорить с людьми из Larami, небольшой компании, производящей подделки игрушек. На ярмарке мне удалось встретиться с кем-то там, и он сказал: «Если вы когда-нибудь будете в Филадельфии, приходите к нам, и мы будем рады поговорить с вами». Он сказал: «Не отправляйся в особую поездку». Так что я поехал в Филадельфию и прождал около часа в приемной, прежде чем зайти к кому-нибудь. Я вынул из чемодана пистолет. Они спросили, работает ли это, и я полил водой конференц-зал.Они превратили прототип в первый Super Soaker.

Адамс : Это сразу прижилось у клиентов?

Johnson : В первый год пистолет продавался так хорошо, что они хотели расширить линейку продуктов. Мне потребовалось несколько недель, чтобы разработать модель с двумя бутылками, которая была бы более эффективной. Это был Super Soaker 100.

Адамс : Сколько денег вы заработали на Super Soaker?

Джонсон : Могу сказать вам, что я получал гонорар с продаж, что Super Soaker был номером один.1 в мире по продаже игрушек, а в период с 1992 по 1995 год объем продаж превысил 1 миллиард долларов. Из-за успеха Super Soaker Hasbro купила Larami.

Адамс : Сообщалось, что вы получили 73 миллиона долларов в результате урегулирования судебного спора о невыплаченных роялти от Hasbro.

Джонсон : Я согласился на меньшее. На столе было слишком много дел, чтобы рисковать.

Адамс : Вы все еще получаете гонорары за Super Soaker?

Джонсон : Нет.Игрушка все еще существует, но срок действия патентов истек. Оглядываясь назад, я понял, что ценность бренда. Название Super Soaker было результатом обсуждения между мной и президентом Larami. Если бы я понимал ценность бренда, я бы записал это в свой контракт, который был просто патентной лицензией.

Адамс : Ты изобрел другие игрушки?

Johnson : Я изобрел высокоэффективные ружья для дротиков, которые были лучше, чем то, что было у Hasbro на рынке, и они заключили со мной лицензионную сделку на них.

Адам s: Над чем вы сейчас работаете?

Джонсон : Энергетические технологии. Я изобрел новый тип двигателя, который преобразует тепло напрямую в электричество без движущихся механических частей. Он называется термо-электрохимическим преобразователем Джонсона, JTEC.

Адамс : Какое у него было бы применение?

Johnson : Вы можете использовать устройство везде, где есть двигатель. Преобразование тепла от солнца, преобразование тепла тела в электричество, отходы тепла от машин.

Адамс : Вы его кому-нибудь продали?

Johnson : Нет, он все еще находится в лаборатории, но у нас есть несколько патентов. Я говорил с НАСА об использовании этого устройства, чтобы значительно увеличить их ограниченные запасы плутония. Одно из приложений, которое мы рассматриваем, — это использование тепла тела для выработки электричества. Представьте, что вы заряжаете свой мобильный телефон от тепла своего тела, когда бежите или ходите.

Адамс : Над чем еще вы работаете?

Johnson : Другое мое изобретение — это цельнокерамическая батарея.В существующих батареях используются жидкие электролиты. В моей батарее в качестве электролита используется стекло. Мы можем удерживать в два-три раза больше энергии, чем литий-ионный аккумулятор. Идея состоит в том, что JTEC может преобразовывать тепло от солнца в электричество, а батарея может накапливать тепло, пока вы не будете готовы его использовать. Солнечная энергия будет одним из приложений. Вы также можете использовать его на атомных электростанциях.

Адамс : Как вы финансируете эти проекты, если у вас нет клиентов?

Johnson : Доход от прошлых успехов.Моя бизнес-модель заключается в том, чтобы браться за действительно инновационные технические проекты с высоким риском, решать их и достигать прорывов. Я хочу снизить риск до уровня, приемлемого для компаний. Нам принадлежит интеллектуальная собственность, и мы вправе заключать все, что считаем целесообразным.

Адамс : Насколько сильно вы рискуете?

Джонсон : Риск выше, чем может комфортно большинству людей. Многого из того, над чем я работаю, не существовало бы, если бы у меня не было собственных ресурсов.

Адамс : Почему вы готовы пойти на такой риск?

Джонсон : Человек должен прожить жизнь осмысленно. Может пройти много времени, прежде чем мой проект будет завершен, потому что пройдет немало времени, прежде чем кто-то еще увидит то, что вижу я.