Система отопления с гидрострелкой: Гидрострелка для отопления – устройство, чертежи, сжемы

принцип работы, назначение, схема и расчет

Если обогрев небольшого частного строения производится котлом по простейшей схеме (однотрубной), то при грамотном монтаже каких-либо неудобств собственник не испытывает. Но если речь заходит о домах в 2, а то и 3 этажа, с множеством комнат и контуров (например, бойлера, теплых полов, бассейна), то возникает ряд проблем, связанных с разбалансировкой системы. Решить их только настройками агрегата невозможно. Поэтому при организации отопления во многих случаях без гидрострелки не обойтись. К сожалению, не все знают, что она собой представляет, хотя именно это устройство бывает просто незаменимо для сложных схем.

Что такое гидрострелка? Металлический цилиндр (или изделие квадратного сечения) с несколькими присоединительными патрубками. С одной стороны – для котельного оборудования (выход и вход), с другой – для контуров системы отопления. По сути – это разделитель потоков воды, поступающих в гидрострелку с разных направлений. В зависимости от количества «петель» и подбирается соответствующая модель устройства. 

В нижней части корпуса устройства – вентиль, через который удаляется мусор, занесенный из системы отопления, в верхней – клапан-автомат для стравливания из нее воздуха. Отсюда и требования к монтажу «разделителя»; установка только в вертикальном положении.

Когда целесообразно монтировать гидрострелку? По данному вопросу лучше консультироваться с профессионалом. Но основные моменты знать следует.

• При большом количестве обогревательных приборов (радиаторов) и сравнительном малом внутренним контуром котельного агрегата. Такое несоответствие не редкость в домах, где хозяин предпочитает делать все сам – и схему составлять, и подбирать необходимое оборудование и материалы. Как правило, добиться сбалансированности системы в подобной ситуации без гидрострелки практически невозможно. Но и это не все. Насос в таких условиях долго не проработает, а «разделитель» позволяет продлить его ресурс.
• Если вторичный контур системы отопления состоит из нескольких «петель». О них выше сказано – теплые полы (к тому же в двух-трех, а то и более помещениях) и так далее. При отключении хотя бы одной «нитки» в результате разбалансировки, вызванной разницей в расходе теплоносителя и температурным режимам. Как следствие – скачки температуры и давления. Это крайне негативно сказывается на функционировании котельного оборудования и снижает срок его безремонтной эксплуатации. То есть гидрострелка еще и защищает агрегат от «теплового удара».

Более того. Например, для теплых полов часто устанавливаются смесительные узлы (подробнее о них на этой странице). В каждом – свой насос. Гидрострелка нивелирует их возможное «противодействие» перекачивающему устройству отопительного агрегата, оптимизируя работу контуров, и позволяет более равномерно распределять теплоноситель по «ниткам».

• При монтаже отопления по каскадной схеме, то есть с включением в систему обогрева частного дома нескольких маломощных котлов. Об этом подробнее можно узнать здесь.

• В строениях, обогреваемая площадь которых превышает 180±20 м² (в зависимости от схемы отопления).

Преимущества систем с гидрострелкой

• Равномерность прогрева всех контуров и связанных с ними приборов, что позволяет эксплуатировать котел в наиболее благоприятном для него режиме, без лишней нагрузки. Это возможно благодаря тому, что в «разделителе» естественным образом происходит конвекция. Не вдаваясь в суть процесса, достаточно отметить, что теплоноситель с более высокой температурой направляется вверх, с менее – вниз. Следовательно, организовав грамотное подключение «петель» вторичного контура к гидрострелке, можно добиться оптимизации работы всей отопительной системы и котельного оборудования. К примеру, «горячую» воду направить к бойлеру, «холодную» – на теплые полы.

• Как следствие – некоторая экономия на топливе, так как гидрострелка оптимизирует его расход.
• Повышение КПД отопительного агрегата.
• Более простое решение проблемы с ремонтом в отдельно взятой «петле». При установке в схему гидрострелки отключение любой из них не сказывается на работе всей системы.
• Получение дополнительных «точек» выведения из нее воздуха и удаления шлаков. При большом протяжении линии – более чем актуально.

Минусы

Насколько они значимы, решать придется самостоятельно, но отметить стоит.

• Гидрострелка монтируется только в системах с циркуляцией теплоносителя принудительного типа, то есть там, где есть водяной насос. Следовательно, такое устройство подходит не для всех котлов и схем.
• При подключении дополнительных «ниток» (кроме основной, отопления) необходимо на каждой из них устанавливать отдельный насос.

Разновидности гидрострелок

Независимо от модификации, они выполняют одну функцию и их монтаж в схеме отопления идентичен. Отличия между «разделителями» всего по нескольким параметрам.

• Материалу. Сталь, медь, высокопрочный пластик (для систем с котлом не более 35 кВт).
• Расположению патрубков (по оси, со сдвигом).
• Объему цилиндра.

Если просмотреть форумы тематики отопление, дом, инженерные системы и сходные с ними, то большинство профессионалов отмечает высокое качество немецких гидрострелок «Майбас». Большой сортамент позволяет подобрать устройство для любой отопительной системы, в том числе, смонтированной и по каскадной схеме. Подробнее о «разделителях» от этого производителя и ценах на приборы – здесь.

Выводы

1.При организации отопительной системы частного строения во многих случаях желательно монтировать гидрострелку. Преимущества данного решения отмечены выше.

2.При выборе модификации этого устройства целесообразно проконсультироваться с профессионалом. Самостоятельные расчеты приводят к ошибкам, которые нивелируют всю пользу от установки «разделителя». То есть утрачивает смысл само приобретение гидрострелки.

Что необходимо определить

• Диаметры цилиндра (пропускная способность) и присоединительных патрубков.
• Количество последних (от вторичного контура), расстояния между ними.
• Оптимальное место расположения гидрострелки в схеме.

Исходные данные

• Мощность отопительного агрегата.
• Теплоемкость воды (или иного теплоносителя).
• Ее расход.
• Разница температур (вход/выход) и еще ряд параметров, в зависимости от сложности схемы.

Не имея профильного образования, вряд ли можно правильно выполнить все расчеты. Это еще раз подтверждает мысль, отмеченную выше, что выбор гидрострелки – вопрос весьма специфический. Рекомендации менеджера в магазине, который не знает всех особенностей конкретной системы и характеристик отопительного котла, вряд ли будут предельно точными. Необходим грамотный инженерный расчет, с учетом множества факторов. Иначе покупка «разделителя» станет совершенно бесполезным приобретением.

Собственникам частных строений, расположенных в Подмосковье, готова оказать практическую помощь «АЛЬФАТЭП». Компания не первый год занимается проектированием систем отопления, продажей и монтажом соответствующего оборудования. Нужно лишь позвонить на номер ее телефона 8 (495) 109-00-95, и сотрудники дадут профессиональный совет, касающийся специфики применения гидрострелки и выбора оптимальной модели устройства. По желанию клиента, сами же его доставят по указанному адресу и смонтируют.

Гидрострелки для систем отопления. Принцип работы

Гидрострелка (гидравлический разделитель, гидравлическая стрелка или термогидравлический разделитель) – это один из самых важных узлов в системе отопления с источниками генерации тепловой энергии. Он предназначен для разделения котлового контура и контура потребителей тепла, создавая зону пониженного гидравлического сопротивления. 

Назначение гидрострелки, зачем нужна гидрострелка

Таким образом, гидравлический разделитель позволяет сбалансировать контур котла с остальными контурами потребителей тепла. Гидравлический разделитель (гидрострелка) обеспечивает гидравлический (и температурный) баланс контуров. При использовании такой гидрострелки расход теплоносителя в контуре потребителей тепла задается только при включении/отключении насоса соответствующего контура. Когда насос вторичного контура отключен, циркуляция в нем отсутствует и теплоноситель, циркулирующий под воздействием насоса первичного контура, возвращается в котел через гидравлический разделитель. В результате, при использовании гидрострелки, в первичном контуре поддерживается постоянный расход теплоносителя, а во вторичном контуре – расход теплоносителя определяется в соответствии с тепловой нагрузкой. Гидравлический разделитель включает в себя также функции деаэратора и шламоуловителя. В современных отопительных системах гидрострелка является стандартной опцией.

Рисунок 1

Рассмотрим схему гидрострелки. Современные системы отопления, как правило являются многоконтурными, т.е. состоят из нескольких гидравлических контуров отопления (рисунок 1). Эти контуры могут быть как низкотемпературными (напольное отопление или низкотемпературное радиаторное отопление), так и высокотемпературными (высокотемпературное радиаторное отопление, воздушное отопление, подогрев бассейна, контур нагрева емкостного водонагревателя). В ряде случаев требуется применение смесительных узлов для поддержания заданной температуры теплоносителя путем смешивания теплоносителя с разными температурами. Этими процессами управляет автоматика. С учетом особенностей работы некоторых насосов, например загрузочного насоса водонагревателя и трехходовых смесителей получается, что каждый контур системы отопления «живет своей жизнью», т.е. отбирает именно то количество нагретого теплоносителя, которое ему необходимо в данный момент. Таким образом, суммарный расход (количество используемого нагретого теплоносителя) всех контуров отопления не является постоянным, а меняется в течение времени и условий. Для котла необходим постоянный и неизменный расход теплоносителя. Это сильно влияет на эффективность его работы и ресурс. Следовательно, для стабильной и корректной работы всей системы отопления необходимо, по возможности, отделить друг от друга контур котла и каждый из контуров системы отопления, таким образом, сделать независимыми производство (контур котла) и потребление тепла (контур отопления). Такую функцию гидравлического разделения выполняют гидрострелки, которые на практике представляют собой вертикально установленный участок трубопровода (перемычку) большого диаметра. Вероятно, наиболее полное описание и принцип работы гидрострелок для широкого применения сделала компания De Dietrich.

Конструктивная схема и принцип работы гидрострелки

Гидравлический распределитель (гидрострелка) конструктивно представляют собой вертикально установленную перемычку большого диаметра (рисунок 2).

Рисунок 2

За счет большого диаметра (по отношению к диаметру трубопровода котлового контура) быстро гасится скорость теплоносителя в гидравлическом разделителе (гидрострелке). Предполагается, что гидравлическое сопротивление такого устройства исчезающе мало по сравнению с сопротивлением контуров отопления и котла. В результате, между котлом и контурами отопления появляется некий буфер (ресивер) с малым сопротивлением, то есть контуры отопления никаким образом не будут оказывать влияние на контур котла и расход теплоносителя через котел. Таким образом, каждый контур системы отопления будет «жить своей жизнью». Гидрострелка, кроме функции гидравлического разделения, обеспечивает распределение подающих линий контуров отопления по температуре: в самой верхней части — самый высокотемпературный контур (греющий контур водонагревателя, подогрев бассейна, калорифера вентиляции или радиаторное отопление), чуть ниже — контур с меньшей температурой, самый нижний — низкотемпературный контур отопления (низкотемпературное радиаторное или напольное отопление). Такое же правило действует и для обратных линий контуров отопления: в самой верхней части — самая высокотемпературная (теплая) обратная линия, в самом низу — самая холодная. Гидрострелка выполняет функцию гидравлической развязки (разделения) котлового контура и контуров отопления. Независимость самих контуров отопления обеспечивается за счет подающего и обратного коллекторов, которые устанавливаются после гидравлического разделителя. Для корректной работы гидрострелки (гидравлического разделителя) необходимо соблюдать следующие правила:

1. Допускается только вертикальная установка гидрострелки (гидравлического разделителя).

2. Скорость движения теплоносителя в гидрострелке (гидравлическом разделителе) не должна превышать 0,1 м/с. В таком случае скорость движения теплоносителя в подающем трубопроводе котлового контура должна быть не больше 0,7-0,9 м/с.

3. Для определения размеров гидрострелки (гидравлического разделителя) необходимо использовать правило 3-х диаметров (3D) либо специальное программное обеспечение. Между осями любых двух подключений (штуцеров) к гидрострелке (гидравлическому разделителю) должно быть расстояние не меньше чем 3 диаметра (рисунок 2). Из рисунка 2 видно, что высота гидравлического разделителя гораздо меньше, чем высота гидравлического распределителя.

4. Производительность насоса котлового контура (или в случае каскадной установки с несколькими насосами — суммарная производительность котловых насосов) должна быть больше как минимум на 10% суммарной максимальной производительности насосов вторичных контуров.

5. При использовании гидравлической стреклки необходимо следить за тем, чтобы высокотемпературные контуры отопления подключались в верхнюю часть гидравлического распределителя. В связи с тем, что скорость движения теплоносителя в гидравлической стрелке достаточно мала (меньше 0,1 м/с), будет наблюдаться явление стратификации (расслоения) теплоносителя по температуре. Очевидно, что теплоноситель имеет более высокую температуру в верхней части гидравлического распределителя, это необходимо учитывать при выполнении присоединения подающих линий контуров отопления.

Для того чтобы увеличить температуру воды на входе чугунного напольного котла, обратная линия котла подсоединяется выше всех обратных линий контуров отопления — искусственное завышение температуры обратной линии за счет явления стратификации в гидравлическом распределителе и гидравлическом разделителе. С учетом того, что в гидравлическом распределителе и гидравлическом разделителе скорость движения теплоносителя достаточно мала, их можно использовать для эффективного удаления воздуха и шлама — достаточно лишь поставить соответствующие устройства (автоматический и ручной воздухоотводчики в верхней части, шаровой кран большого диаметра в нижней части) (рисунок 1).

Компания ТЕРМОСКЛАД предлагает своим покупателям различные варианты гидравлических стрелок и коллекторов для котельной. Наши специалисты помогут Вам подобрать котельное оборудование и предложить коллекторные модули для котельной.

Описание процессов происходящих в гидравлическом разделителе (гидрострелке).

Чтобы получить представление о процессах, которые происходят в гидрострелке, рассмотрим три различные случая ее работы.

Т₁ – температура подачи от котла,

Т₂ – температура возврата теплоносителя в котел («обратка»),

Т₃ – температура подачи в систему отопления,

Т₄ – температура возврата из системы отопления,

Qp и Qs – соответственно, производительность котлового насоса и суммарная производительность насосов в системе отопления

Вариант 1

Температуры подачи и возврата теплоносителя совпадают, производительность насосов тоже совпадает.

Qp=Qs тогда Т₁=Т₃; Т₂=Т₄

Это идеальный случай, который на практике сложно достичь, но его следует рассматривать как то, к чему надо стремиться при подборе оборудования.

Вариант 2

Qp<Qs тогда T₁>T₃; T₂=T₄

Производительность котлового насоса меньше, чем суммарная производительность насосов в системе отопления (работающих одновременно). Система отопления потребляет теплоносителя больше, чем может «предложить» котловой насос, в результате происходит захват дополнительной жидкости в систему отопления из ее же возвратной магистрали, то есть уже с низкой температурой. В котел возвращается теплоноситель той же температуры, как в «обратке» системы отопления (T₂=T₄). Такой режим работы в максимальной мере использует мощность котла (котел работает на максимуме своей мощности), а здание «недополучает» требуемое тепло. К тому же может возникнуть большая разница температуры между подачей и «обраткой» котла (T₁ и T₂), что негативно сказывается на ресурсе его работы.

Вариант 3

Qp>Qs тогда T₁=T₃; T₂>T₄

Производительность котлового насоса больше, чем суммарная производительность насосов в системе отопления (работающих одновременно). Система отопления в этом случае потребляет ровно то количества тепла, которое ей необходимо, а излишек тепла возвращается в котел. Это, при фиксированной мощности тепловыделения котла приводит к повышению температуры теплоносителя и периодическому выключению котла. Это, можно сказать, «штатный» режим работы и наиболее естественный. Дополнительных потерь тепла не происходит и, учитывая, что внешние условия теплопотерь постоянно меняются (меняется потребление тепла на радиаторное отопления, на бойлер, и т.п.), такой режим чаще всего мы имеем на практике.

«Гидрострелка» ставить или не ставить?

«Гидрострелка» ставить или не ставить?
Сразу оговорюсь, я не Шекспир но думаю данным вопросом озадачиваются многие люди столкнувшись с монтажом отопления. Моя статья рассчитана на простого человека которого озадачивает этот вопрос, профессионал скорее всего ни чего нового из моей статьи не подчерпнет. Ни хочу ни кого нагружать расчетами и формулами кому интересно они без проблем найдут их в сети. Моя цель объяснить людям целесообразность установки гидрострелки в систему отопления.

«Гидрострелка» или «Гидроразделитель» последнее считаю более правильно, так как цель гидрострелки разделить первичный и вторичные контуры в системе отопления, отсюда и название «Гидроразделитель».

«Гидроразделитель» в нем нет ничего нового и сверх естественного они давно используются в многоквартирных домах. В отоплении частных домов, коттеджей гидроразделители стали использоваться в нашей стране не так давно. Просто раньше для одноконтурных систем отопления, как правило без насоса, открытого типа, это было не нужно. Но с ростом человеческих потребностей дома стали больше, шире, выше а люди толще, появилась потребность в многоконтурной системе отопления комнатных радиаторов, теплых полов, бойлер косвенного нагрева, баня и пр. Вот тут без гидроразделителя никак не обойтись.

Все контура как правило отличается друг от друга по скорости потока, по расходу теплоносителя, по мощности насоса и по этому бес гидроразделителя они будут конфликтовать друг с другом, а если насосные группы имеют термоклапаны представьте если все они закроются то котловой насос будет работать на тупик, про ресурс теплообменника я вообще молчу. Был случай у клиента при включении насоса теплого пола напрочь пропадала циркуляция теплоносителя в радиаторах, после установки гидроразделителя насосы перестали конфликтовать друг с другом и в целом система стала более стабильной. Также гидроразделитель не обходим при монтаже нескольких котлов в одной системе отопления.

В свою очередь гидроразделитель облегчает и котлу жизнь, достигается более стабильная температура на выходе и в ходе, а отсюда получается более стабильная работа котла без лишних перегазовок, особенно это важно для котлов с чугунным теплообменником. Это еще можно сравнить с движением автомобилей по трасе. Два одинаковых автомобиля двигаются по дороге, первый едет спокойно с одной скоростью так сказать со скоростью потока, а второй автомобиль спешит, всех обгоняет, подрезает, постоянно раскручивает двигатель до максимальных оборотов, в итоги приезжает на 5 минут раньше первого, но бензина (в нашем случае газа) израсходовал намного больше, опытные автолюбители знают они меня поймут. Знаю случай после переделки разводки в котельной человек платил за газ на 500-700р меньше чем обычно только благодаря оптимизации работы системы в целом. За отопительный сезон получается приличная сумма.

Гидроразделитель выполняет важную роль по отделению воздуха из теплоносителя, так как в нем происходит замедление и перемешивание потоков теплоносителя. Так же он служит для очистки теплоносителя от шлама в его нижней части оседает весь мусор из системы и легко удаляется через сливной кран.

Гидроразделитель модульного типа с коллектором.
Гидроразделитель модульного типа с коллектором выполнен как правило из стальной трубы различного сечения. Имеет от 3 и более насосных групп. На мой взгляд это оптимальное решение для большинства котельных. Такие модули в разы упрощают монтаж оборудования в котельной, исключая ошибки при проектирование и монтаже. Коллектор имеет  большое внутринее сечение что исключает насосное голодание , повторить тоже самое из пластиковой трубы невозможно! Множество вариаций исполнения  позволяет подобрать его к любой конфигурации котельной .

Коллектор модульного типа с гидрострелкой это удобство монтажа, стабильная работа всей системы отопления, отсутствие температурного разброса, гидравлического сопротивления по контурам, эффективное отделение кислорода из теплоносителя, накопление с последующей очисткой теплоносителя от шлама, удобство обслуживания и контроля системы в целом. Плавность работы котла, отсюда экономия газа. Подходит для всех видов котлов: газовых, твердо-топливных, электрических.

для чего нужна в системе отопления? Ответ на WINTERM.UA / Советы по выбору / Винтерм

Что такое гидрострелка

Сперва разберёмся, что такое гидрострелка и для чего она нужна. 

Гидрострелка, как следует из её названия, используется для гидравлического разделения потоков в контурах отопления. Она обеспечивает канал между контурами, что делает их динамически независимыми. Проще говоря, она балансирует работу системы с несколькими контурами. Это позволяет не только создавать сложные системы отопления, но включать и отключать их без негативных последствий для работы в целом. В системе где установлена гидрострелка любое изменение расхода теплоносителя каждого из контуров в отдельности не влияет на контур котла. Это оборудование относится к системам быстрого монтажа, то есть поставляется в виде сборного узла готового к установке.

Когда нужна гидрострелка?

• Если в системе предполагается использовать несколько циркуляционных насосов.
• Если система предполагает работу нескольких котлов в каскаде.
• Если система предполагает использование основного и вспомогательного котла (имеется в виду не только резервное использование «вместо», но ).
• Если в гибридной системе отопления есть несколько источников тепла в виде котла, солнечных коллекторов, тепловых насосов.
• Если система отопления служит для обеспечения теплом нескольких потребителей.
• Многие производители требуют установки гидрострелки для котлов мощностью 35-40 кВт и выше.

Под эти пункты попадает достаточно большое количество современных систем отопления для коттеджей и коммерческой недвижимости, в меньшей мере это относится к квартирам.

Помимо этого гидрострелка может выполнять функции:

• Удаления воздуха из отопительного контура.
• Удаление шлама из отопительного контура.
• Защита теплообменника котла от перегрева.

В качестве опции, на них можно устанавливать магнитный фильтр для воды, термометры, краны.

Зачем нужна гидрострелка?

И всё-же периодически нашим специалистам задают вопрос, а можно ли её не использовать. Обойтись без гидрострелки, сэкономив на оборудовании. Мы ответим на этот вопрос перечнем негативных факторов, возникающих в системах без гидрострелки.

Могут возникать перегрузки для циркуляционных насосов из-за явления «передавливания», возникающего из-за взаимного влияния насосов в системе. Это грозит их преждевременным выходом из строя.

Из-за разности температур может происходить коррозия теплообменника котла. Она возникает из-за конденсата, ведь в обратную линию будет идти слишком холодная вода (разница 20 В режиме минимальной мощности котла.

Нужна ли гидрострелка для конденсационного котла?

Поскольку конденсационные котлы предназначены для работы в низкотемпературном режиме, а их теплообменники устойчивы к коррозии, то для простой системы с одним бытовым котлом малой мощности — нет. Впрочем, это не отменяет того факта, что если ваша система попадает под перечень систем где

Нужна ли гидрострелка для напольного котла?

Если речь идёт о твердотопливном котле, особенно о котле с чугунным теплообменником — обязательно. Это сохранит в целостности теплообменник, исключив риск его повреждения от попадания холодной воды. В противном случае от теплового удара теплообменник пойдёт трещинами. На вопрос «нужна-ли гидрострелка для твердотопливного котла» — ответ «Да».

Если речь идёт о газовом котле, то тоже нужна. Поскольку напольные газовые котлы, как правило, относятся к котлам высокой мощности (более 50 кВт).

Нужна ли гидрострелка для настенного котла?

Если это одно или двухконтурный котёл, единственный в системе с радиаторным отоплением — нет. В системе отопления с одним насосом просто нечего балансировать. Риск разрушения теплообменника от теплового удара исключён из-за малой мощности, её модуляции, системы встроенной автоматики и полного прекращения нагрева даже в случае отключения насоса.

Касательно электрических котлов — у них просто нет теплообменника в привычном смысле, там используются блоки ТЭНов. Электрические котлы наиболее часто устанавливаются в современных многоквартирных домах, где система отопления в силу своих размеров не может быть достаточно усложнена.

Данный материал не является исчерпывающим и не может учитывать все ньюансы для каждого отдельного случая. Если у вас возник вопрос по монтажу гидрострелки применительно к планируемой вами системе отопления обращайтесь по телефону 067 246 7407. Специалисты компании Винтерм помогут с грамотным инженерным решением, подбором оборудования, проектом и монтажом систем отопления и водоснабжения.

Гидрострелка для отопления (гидроразделитель): схема, расчет, коллектор

О таком понятии как «гидравлические разделители» в интернете много споров — какой лучше, насколько они нужны, каков их расчет и так далее.

Гидравлическая стрелка в системе отопления

Для того, чтобы разобраться в этом вопросе, прежде всего, нужно определиться с основным назначением данного отопительного элемента. Важны также расчет и установка гидрострелки.

Содержание   

Для чего нужна гидравлическая стрелка и как сделать ее расчет?

Для тех, кто планирует расчет и монтаж систем отопления (простой или сложной) нужно знать что такое гидроразделитель, который еще проще называют гидрострелка для отопления или бутылка) и для чего она нужна в системе.

Итак, гидроразделитель используется для того, чтобы осуществить гидродинамическую балансировку в системе отопления. Гидрострелка нужна для защиты систем отопления от возникновения и последствий теплового удара в чугунных теплообменниках котлов. Как видно, значение данного элемента в системе отопления довольно высоко.

Бывают случаи, когда производители изначально устанавливают в системах отопления гидрострелки. Такое решение нельзя не назвать нерациональным — например, газовые напольные котлы, таким образом, защищены от поломки. Производитель также сохраняет срок гарантии на свой товар.

Перемещение воды в гидравлической стрелке

Возникновение теплового удара в системе отопления возможно в случае, если в теплообменник котла резко поступит холодный теплоноситель из «обратки». Практически всегда тепловой удар повреждает теплообменник. Если же в системе отопления установлен гидроразделитель, гидро- динамические параметры различных контуров котла стабилизируются и его работа становится стабильной.

к меню ↑

Расчет параметров — зачем он нужен?

Важно знать, как правильно провести расчет гидравлических параметров гидрострелки для отопления. Это поможет правильно настроить работу гидрострелки, а также дополнительно выполнить очистку теплоносителя, удалить накопившийся в нем воздух, а также различные примеси — песок или ржавчину.

Правильно установив гидроразделитель, можно добиться еще одного важного эффекта — удалить из теплоносителя растворенный воздух, тем самым защищая металлические системы котла от окисления.

Срок службы системы отопления, а также отдельных ее элементов — запорной арматуры, насосов, датчиков, радиатора, теплообменника будет значительно продлен.

к меню ↑

Принцип и схема работы гидрострелки для отопления

Если понять принцип действия потоков теплоносителя внутри гидрострелки, можно описать расчет и схему гидравлических процессов, происходящих внутри нее. Существует несколько циклов работы контурной системы отопления, в проекте которых заложена гидрострелка.

Гидравлическая стрелка Meibes до 85 кВт

После того, как система отопления будет запущена, нужно еще выждать некоторое время до того момента, пока теплоноситель не наберет нужную температуру — жидкость будет циркулировать по малому кругу, а весь поток воды спуститься вниз по гидрострелке.

А после нормализации температурного режима, к котлу нужно будет подключить вторичные контуры отопления для того, чтобы работа котла вошла в режим «входящие — исходящие» потоки, а сама гидрострелка будет работать как воздухоотводчик и очищать теплоноситель от накопившейся грязи.

к меню ↑

Разбор принципов работы гидрострелки (видео)

к меню ↑

Напольные распределительные системы — роль гидрострелки

Поток теплоносителя во вторичном контуре в большинстве случаев регулируется автоматически при достижении определенного температурного режима. При определенной температуре ГВС насос отключается, или же просто проток теплоносителя из-за закрытия термоголовки на радиатор уменьшается.

Сама схема подачи тепла в напольной распределительной системе (особенно двухконтурной) довольно сложная. Достаточно лишь сказать, что разница между потоками уходит вверх по гидрострелке. Если бы ее не было вовсе, возникло бы такое явление как гидравлический перекос.

Вот так выглядит смонтированная гидравлическая стрелка в котельной

В результате чего работа циркуляционного насоса прекращается, а само отопительное оборудование и его составляющие полностью выходят из строя, и тепловая система в дальнейшем становиться невозможной.

к меню ↑

Какие преимущества гидравлических стрелок?

Гидрострелки обладают массой преимуществ. Первое, и, пожалуй, самое основное из них — это защитное. Системы, оснащенные гидравлической стрелкой, надежно защищают чугунные теплообменники от последствий теплового удара.

При помощи гидрострелки расход тепла поддерживается на фиксированном уровне за счет снижения разницы температур между обратным и подающим трубопроводом.

Если же вы хотите, чтобы температурный напор был снижен, нужно будет произвести замену направления движения теплоносителя в гидрострелке.

Второе преимущество, не менее важное — это простота подбора и расчет насоса для котла. Распределение их мощности на отдельные контуры позволяет использовать всего один насос вместо пары насосов послабее.

Гидроконтур позволяет повысить срок эксплуатации котельного оборудования. Точнее более правильно будет сказать, что он даст возможность избежать появления резких скачков температурного напора. Как следствие его работа будет стабильной и продолжительной.

Гидравлическая стрелка для системы водяного отопления

Также при установке гидравлического контура вы не столкнетесь с таким неприятным явлением как разбалансировка, а сама система будет гидравлически устойчивой. Нехватки расходов теплоносителя не будет, поскольку распределение потока по контурам или веткам буде проходить равномерно.

Если система не оснащена гидронасосом, мощность насоса будет довольно слабой и увеличить расход до необходимого значения не получиться. А вот гидрострелка как раз даст тот дополнительный расход теплоносителя, и необходимости приобретения еще нескольких насосов не возникнет.

Портал об отоплении » Водяное отопление

Гидрострелка

Современная система отопления состоит из множества элементов. Среди них и гидравлическая стрелка. Зачем нужна гидравлическая стрелка?

Без нее мощная отопительная система не сможет функционировать нормально. Дело в том, что расход теплоносителя сильно увеличивается, если в доме имеются и радиаторы, и бойлеры, и система теплые полы. Гидрострелка позволяет стабилизировать работу системы отопления. Если выразиться проще, то данный отопительный элемент способствует согласованной работе всех деталей в системе. 

Монтаж гидрострелки

Монтаж гидрострелки выполняется в таких вариантах, как: 

1. Когда один настенный котел обеспечивает работу разветвленной системы со значительным расходом теплоносителя.
2. Когда система включает в себя два котла настенного типа. 
3. Когда в состав системы входит сразу два типа котлов – настенный и напольный. При этом напольный котел, как правило, является резервным. Следовательно, работает только один котел – настенный.

Гидравлическая стрелка «Теплофорум» представляет собой трубу, у которой есть шесть патрубков. К боковым патрубкам подсоединяют трубы для подачи теплового носителя и его возврата к котлу для повторного нагрева. К самому верхнему патрубку подсоединяют автоматический воздухоотводчик. К самому нижнему подсоединяют сливной кран. Последний нужен для удаления грязного осадка из гидрострелки. Внутри гидравлической стрелки полностью отсутствуют какие-либо элементы.

Гидрострелка для отопления может работать в трех вариантах:

1. Когда и котел, и система тратят одинаковое количество теплового носителя. В данном случае тепловой носитель поступает прямо в систему. Там он распределяется по контурам с помощью насосов, а после снова возвращается в котел через гидравлическую стрелку.
2. Когда теплоноситель больше расходится через отопительную систему, чем через котел. В этом случае гидрострелка поставляет к котлу столько теплоносителя, сколько ему требуется для нормальной работы. В свою очередь система отопления возьмет столько теплоносителя, сколько требуется ей.
3. Когда расход в системе отопления уменьшился без видимых причин. В таком случае стабильную работу котла обеспечивает именно гидрострелка, которая позволит ему вовремя нагреваться и отключаться.

Так как внутренний диаметр гидравлической стрелки намного больше, чем диаметр труб, то поток теплового носителя в ней становится медленнее. Из-за этого воздух, растворенный в тепловом носителе, собирается в верхней части оборудования. Именно поэтому гидрострелку оснащают автоматическим воздухоотводчиком. Также гидравлическая стрелка оснащена отсечным клапаном. Он размещается непосредственно под воздухоотводчиком. Клапан позволяет выполнять замену каких-либо элементов, проводить ремонтные работы без остановки системы.

Что касается грязного осадка в гидравлической стрелке, то удаляется он с помощью шарового крана. Грязь обязательно будет присутствовать в теплоносителе. Данного недостатка избежать не получится никак. Иногда кран нужно будет открывать, чтобы вся грязь вытекла из гидрострелки.

Часто гидрострелку укомплектовывают манометром и тонометром. Однако их наличие не всегда необходимо. В любом случае тонометры и манометры можно приобрести в любое время. Монтаж гидрострелки может выполняться и вертикально, и горизонтально. Больше того, данное оборудование можно устанавливать даже под наклоном. Гидравлическая стрелка будет функционировать исправно в любом положении. Главное, чтобы колпачок воздухоотводчика был направлен вверх, а грязь оседала именно в нижней части оборудования.

Гидрострелка для отопления — назначение и основные параметры

Система отопления – это достаточно сложный «организм» для эффективного функционирования которого требуется добиться максимального согласования, балансировки работы всех его элементов. Добиться такой «гармонии» — не так просто, особенно если система сложная, разветвленная, включающая несколько контуров, различающихся и по принципу работы, и по температурному режиму. Кроме того, отопительные контуры отдельные приборы теплообмена могут иметь свои устройства автоматической регулировки и обеспечения работы, которые своим вмешательством не должны оказывать влияния на функциональные возможности «соседей».

Гидрострелка для отопления

Существует несколько подходов к достижению подобного «унисона», но одним из наиболее простых и эффективных способов является совсем несложное, но очень эффективное устройство – гидравлический разделитель, или, как его чаще называют, гидрострелка для отопления. Что это за элемент, каков принцип его работы, как его правильно рассчитать и смонтировать – в настоящей публикации.

Для чего нужен гидравлический разделитель в системе отопления

Чтобы разобраться в предназначении гидрострелки, давайте вспомним, как вообще работает автономная система отопления.

• В простейшем варианте систему с принудительной циркуляцией можно представить так.

Простейшая одноконтурная система отопления

Схема приведена с большим упрощением. Так, на ней не показаны расширительный бак и элементы группы безопасности, просто из соображений «облегчения» рисунка.

К – котел, обеспечивает нагрев теплоносителя.

N1 – циркуляционный насос, благодаря работе которого теплоноситель перемещается по трубам подачи (красные линии) и «обратки» (синие линии). Насос может быть установлен на трубе или же быть входить в конструкцию котла – особенно это характерно для настенных моделей.

На замкнутом контуре труб врезаны радиаторы отопления (РО), обеспечивающие теплообмен – тепловая энергия теплоносителя передаётся в помещения дома.

При правильном подборе циркуляционного насоса по производительности и создаваемому напору в простейшей одноконтурной системе отопления, его может быть вполне достаточно в единственном экземпляре, и особой нужды в установке дополнительных устройств вроде бы и нет. Будет по этому поводу замечание – несколько позднее.

Циркуляционные насос – важнейший элемент системы отопления

Хотя и существуют схемы с естественной циркуляцией теплоносителя, следует все же установить циркуляционный насос – это резко поднимет эффективность работы системы отопления. Как выбрать циркуляционный насос для отопления, как просчитать оптимальные параметры прибора – в специальной публикации нашего портала.

• Для небольшого дома такой простой схемы может быть вполне достаточно. Но в здании побольше часто приходится использовать несколько контуров отопления. Усложним схему.

Справиться ли один насос с несколькими контурами? Далеко не факт…

На данном рисунке показано, что насос обеспечивает движение теплоносителя через коллектор (Кл), откуда он разбирается на несколько разных контуров. Это могут быть:

— Один или несколько высокотемпературных контуров с обычными радиаторами или конвекторами (РО).

— Водяные теплые полы (ВТП), для которых уже температура теплоносителя должна быть значительно ниже, значит будут задействованы специальные термостатические устройства. Сенсорная длина контуров теплых полов также обычно превышает в несколько раз обычную радиаторную разводку.

— Система обеспечения дома горячей водой с установкой бойлера косвенного нагрева (БКН). Здесь – совершенно особые требования к циркуляции теплоносителя, так как обычно изменением расхода протекающего через бойлер теплоносителя регулируется и температура нагрева горячей воды.

Справится ли наш единственный насос с такой нагрузкой, с таким расходом теплоносителя? Наверное, нет. Конечно, существуют модели высокой производительности и мощности, с большими показателями создаваемого напора, но не беспредельны возможности и самого котла. Его теплообменник и внутренние патрубки рассчитаны на определенную производительность и создаваемое давление, и завышать эти значения – не следует, так как это вполне может привести к выходу из строя дорогостоящей котельной установки.

Да и сам насос, если будет работать постоянно на пике своих возможностей, обеспечивая теплоносителем все контуры разветвлённой системы, вряд ли прослужит долго. Это не говоря даже о повышенной шумности мощного оборудования и немалом расходе электроэнергии.

• Какой выход – устанавливать на каждый контур собственный циркуляционный насос, рассчитанный по параметрам своей «подсистемы», которую он обслуживает.

Работа нескольких насосов требует обязательного согласования, иначе система будет разбалансированной

Итак, на каждый из контуров установлен собственный насос. Проблема решена? Увы, это далеко не так – она просто перешла в «другую плоскость» и даже усугубилась!

Чтобы такая системы работала стабильно, необходим очень точный расчет насосного оборудования. Но даже это, скорее всего, не сделает столь сложную схему равновесной. Насосы, как правило, увязаны с системами термостатического регулирования каждого из контуров, то есть их текущие, на данный момент, эксплуатационные характеристики – величины изменяющиеся. Один контур временно приостанавливает свою работу, другой, наоборот, включается. Не исключены варианты одновременного функционирования или, наоборот, временного простоя всех насосов. Циркуляция в одном контуре может создать инерционное, «паразитное» перемещение теплоносителя в другом, там, где это в настоящий момент не требуется – и так далее, разнообразных вариантов может быть немало.

В итоге это нередко приводит к недопустимому перегреву теплых полов, к неравномерности отопления различных помещений, к «запиранию» контуров и к другим негативным явлениям, которые сводят на нет старания хозяев создать высокоэффективную систему.

А хуже всего в этом случае насосу, установленному около котла – вся нестабильность параметров системы в первую очередь отражается на его работе, и в конечном итоге – на «раздерганном», не поддающимся точным регулировкам функционировании котла. А ведь нередко в крупных домах устанавливаются каскадно два и более котлов – управление такой системой становится вообще чрезвычайно сложной, почти невыполнимой задачей. Все это вызывает быстрый износ дорогостоящего оборудования.

• А выход, оказывается, совсем прост – необходимо разделить всю гидравлическую систему не только на контуры конечного потребления, через коллектор, но и выделить отдельный контур котла.

Проблема балансировки решается установкой гидравлического разделителя (гидрострелки)

Именно эту функцию и выполняет гидравлическая стрелка (ГС). Это нехитрое устройство устанавливается между котлом и коллектором.

Правильное полное название гидрострелки – гидравлический разделитель. Стрелкой ее назвали, по всей видимости, потому, что она способна перенаправлять гидравлические потоки теплоносителя, обеспечивая сбалансированность всей системы в целом.

Конструкция обычной гидрострелки — чрезвычайно проста

Конструктивно этот элемент представляет собой полую трубу круглого или прямоугольного сечения, заглушенную с обоих торцов, с двумя парами патрубков – выходных, для подачи, и входных – для трубы «обратки».

По сути, образуются два взаимосвязанных, но, по сути – независимых друг от контура: малый конур котла и большой, включающий коллектор со всеми разветвлениями на остальные контуры. В каждом из этих двух контуров свой расход и скорость движения теплоносителя, которые не оказывают сколь-нибудь значимого влияния друг на друга. Обычно показатель Q1 – величина стабильная, так как насос котла работает постоянно на одних оборотах, Q2 – изменяющаяся по ходу текущей работы системы отопления.

По сути, система разделяется на малый контур котла и большой — с приборами теплообмена.

Диаметр трубы подбирается таким образом, чтобы создавался участок пониженного гидравлического сопротивления, что позволяет выровнять давление в малом контуре, поставить его вне зависимости от работы или простоя рабочих контуров. В целом это приводит к сбалансированной работе каждого из участков системы отопления, к плавному, не подверженному скачкам давления и температуры функционированию котельного оборудования и всей системы в целом.

Как работает гидравлический разделитель

В принципе, возможны три режима функционирования гидравлического разделителя.

Иллюстрация	Описание режима работы гидрострелки
	Это – практически идеальное, равновесное состояние системы. Напор, созданный насосом малого контура котла равен суммарному напору всех контуров отопления (Q1 = Q2). Температура на входе и выходе подачи равны (t1 = t3). Аналогичная ситуация и на патрубках «обратки» (t2 = t4). Вертикальное перемещение теплоносителя минимально или даже вовсе отсутствует. На практике такая ситуация если и встречается, то крайне редко, эпизодически, так как параметры работы контуров отопления имеют тенденцию к периодическому изменению.
	Ситуация вторая. Суммарный расход теплоносителя в контурах отопления превышает аналогичный показатель насоса котла (Q1 . По сути, можно охарактеризовать так, что «спрос» на воду превышает то, что может «предложить» котел. Ситуация достаточно часто встречающаяся, когда одновременно задействовано большинство контуров. В этом случае образуется вертикальный восходящий поток от патрубка обратки большого контура к патрубку подачи. Перемещаясь вверх, вертикальный поток перемешивается с горячим теплоносителем, поступающим от котла. Температурный режим: t1 > t3, t2 = t4.
	Ситуация диаметрально противоположная – расход в малом контуре (не изменяясь номинально) стал выше, чем суммарно в контурах отопления (Q1 > Q2). «Предложение» превысило «спрос» на теплоноситель. Типичные причины такой ситуации: – срабатывание термостатической аппаратуры на контурах отопления или на бойлере косвенного нагрева, временно выключающей подачу теплоносителя. – временное полное отключение одного или нескольких контуров из-за невостребованности в отоплении тех или иных помещений. – временный вывод из эксплуатации контуров для проведения ремонтных или профилактических работ. – запуск котельного оборудования для прогрева, с постепенным ступенчатым подключением рабочих контуров. Ничего критичного не происходит – контур котла работает в большей части «на себя», перекачивая основной объем теплоносителя по малому кругу. В самой гидрострелке образуется вертикальный нисходящий поток, от подачи к «обратке». Температурный режим: t1 = t3, t2 > t4. При таком режиме работы температура в «обратке» достаточно быстро доходит до порога срабатывания автоматического отключения котельного оборудования, чем достигается рациональное использование топлива.

Гидравлический разделитель может выполнить еще ряд полезных функций.

• Прежде всего – обещанное замечание про систему отопления не самого разветвленного типа. Гидрострелка может стать полезным, а иногда даже – и обязательным элементом в том случае, если теплообменник котла изготовлен из чугуна.

Чугунные теплообменники не любят резких перепадов температур — могут дать трещину

При всех своих достоинствах этот металл все же обладает существенным недостатком – механической и термической хрупкостью. Резкий перепад температуры с большой амплитудой может привести к появлению трещины в чугунной детали. Таким образом, при розжиге системы отопления в холодное время года может возникнуть очень существенная разница температур – в топке и в трубе обратки. Прогрев теплоносителя в большом контуре займет немало времени, и этот период является весьма критичным для чугунного теплообменника. А вот если контур «укоротить», то есть запустить через гидравлический разделитель, нагрев теплоносителя осуществится гораздо быстрее, и вероятность деформации теплообменника котла будет минимальной.

Цены на гидравлический разделитель STOUT

Гидравлический разделитель STOUT

Кстати, некоторые производители котельного оборудования с чугунными теплообменниками прямо указывают на необходимость установки гидрострелки – нарушение этих требований влечет прекращение гарантийных обязательств.

• Резкое расширение объема в трубе гидрострелки и вызванное этим падение скорости движения жидкости вполне можно дополнительно «поставить на службу».

Возможные дополнительные функции гидрострелки — сепарация воздуха и очистка теплоносителя от твердых взвесей

1. Полностью исключить газообразование в теплоносителе – практически невозможно, поэтому в системе отопления устанавливаются спускные краны Маевского или автоматические воздухоотводчики – в группе безопасности, на радиаторах отопления и т.п. Очень эффективным, за счет большого объема, сепаратором воздуха способен стать и гидравлический разделитель. Для этого на него сверху врезают автоматический воздухоотводчик (поз. 1). Кроме того, на моделях заводского производства часто внутри цилиндра устанавливается специальная мелкоячеистая сетка, которая способствует активному отделению растворенного воздуха от жидкости с последующим выпуском его через отводчик.
2. Резкое замедление скорости потока способствует гравитационному оседанию твердых взвесей, появление которых вполне вероятно в теплоносителе. Если снизу установить кран (поз. 2), то появится возможность регулярно очищать систему от скопившегося шлама.

Видео: Анимированная демонстрация функционирования гидравлического разделителя

Специфика конструкции гидравлического разделителя

Как видно из изложенного, конструкция гидравлического разделителя – достаточно незамысловата. Тем не менее, она должна подчиняться определенным правилам.

В продаже в специализированных магазинах можно встретить немало предложений, разных размеров и конфигураций, то есть имеется возможность подобрать модель, максимально по своим параметрам подходящую под имеющуюся или планируемую систему отопления. Нередко встречаются оригинальные модели, которые конструктивно совмещают и сам гидравлический разделитель, и коллектор для подключения контуров. Иногда можно увидеть гидрострелки и вообще необычной звездчатой конфигурации.

Разнообразные варианты гидравлических разделителей заводского изготовления

Однако, если посмотреть на стоимость этих изделий, то наверняка возникнет мысль о возможности самостоятельного изготовления. И вправду, для хозяина дома, знакомого со слесарными и сварочными работами смонтировать гидравлический разделитель – не должно составить особого труда. Главное, соблюсти рекомендуемые размерные параметры, которые обеспечат оптимальную функциональность прибора.

Классическая схема гидравлического разделителя основывается на правиле «трех диаметров». Как это выглядит – показано на схеме.

«Классическая» схема по принципу «трех диаметров»

Диаметры, безусловно, показывают внутренний, условный проход, вне зависимости от толщины стенок.

Другая схожая схема — с патрубками, чередующимися по высоте. Ее пропорции показаны на второй схеме.

Схема с чередованием патрубков по высоте

Считается, что «ступенька вниз» для подачи будет способствовать лучшей сепарации газов, а «ступенька вверх» на обратке эффективнее отделяет твёрдые взвеси.

Как рассчитать диаметр гидрострелки D – будет рассказано в следующем разделе публикации. А пока что стоить заметить, что подобное соотношение диаметров выбрано неслучайно. Одна из главных целей – обеспечить скорость вертикальных потоков в пределах 0,1 ÷ 0,2 м/с, не более. Для чего это нужно:

• Минимальная скорость обеспечивает максимальную очистку теплоносителя от шлама, способствует лучшей сепарации воздуха.
• При небольшой скорости обеспечивается наиболее качественная естественная конвекция горячего, из подачи, и остывшего, из «обратки» теплоносителя. Это создает определенную температурную градацию по высоте – подобным свойством нередко пользуются применяя гидрострелка в качестве коллектора с разным температурным напором — отдельно для высокотемпературных (радиаторы или бойлер) и низкотемпературных («теплые полы») контуров. Такой подход позволяет снизить нагрузки на терморегулирующее оборудование, повысить общую эффективность каждого из контуров и всей системы в целом.

Гидравлический разделитель, позволяющий добиться градиента температур по высоте

Следует сказать, что вертикальное расположение гидрострелки, хотя и считается «классическим», но отнюдь не является догмой. Если не брать в расчет функции отделения из теплоносителя воздуха и сбора твердых взвесей, то, в зависимости от конкретных условий расположения труб в системе отопления, можно принять и горизонтальный вариант. Причем, даже расположение патрубков подачи и обратки котлового и отопительного контуров тоже может меняться. Несколько примеров представлено на схеме ниже.

Возможные схемы горизонтального размещения гидравлического разделителя

При таком расположении гидравлического разделителя требование к минимизации скорости потока в нем уходит на «второй план» — отделения осадков не требуется, а смешивание происходит за счет встречного направления потоков из первичного котлового контура и контура отопления. Это позволяет задействовать при изготовлении трубы меньшего диаметра. Но при этом необходимо создать условия, чтобы обеспечивалось качественное перемешивание. Для этого подающий и обратный патрубки каждого их контуров должны быть разнесены на расстояние, не менее чем четыре диаметра d, и при этом при любом диаметре патрубка эта дистанция не может быть менее 200 мм.

Пример смонтированной горизонтальной гидрострелки

Гидрострелка не обязательно всегда является сварной стальной конструкцией. Можно встретить немало примеров, когда мастера их изготавливают из медных труб или даже из полипропилена – такое устройство вообще будет стоить совсем недорого. Правда, при использовании пластика температурный режим в системе отделения не должен превышать максимальных 70 °С.

Гидравлический разделитель выполнен из полипропиленовых труб

Можно встретить и совсем неожиданные решения. Так, например, гидравлический разделитель выполняют из труб небольшого диаметра, придавая ему вид решетки. При таком подходе вполне можно ограничиться полипропиленовыми или даже металлопластиковыми трубами Ø 32 мм.

Решетчатый гидравлический разделитель из труб небольшого диаметра

Следуя этому же принципу, некоторые мастера устанавливают вместо такой решетки несколько секций старого ненужного радиатора отопления. С функцией гидравлического разделителя такое устройство справится в полной мере. Правда, необходимо учесть то, что неизбежны большие тепловые потери. Придётся продумать качественную термоизоляцию подобной импровизированной гидрострелки.

Расчет стандартного гидравлического разделителя

Предлагаемые в продаже готовые гидравлические разделители рассчитаны на определенную мощность системы отопления. Но если принято решение самостоятельно изготовить эту, в принципе, несложную конструкцию, то важно рассчитать базовые параметры – минимальный диаметр самой гидрострелки и диаметры подводящих патрубков. После этого, руководствуясь схемами, представленными выше, несложно будет составить собственный чертеж.

Ниже будут представлены два варианта расчета гидравлического разделителя «классического» вертикального типа.

Расчет от мощности системы отопления

Существует универсальная формула описывающая зависимость расхода теплоносителя от общей потребности в тепловой мощности, теплоемкости теплоносителя и разницы температур в трубах подачи и «обратки»

Q = W / (с × Δt)

Q – расход, л/час;

W – мощность системы отопления, кВт

с – теплоемкость теплоносителя (для воды – 4,19 кДж/кг×°С или 1,164 Вт×ч/кг×°С или 1,16 кВт/м³×°С)

Δt – разница температур на подаче и «обратке», °С.

Вместе с тем, расход при движении жидкости по трубе равен:

Q = S × V

S – площадь поперечного сечения трубы, м²;

V — скорость потока, м/с.

S = Q / V= W / (с × Δt × V)

Опытным путем доказано, что для оптимального смешивания в гидравлическом разделителе, для качественного отделения воздуха и выпадения в осадок шлама, скорость в нем должна быть не выше 0,1 – 0,2 м/с. Раз уж выбрана единица измерения час, то умножаем на 3600 секунд. Получается 360 – 720 м/час. Можно взять усредненное значение – 540 м/час

Если расчет производится для воды, то можно сразу ввести несколько исходных значений, чтобы упростить формулу

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

Определив сечение, по формуле площади круга несложно определить и требуемый диаметр.

D = √ (4×S/π) = 2 × √ (S/π)

Подставляем значения:

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

= 0,0451 × √(W/Δt)

Так как значение будет получено в метрах, что не совсем удобно, можно перевести его сразу в миллиметры, умножив на 1000.

В итоге формула примет такой вид:

• D = 45,1 √(W/Δt) – для скорости потока в трубе гидрострелки в 0,15 м/с.

Несложно просчитать и значения для верхнего и нижнего предела допустимой скорости потока:

• D = 55,2 √(W/Δt) – для скорости в 0,1 м/с;
• D = 39,1 √(W/Δt) – для скорости в 0,2 м/с.

Определив диаметр гидрострелки, несложно вычислить и диаметры входных и выходных патрубков.

Быстро провести расчеты поможет встроенный калькулятор, размещенный ниже:

Калькулятор расчета рекомендуемых параметров гидрострелки по мощности и разнице температур

Перейти к расчётам

Расчет параметров гидрострелки на основании производительности насосов

Есть и другой способ определить требуемые минимальные размерные параметры гидравлического разделителя. В этом случае за исходные величины будут браться величины производительности насосов в контуре котла и всех контуров отопления и, при наличии, горячего водоснабжения.

Как уже было понятно из описания принципа работы гидрострелки, ее основное предназначение – не перегружать насосное оборудование котельной установки, обеспечивая при этом должный расход теплоносителя во всех контурах отопления. Так на практике и получается, что суммарная производительность всех насосных установок всегда выше аналогичного показателя насоса, обеспечивающего циркуляцию непосредственно через котел.

В самом «пиковом» варианте, когда одновременно задействованы все насосы во всех контурах, суммарная производительность через гидрострелку стане равна разнице:

Q = ∑Qот. – Qкот.

∑Qот. – суммарная производительность всех насосов на контурах отопления и, если есть, на бойлере косвенного нагрева, м³/час

Qкот. – производительность циркуляционного насоса в малом контуре котла отопления. м³/час.

Вернемся вновь в формулам, которые рассматривались выше.

S = W / (с × Δt × V)

Мощность, как уже было показано выше, равна:

W = Q × с × Δt

Значит,

S = (Q × с × Δt) / (с × Δt × V) = Q / V

Отсюда осталось совсем немного для определения диаметра:

D = √ (4×S/π) = 2 × √ (Q /(π × V)) = 2 × √ ((∑Qот. – Qкот.) / (π × V))

Уточнить паспортные характеристики установленного или планируемого к установке насосного оборудования – несложно. Единственное, при расчетах не забывайте приводить значение производительности к единым величинам — м³/час, а скорость потока через гидрострелку – к м/час. Полученный результат останется привести к миллиметрам, умножив на 1000.

Можно сразу упростить формулу, введя константы и рекомендуемую скорость потока, как и в первом расчете. В итоге получаются следующие выражения:

При скорости вертикального потока равной:

• 0,1 м/с: D = 59,5 × √ (∑Qот. – Qкот.)
• 0,15 м/с: D = 48,6 × √ (∑Qот. – Qкот.)
• 0,2 м/с: D = 42,1 × √ (∑Qот. – Qкот.)

Эти соотношения заложены в размещенный ниже калькулятор:

Калькулятор расчета параметров гидрострелки исходя из производительности насосов

Перейти к расчётам

Рассчитанные величины являются минимальными. Если диаметр будет выше, то никакой беды от этого не случится – плавность работы системы отопления только выиграет. А вот заужение ниже расчетной величины – недопустимо!

Естественно, при приобретении или самостоятельном изготовлении гидравлического разделителя ориентируются на стандартные диаметры труб, но только приведенные от полученных результатов обязательно в большую сторону.

Заключение

Подводя итоги публикации, отметит еще раз основные достоинства системы отопления, оснащенной гидравлическим разделителем:

• Чугунный теплообменник котла получает надежную защиту от тепловых ударов. Что продлевает срок службы котельного оборудования.
• Намного упрощается подбор насосов. Для каждого контура модно приобрести прибор необходимой производительности, и это не потребует установки мощного насоса в контуре котла – гидрострелка в полной мере нивелирует этот дисбаланс.
• Расход теплоносителя через котел отличается стабильностью, то есть оборудование всегда работает в штатном оптимальном режиме, без скачков давления и температуры.
• Вся система отопления в целом получается сбалансированной, все контуры независимы и не оказывают значимого влияния один на другой.
• Появляется возможность удаления шлама и газов.

И напоследок – еще один видео-сюжет о значимости гидрострелки в системе отопления:

Видео: Насколько важна гидрострелка в разветвлённой системе отопления?

Гидравлические сепараторы

Правильно организованная система отопления обеспечивает комфорт человека в любом помещении. Гидравлические переключатели и коллекторы используются для оптимизации процесса нагрева. С их помощью появляется возможность оптимально распределить теплоноситель между несколькими потребителями.

Гидравлический пистолет с коллектором — сложное оборудование, позволяющее быстро и легко установить. Эта конструкция герметична благодаря использованию высококачественной стали и испытаниям под давлением. Вы можете купить гидравлическую стрелу и коллектор отопления для подключения к газовым, электрическим или твердотопливным котлам любой мощности.

Конструктивно система представляет собой моноблок с патрубками. Группа патрубков имеет специальную резьбу для подключения к системе отопления.

Гидравлические переключатели и их назначение
Гидравлический пистолет (или гидравлический сепаратор) — это устройство, являющееся незаменимым элементом качественного обогрева. Это дополнительный агрегат, отличающийся особой конструкцией, специфика которой обусловлена ​​количеством контуров и другими характеристиками котла.

Причины установки такого оборудования следующие:

Предотвращение повреждения теплообменников котла, которое может произойти из-за теплового удара (например, при первом запуске системы), проверки оборудования или отключения насосного оборудования.
Возможность стабилизации давления при разнице расхода в контурах котла. Это верно для таких решений, как полы с подогревом, водонагреватели и т. Д.
Функция отстойника. Таким образом, в гидравлической стреле осядет весь мусор, ржавчина и различные загрязнения. Это возможно только при правильном расчете габаритов изделия.
В итоге любое насосное оборудование, датчики будут работать стабильно.
Удаление воздуха. В результате вы сможете предотвратить образование коррозии на различных металлических элементах котла.
Если вы хотите купить водяной пистолет и коллектор отопления, важно учитывать такие характеристики котла как:

Тип котла

;
мощность нагревателя;
количество цепей (от 1 до 5 штук).
Отсутствие гидравлической стрелки может привести к быстрому износу и поломке насоса, в дальнейшем прекращая работу всей системы отопления.

Гидравлические выключатели и коллекторы отопления

Если вы хотите купить водяной пистолет, также важно учитывать следующие технические особенности:

Диаметр

;
высота;
ширина;
межосевое расстояние.
Среди преимуществ гидростатического пистолета можно выделить невысокую цену, возможность продления срока службы дорогостоящего оборудования и высокое качество (изделия испытываются при температуре 110 ° С и давлении 10 бар). . В комплект входят удобные крепления для крепления оборудования на стене.

Гидравлические стрелки позволят создать эффективный и долговечный режим обогрева в любом помещении.

Моделирование теплопередачи в теплообменниках: упражнение в AFT Fathom и AFT Arrow

Автор: Эбби Циммерман, Applied Flow Technology

Теплообменники являются одними из самых дорогих единиц технологического оборудования, поэтому очень важно, чтобы их потери давления и теплопередача были хорошо изучены.AFT Fathom и AFT Arrow позволяют пользователям моделировать теплообменники внутри своих трубопроводных систем. Модели потери давления включают входные K-факторы, кривые сопротивления или информацию о трубном пучке. При рассмотрении энергетических балансов пользователи могут выбирать между 11 моделями теплопередачи в AFT Fathom и 12 моделями теплопередачи в AFT Arrow, чтобы наилучшим образом удовлетворить свои потребности в гидравлическом моделировании.

Хотя AFT Fathom и AFT Arrow также могут моделировать теплопередачу в трубах, в этом блоге основное внимание будет уделено тепловым моделям, доступным для теплообменников.Метод NTU-Effectiveness используется для расчета баланса энергии для теплообменников с этими конфигурациями:

• Параллельный поток
• Противоток
• Поперечный поток

Параллельный поток: модель параллельного потока может использоваться, когда обе жидкости входят в один конец теплообменника и выходят из одного конца теплообменника. Теплообменник с параллельным потоком имеет большую разницу температур между двумя жидкостями на входе. Однако, когда жидкости движутся в параллельном потоке, эта разница уменьшается по мере приближения температур жидкости друг к другу.

Противоток: Противоточный теплообменник является противоположностью теплообменника с параллельным потоком. Горячая жидкость входит с одного конца, а холодная — с другого. Противоточный теплообменник является наиболее распространенным типом теплообменника, когда обе жидкости являются жидкостями.

Crossflow: теплообменник с поперечным потоком чаще всего используется для нагрева или охлаждения газа. Вторичная жидкость течет по трубам, по которым переносится системная жидкость, как показано на Рисунке 1 выше. В AFT Fathom и AFT Arrow доступны три типа моделей теплопередачи с поперечным потоком: обе жидкости несмешанные, смешанные жидкости системы и вторичные смешанные жидкости.

AFT Fathom и AFT Arrow дополнительно имеют тепловую модель Shell & Tube, 1 Shell Pass, Multiple of 2 Tube Pass. Эти шесть тепловых моделей (параллельный поток, противоток, 3 типа поперечного потока и кожух и труба) используют метод NTU-эффективности.

Метод NTU-Effectiveness используется, когда температуры жидкости на входе и выходе из теплообменника неизвестны. Мы рассмотрим здесь метод NTU-Effectiveness, чтобы лучше понять, что делают AFT Fathom и AFT Arrow, когда вы выбираете тепловую модель для своего теплообменника.

Для начала, метод NTU-Effectiveness требует, чтобы была найдена максимально возможная теплопередача. Теоретически максимальная теплопередача могла бы происходить в противоточном теплообменнике бесконечной длины. В этом сценарии максимально возможная разница температур — это разница между температурой на входе горячей жидкости и температурой на входе холодной жидкости:

Ур. 1) Т _х2 — Т _с1

Затем минимальный показатель теплоемкости можно найти, умножив массовый расход на удельную теплоемкость горячей и холодной жидкости:

Ур.2) C _h = (ṁc _p ) _h

C _c = (ṁc _p ) _c

и C _мин. = нижнее значение

Жидкость с более высокой теплоемкостью изменяет температуру быстрее по длине теплообменника, но жидкость с более низкой теплоемкостью фактически претерпевает максимально возможное изменение температуры. Исходя из этого, максимальная теплопередача между двумя жидкостями в теоретическом теплообменнике — это минимальная величина теплоемкости, умноженная на максимальную разницу температур:

Ур.3) q _макс = C _мин (T _h2 — T _c1 )

Эффективность теплообменника — это соотношение между фактической скоростью теплопередачи и максимально возможной скоростью теплопередачи:

Ур. 4) ε = q / q _max , где q = C _h (T _h2 — T _h3 ) = C _c (T _c2 — T _c1 )

Если известны эффективность и входные условия, количество тепла, передаваемого между двумя жидкостями, можно рассчитать, ничего не зная о выходной температуре любой из этих жидкостей:

Ур.5) q = εC _мин (T _h2 — T _c1 )

Ключевым моментом в методе NTU становится расчет эффективности, которая является функцией коэффициента теплоемкости C и количества единиц переноса NTU:

Ур. 6) C = C _мин. / C _макс.

Ур. 7) NTU = N = UA / C _мин. , где U — общий коэффициент теплопередачи, а A — площадь теплопередачи

.

Каждая конфигурация теплообменника имеет уникальное отношение, используемое для расчета эффективности.Они становятся фундаментальными уравнениями для шести тепловых моделей, которые мы обсуждали ранее и которые можно увидеть на Рисунке 2 ниже.

Рисунок 2: Уравнения эффективности для различных конфигураций теплообменников

Другие тепловые модели, доступные в AFT Fathom и AFT Arrow, не нуждаются в использовании метода NTU-Effectiveness, поскольку они напрямую определяют информацию об условиях на выходе теплообменника. Их:

• Регулируемая температура на выходе
• Контролируемая температура на выходе (застой)
  • доступно только в AFT Arrow
• Рост застоя энтальпии
• Рост стагнации температуры
• Постоянная заданная тепловая мощность
• Указанная тепловая мощность в сравнении сРасход

Теперь, когда установлено базовое понимание каждой тепловой модели, мы рассмотрим сравнение результатов теплопередачи между различными тепловыми моделями, в которых используется метод NTU-Effectiveness. Входные данные, необходимые для всех шести тепловых моделей, одинаковы и показаны ниже на Рисунке 3.

Рисунок 3: Входные данные, необходимые для всех шести тепловых моделей, использующих метод NTU-Effectiveness

Если в теплообменник вводятся идентичные тепловые данные, но тепловая модель варьируется, это результаты:

Рисунок 4: Сравнение шести тепловых моделей эффективности NTU в AFT Fathom

Согласно методу NTU-Effectiveness, AFT Fathom рассчитывает, что противоточный теплообменник будет охлаждать горячую жидкость больше всего, а теплообменник с параллельным потоком будет охлаждать горячую жидкость меньше всего.При использовании одиночного разветвления теплообменника, как в этом примере, обратите внимание, что вы должны указать данные вторичной жидкости (показанные на рисунке 3), потому что моделируется только первичный контур жидкости.

Если вы хотите, чтобы AFT Fathom или AFT Arrow рассчитывали эти вторичные данные жидкости, вам необходимо смоделировать как сторону горячей жидкости, так и сторону холодной жидкости теплообменника. Функция, которая позволяет вам это сделать, называется Thermal Linking и доступна для шести тепловых моделей NTU-Effectiveness.

Thermal Linking позволяет двум теплообменникам представлять две стороны одного теплообменника. Эту возможность также можно использовать для моделирования контуров теплопередачи с различными жидкостями. Для получения дополнительной информации о том, как использовать Thermal Linking, обратитесь к этой статье: Моделирование стороны трубы и стороны кожуха теплообменника.

В целом, моделирование теплопередачи для теплообменников в AFT Fathom и AFT Arrow — очень мощный инструмент. Доступные 11 или 12 тепловые модели для теплообменников позволяют моделировать различные конфигурации.Когда выходные условия теплообменника неизвестны, AFT Fathom и AFT Arrow могут использовать метод NTU-Effectiveness для расчета теплопередачи. Информацию о моделировании теплопередачи в трубах можно найти в блоге Эрин!

[1] Дженгель, Ю. А., Тернер, Р. Х., Цимбала, Дж. М. (2012) Основы наук о теплоносителях, 4-е издание, Лондон: Высшее образование Макгроу Хилла

Среда, 20 июня 10:00 — 11:00 (MDT)

Узнайте, как динамически моделировать разрыв трубы в теплообменнике.Разрывы трубок необходимо оценивать и устранять, чтобы обеспечить непрерывную безопасную работу. Использование модели и процесса моделирования чрезвычайно полезно и может помочь обеспечить более точные размеры и оценку опасностей.

Гидравлические расчеты | Жидкая сила

Инструкции : Щелкните зеленую стрелку, чтобы показать или скрыть группу формул или гидравлических расчетов. Некоторые поля содержат примечания или дополнительную информацию, которые появятся, если вы поместите указатель мыши на поле.Оставьте только одно поле открытым в каждой формуле и нажмите кнопку «Рассчитать» для результата этого поля.

Сантистрок (Cst) в Универсальные секунды Сейболта (SUS или SSU) Таблица преобразования

Сантистокс (сСт)	Saybolt Universal Seconds (SUS)
1.8	32
2,7	35
4,2	40
5,8	45
7.4	50
8,9	55
10,3	60
11,7	65
13.0	70
14,3	75
15,6	80
16,8	85
18.1	90
19,2	95
20,4	100
22,8	110
25.0	120
27,4	130
29,6	140
31,8	150
34.0	160
36,0	170
38,4	180
40,6	190
42.8	200
47,2	220
51,6	240
55,9	260
60.2	280
64,5	300
69,9	325
75,3	350
80.7	375
86,1	400

Сантистокс (сСт)	Saybolt Universal Seconds (SUS)
91.5	425
96,8	450
102,2	475
107,6	500
118.4	550
129,2	600
140,3	650
151	700
162	750
173	800
183	850
194	900
205	950
215	1 000
259	1,200
302	1,400
345	1,600
388	1,800
432	2 000
541	2,500
650	3 000
758	3,500
866	4 000
974	4500
1,190	5 500
1,300	6 000
1 405	6 500
1,515	7 000
1,625	7 500
1,730	8 000
1,840	8 500
1,950	9 000
2,055	9 500
2,165	10 000

Дополнительные инструменты и справочные материалы:

Вы можете найти дополнительные инструменты и программное обеспечение для преобразования на нашей странице загрузок.Вы также можете найти дополнительную информацию о формулах и преобразованиях на этой странице на нашей странице образовательной литературы.

---

Заявление об отказе от ответственности:

Хотя формулы Fluid Power являются полезными инструментами для определения компонентов и возможностей системы; другие факторы, такие как механическая эффективность, гидродинамика и ограничения материалов, также должны быть приняты во внимание.

Компания

Advanced Fluid Systems тщательно проверила правильность преобразований и расчетов на этой странице. Однако Advanced Fluid Systems не предоставляет никаких гарантий и не принимает на себя никаких юридических обязательств или ответственности за точность, полноту или полезность любой предоставленной информации.

Если у вас есть какие-либо вопросы, комментарии или отзывы об информации на этой странице или на нашем веб-сайте, пожалуйста, свяжитесь с [email protected]

Гидравлическая схема системы отопления и горячего водоснабжения

Контекст 1

… из 33 домов имеют идентичную систему отопления и горячего водоснабжения, как показано на Рисунке 1. Тепло вырабатывается посредством модулирующего воздухообменника. водяной тепловой насос (ТН), подключенный к системе подогрева пола и накопительному резервуару ГВС. …

Контекст 2

… жилые дома подключены к низковольтной распределительной сети, как показано на Рисунке 11 (b) (на странице 15).Используется та же топология сетки узлов IEEE 34, что и в Baetens et al. (2012), а размеры соответствуют средней прочности фидера, что означает алюминиевые кабели сечением 95 мм 2, 50 мм 2 и 35 мм 2 для различных линий. …

Контекст 3

… смесительный клапан имеет заданное значение 45 • C. Из-за способа расчета стохастических профилей потребления ГВС каждое жилище имеет ограниченное количество дней, в течение которых общее количество ГВС нагрузка очень велика. Следовательно, комфортность ГВС колеблется в пределах 96.4% и 99,8%, как показано на Рисунке 10. На Рисунке 10 представлен обзор использования энергии, SPF теплового насоса, первичной энергоэффективности всей системы отопления и ГВС, а также комфорта ГВС. …

Контекст 4

… комфортность ГВС варьируется от 96,4% до 99,8%, как показано на Рисунке 10. На Рисунке 10 представлен обзор использования энергии, SPF теплового насоса, КПД первичной энергии общая система отопления и ГВС и комфорт ГВС. Несмотря на низкий стандарт энергии, потребность в тепле в основном обусловлена ​​отоплением помещений….

Контекст 5

… требуемая номинальная мощность фотоэлектрических массивов для достижения годового нулевого баланса энергии находится между 5,0 кВт и 7,5 кВт пиковой мощностью. На рисунке 11 показано, что отключение инвертора затрагивает только 10 из 33 домов. Потери при отключении могут достигать 20% годового производства фотоэлектрических систем этих систем. …

Контекст 6

… для лучшего понимания фазового перехода между средним производством фотоэлектрических систем и потреблением электроэнергии мы агрегировали различные профили мощности на Рисунке 12 (вверху слева).Этот рисунок показывает агрегированную суточную мощность для потребления электроэнергии пользователями, производства фотоэлектрических элементов и работы высокого давления для дома 19, на который приходится около 17% потерь от сокращения. …

Контекст 7

… На рисунке 12 (вверху слева) показано, что в доме 19 потребление электроэнергии приборами и освещением имеет пик утром и вечером. Тепловой насос также работает чаще всего утром и вечером, со сдвигом во времени примерно на два часа (позже) по сравнению с потреблением электроэнергии пользователем….

Контекст 8

… ссылка: моделирование выполнялось на настольных компьютерах с двумя разными процессорами (Intel Xeon (R) с частотой 2,53 ГГц и 3,07 ГГц) и в зависимости от процессора и (в первую очередь) Стратегия управления время моделирования составляло от 1,2 до 4,3 дня для моделирования одного года. Центральный 12К Рис. 12. Профили агрегированной удельной мощности для дома 19 с емкостью накопителя ГВС 0,3 м 3. …

Контекст 9

… держите это управление DSM очень простым, температура повышается одновременно (с 12 до 16 часов) в каждом доме во все дни года, даже если нет сворачивания риск в данный момент или положение в сетке.Совокупные профили мощности для часового ГВС, 12K, с ежедневным повышением температуры на 12 K, показаны на Рисунке 12 (вверху в середине). Мы видим явный сдвиг в работе теплового насоса с очень резким пиком в 12 часов. …

Контекст 10

… мы пытаемся увеличить собственное потребление γ S во время высокой мощности впрыска, мы ожидаем уменьшения потерь на сокращение. На рисунке 12 (вверху справа) показан эффект PGrid 12K. Сдвиг работы ВД гораздо менее выражен, чем для Clock DHW, 12K….

Контекст 11

… Идея состоит в том, чтобы активировать управление в жилых помещениях, когда на основе их собственных измерений напряжения есть веские основания подозревать, что сокращение может произойти где-то еще. Влияние на совокупную мощность для обоих элементов управления с ∆TSet ГВС, равным 12 K, показано на Рисунке 12 (внизу слева и посередине). Отчетливо видно влияние разделения нагрузки между всеми жилищами: VGrid var, 12K снижает потери при сокращении больше, чем VGrid fix, 12K….

Контекст 12

… Центральное управление, исследуемое в этой статье, выбирает только на основе температуры накопительного бака. При максимальном значении ∆TSet DHW, равном 12 K, результирующая суммарная мощность показана на Рисунке 12 (справа внизу). Центральная стратегия явно сложнее и дороже, чем все другие изученные средства управления, поскольку для нее требуется центральная система мониторинга и контроля. …

Контекст 13

… определите чистую экономию электроэнергии как ∆E NBH = E NBH, DSM −E NBH, исх.На рисунке 13 показано пространство потери выгод для района. На этом графике каждый маркер является конечным результатом стратегии управления на уровне соседства. …

Контекст 14

… результаты комбинированных стратегий обсуждаются в разделе 4.5. На рисунке 13 также показаны результаты для других стратегий для различных значений ∆TSet DHW. Мы видим, что для всех стратегий как спрос на электроэнергию, так и сокращение потерь на сокращение возрастают с увеличением значений ∆TSet DHW….

Контекст 15

… тепловые потери также будут выше и могут перекомпенсировать преимущества дополнительного переключения нагрузки. На рис. 14 показаны результаты для резервуара-хранилища 0,5 м 3. На этом рисунке также в эталонном корпусе есть резервуар для горячей воды бытового потребления большего размера. …

Контекст 16

… реальные достоинства резервуара для хранения большего размера необходимо оценить путем сравнения с исходным эталонным случаем, в котором используется резервуар меньшего размера. Это показано на Рисунке 15, где в эталонном случае резервуар горячей воды бытового потребления равен 0.3 м 3 помещается в начало координат. В первую очередь, мы не обсуждаем три маркера на концах стрелок (они будут обсуждены в следующем разделе). …

Контекст 17

… мы хотим объединить достоинства самой простой стратегии в дни без сворачивания с эффективностью продвинутых стратегий в дни с свёртыванием. Это было смоделировано для трех случаев и отображено стрелками на рисунке 15. …

Контекст 18

… vol = 0,5 м 3 Рис. 14. Пространство без потерь для DSM, основанного на правилах, с резервуаром для хранения горячей воды объемом 0,5 м 3. …

Контекст 19

… мог бы смоделировать больше комбинаций и других значений для ∆TSet DHW. Например, из рисунка 15 можно ожидать, что комбинация Clock DHW, 4K с VGrid var, 12K или Central 18K повысит ∆E NBH. Вероятно, есть и другие стратегии контроля, которые стоит изучить. …

Контекст 20

… объем = 0,5 м 3 Рис. 15. Пространство без потерь для DSM, основанного на правилах, с баком-накопителем на 300 и 500 л. …

Контекст 21

… диаграмма разброса среднего самопотребления и самогенерации для всех жилых домов в районе и для всех исследованных стратегий управления показана на рисунке 16. На этом рисунке оба индикатора представлены как функция относительной экономии энергии в районе ∆E NBH. …

Контекст 22

…. поэтому в целях экономии энергии никогда не должно быть целью увеличения собственного потребления отдельных зданий как таковых. Самопотребление, γ s Самообразование, γ d Рис. 16. График разброса среднего самопотребления и самогенерации для всех стратегий контроля в зависимости от ∆E NBH Это рассуждение может быть распространено на кварталы, районы и страны. …

NFPA — Преимущества гидравлической энергии

Гидравлические и пневматические системы имеют много преимуществ для машин, в которых они установлены.Это включает:

• высокое отношение мощности к массе — Вы, вероятно, могли бы держать в ладони гидравлический двигатель мощностью 5 л.с., но электродвигатель мощностью 5 л.с. может весить 40 фунтов или больше.
• безопасность во взрывоопасных средах , потому что они по своей природе искробезопасны и могут выдерживать высокие температуры.
• сила или крутящий момент могут поддерживаться постоянными — это уникально для гидравлической трансмиссии
• высокий крутящий момент при низкой скорости вращения — в отличие от электродвигателей, пневматические и гидравлические двигатели могут создавать высокий крутящий момент при работе на низких скоростях вращения.Некоторые гидромоторы могут поддерживать крутящий момент даже при нулевой скорости без перегрева
• Жидкости под давлением могут передаваться на большие расстояния и через сложные конфигурации машин с небольшой потерей мощности
• Многофункциональное управление — один гидравлический насос или воздушный компрессор может обеспечивать питание многих цилиндров, двигателей или других приводов
• Устранение сложных механических цепей шестерен , цепей, ремней, кулачков и звеньев
• движение может быть отменено почти мгновенно

Как гидравлические, так и пневматические системы широко используются в стационарной (промышленной) и внедорожной (мобильной) технике. Гидравлические системы широко используются, когда задействована большая сила или крутящий момент. , например, подъем грузов весом в несколько тонн, дробление или прессование твердых материалов, таких как камни и твердый металл, а также копание, подъем и перемещение больших объемов земли. И хотя пневматика способна передавать большую силу и крутящий момент, она более широко используется для быстро движущихся повторяющихся приложений , таких как операции захвата и установки, захваты и повторяющиеся захваты или штамповки. В обоих случаях электронные элементы управления и датчики были внедрены в гидравлические системы за последние несколько десятилетий.Эта электроника делает гидравлические и пневматические системы более быстрыми, точными и эффективными, более надежными и позволяет подключать их к статистическому управлению технологическими процессами и другим сетям управления заводским и мобильным оборудованием.

Гидравлические приложения

Внедорожная техника, наверное, самая распространенная применение гидравлики . Будь то строительство, горнодобывающая промышленность, сельское хозяйство, утилизация отходов или коммунальное оборудование, гидравлика обеспечивает мощность и управление для решения поставленной задачи и часто обеспечивает движущую силу для перемещения оборудования с места на место, особенно когда задействованы гусеничные приводы. Гидравлика также широко используется в тяжелом промышленном оборудовании. на заводах, в морском и морском оборудовании для подъема, гибки, прессования, резки, формовки и перемещения тяжелых деталей. Ниже приведены истории болезни, размещенные на веб-сайтах отраслевых публикаций, описывающих использование гидравлики в различных областях:

Сельское хозяйство:
Traction is King на виноградоуборочном комбайне
Аккумуляторы Beat Boom Bounce

Конструкция: Асфальтоукладчик со скользящей опорой
обладает всеми характеристиками Smarts. Гидравлика
обеспечивает экскаватор с шарнирно-сочлененной рамой и широким диапазоном движений

Развлечения:
Электрогидравлика управляет гигантским слоном
В мюзикле «Человек-паук» используется сила гидравлики для управления и подъема ступеней и платформ
Острые ощущения на высоте, благодаря гидравлике

Морской и морской:
Крабовая лодка дает огромную экономию топлива
Wave Energy представляет новые задачи

Отходы и переработка:
Гидравлика делает мусоровоз быстрым, тихим и эффективным
Compact Motors Keep подметальные машины Simple

Прочие отрасли, в которых используется гидравлика:

• Энергия
• Станки
• Металлообработка
• Военная и авиакосмическая промышленность
• Горное дело
• Коммунальное оборудование

Дополнительные гидравлические приложения

Другие примеры использования гидравлики

Принципы гидравлики Онлайн-обучение

Пневматические приложения

Автоматизация производства — крупнейший сектор пневматической техники , который широко используется для манипулирования продуктами при производстве, обработке и упаковке. Пневматика также широко используется в медицинском и пищевом оборудовании. Пневматика обычно рассматривается как технология подбора и установки, при которой пневматические компоненты работают согласованно, выполняя одну и ту же повторяющуюся операцию тысячи раз в день. Но пневматика — это намного больше. Поскольку сжатый воздух может иметь амортизирующий эффект, его часто используют для более мягкого прикосновения, чем то, что обычно могут обеспечить гидравлические или электромеханические приводы.Во многих приложениях пневматика используется больше из-за ее способности обеспечивать контролируемое нажатие или сжатие, поскольку она предназначена для быстрого и повторяющегося движения. Кроме того, электронное управление может обеспечить точность позиционирования пневматических систем, сопоставимую с точностью гидравлических и электромеханических технологий.

Пневматика также широко используется на химических заводах и нефтеперерабатывающих заводах для приведения в действие больших клапанов. Он используется в мобильном оборудовании для передачи энергии там, где гидравлические или электромеханические приводы менее практичны или не так удобны, а также при автомобильных перевозках по шоссе для различных функций транспортных средств.И, конечно же, вакуум используется для подъема и перемещения деталей и продуктов. Фактически, объединение нескольких вакуумных чашек в единую конструкцию позволяет поднимать большие и тяжелые предметы. Ниже приведены истории болезни, размещенные на веб-сайтах отраслевых изданий, в которых описывается использование пневматики в различных областях:

Еда и напитки:
Пневматика обеспечивает надежность пищевой промышленности
Пневматика перемещает труднодоступные продукты

Парки развлечений и развлечений:
Инновации в тематических парках основаны на пневматике
Терминатор 2 3D: Пневматика вызывает трепет за кулисами
Пневматические приводы дополняют E.T. excitement
Пневматика: сила виртуальной реальности
Бионический кенгуру, оживший с помощью пневматики

Другие отрасли, в которых пневматика выгодна:

• Завод Автоматика
• Погрузочно-разгрузочные работы
• Медицинский
• Системы для внедорожных и дорожных транспортных средств
• Упаковка

Дополнительные пневматические приложения

Другие примеры применения пневматики

Основы пневматики Онлайн-обучение

Снижение затрат за счет Пневматика Автоматизация
В этом руководстве с использованием тематических исследований и иллюстраций объясняется, как автоматизация пневматики может
снизить производственные затраты с минимумом вложений и сложностей.

Компоненты Fluid Power

Гидравлические системы питания состоят из нескольких компонентов, которые работают вместе или последовательно для выполнения определенного действия или работы. Люди, хорошо разбирающиеся в гидравлических схемах и проектировании систем, могут покупать отдельные компоненты и сами собирать из них гидравлические системы. Однако многие гидравлические системы разработаны дистрибьюторами, консультантами и другими специалистами в области гидравлической энергии, которые могут предоставить систему полностью или частично.

Основные компоненты любой гидравлической системы:

• насосное устройство — гидравлический насос или воздушный компрессор для подачи жидкости в систему
• проводники жидкости — трубки, шланги, фитинги, коллекторы и другие компоненты, которые распределяют жидкость под давлением по системе
• клапаны — устройства, регулирующие расход жидкости, давление, пуск, останов и направление
• приводы — цилиндры, двигатели, поворотные приводы, захваты, вакуумные чашки и другие компоненты, которые выполняют конечную функцию гидравлической системы.
• вспомогательные компоненты — фильтры, теплообменники, коллекторы, гидравлические резервуары, пневматические глушители и другие компоненты, которые позволяют гидравлической системе работать более эффективно.

Электронные датчики и переключатели также включены во многие современные гидравлические системы, чтобы обеспечить средства электронного управления для контроля работы компонентов. Диагностические инструменты также используются для измерения давления, температуры и расхода при оценке состояния системы и для поиска неисправностей.

NFPA Member and Product Directory — где вы можете найти компании-члены NFPA вместе с кратким описанием их продуктов и услуг,
и где вы можете найти гидравлические и пневматические продукты, доступные от компаний-членов NFPA.

---

Сеансы дополнительного образования и обучения, предлагаемые NFPA и его членами, можно найти по телефону

Образовательные ресурсы.

Понимание базовой схемы гидродинамики

Джош Косфорд, ответственный редактор

Из любой темы, находящейся под зонтиком гидравлической энергии размером с патио, гидравлическая символика привлекает больше всего запросов от тех, кто хочет узнать больше о гидравлической энергии. Чтение любой схемы с более чем тремя символами может быть сложной задачей, если ваш опыт ограничен. Но научиться этому не невозможно.Фактически, требуется лишь базовое понимание того, как работают символы и как они расположены на диаграмме. Одна из проблем — даже если вы запомнили каждый символ в библиотеке — это понять, почему тот или иной символ используется в схеме; Этой части трудно научить, и она приходит только с опытом.

В этом месяце я дам вам основы, чтобы вы знали, как нарисованы и структурированы стандартизированные линии и формы для универсальной интерпретации. Если вы уже знакомы со схемами, обратите внимание на простоту.В некоторых случаях я также попытаюсь привести примеры старых символов, поскольку на многих заводах есть старые машины со старыми схемами.

Основными элементами любой схемы являются линии разного типа. Чаще всего используется сплошная черная линия, которую я называю базовой линией. Это многофункциональная линия, которая используется для всех распространенных форм (например, квадратов, кругов и ромбов) в дополнение к отображению проводников жидкости, таких как линии всасывания, давления и возврата.

Другой широко используемый стиль линий — это пунктирная граница или линия ограждения.Это представляет собой группировку гидравлических компонентов как часть составного компонента (например, направляющего клапана с пилотным управлением, вместе с пилотным и основным клапаном), вспомогательного контура (например, контура безопасности для гидравлического пресса) или подставки. один гидравлический коллектор с патронными клапанами. Как правило, пограничное ограждение представляет собой четырехсторонний многоугольник, использующий пунктирную линию с различными символами клапана, содержащимися внутри, как представление реальной гидравлической системы.

Третья наиболее часто встречающаяся линия — это простая пунктирная линия.Это линия с двойной функцией, представляющая как пилотную, так и дренажную линии. Пилотная линия как в представлении, так и в функциях использует гидравлическую энергию для подачи сигналов или управления другими клапанами. Умение понимать пилотные линии является ключом к пониманию передовых гидравлических схем. В качестве дренажной линии пунктирная линия просто представляет любой компонент с текучей средой утечки, требующий пути, представленного на чертеже.

Когда линии на схеме представляют шланги, трубы или трубы на машине, часто требуется, чтобы они пересекались или соединялись с другими трубопроводами.В случае соединенных гидравлических трубопроводов точка или узел добавляется к соединению на чертеже, чтобы показать, как они соединяются на машине. Линия, которая пересекается на чертеже, не обязательно должна пересекаться на машине, но требуется пояснение к чертежу, чтобы отличать пересекающиеся линии от линий, которые соединяются. Линии пересечения раньше показывались как прыжок или мост, но сейчас стандарт таков, что они просто пересекаются без драматизма.

Если мы станем немного более продвинутыми, чем ваша базовая линия, у нас есть три другие общие формы, используемые в гидравлических схемах.Это круг, квадрат и ромб. Девяносто девять процентов гидравлических символов используют один из этих трех в качестве основы. Насосы и двигатели любого типа изображены в круге, как и измерительные приборы. Клапаны любого типа используют в качестве начала основной квадрат. Некоторые из них представляют собой просто один квадрат, например, напорные клапаны, но другие используют три соединенных квадрата, например, с трехпозиционным клапаном. Ромбы используются для обозначения устройств для кондиционирования жидкости, таких как фильтры и теплообменники.

Квадрат применяется в основном для клапанов разного типа; Клапаны давления и направляющие клапаны являются наиболее распространенным применением.Один квадрат используется для каждого упрощенного клапана давления, который я могу придумать; предохранительные клапаны, редукционные клапаны, уравновешивающие клапаны, клапаны последовательности и т. д. Каждый клапан давления, за исключением редукционного клапана, мы называем нормально закрытым, который не пропускает жидкость в нейтральном состоянии. Клапаны должны открываться прямым или пилотным давлением, которое может возникать в любом месте в пределах настройки пружины.

Если мы сломаем символ предохранительного клапана, мы сможем увидеть еще несколько форм, которые ранее не обсуждались.Первый — это стрелка. В большинстве случаев стрелки не используются, и мы предполагаем, что жидкость может течь в любом направлении. В случае с нашим предохранительным клапаном жидкость протекает через него только в одном направлении, как мы можем видеть по вертикальной смещенной стрелке. Вторая стрелка предохранительного клапана нарисована по диагонали, что означает возможность регулировки. В этом случае пружина, на которую он накладывается, означает, что этот предохранительный клапан имеет пружину с регулируемыми настройками давления.

Предположим, что предохранительный клапан установлен на 2000 фунтов на квадратный дюйм. Вы заметите пунктирную линию, идущую снизу символа, закругляющую угол и прикрепленную к левой стороне.Эта пунктирная линия указывает на то, что клапан напрямую управляется давлением на его впускном отверстии, и что управляющая жидкость может воздействовать на клапан, нажимая стрелку вправо. На самом клапане, конечно, нет стрелки, но, как и в символах гидравлики, он просто представляет собой визуальную модель того, что происходит. Когда давление в пилотной линии приближается к 2000 фунтов на квадратный дюйм, стрелка нажимается, пока клапан не достигнет центра, позволяя жидкости проходить, что, в свою очередь, снижает давление до 2000 фунтов на квадратный дюйм.

Редукционный клапан — единственный нормально открытый клапан давления в гидравлике.Как видите, он очень похож на предохранительный клапан, за исключением двух изменений символа. Во-первых, стрелка показывает, что поток течет в нейтральном положении, в то время как предохранительный клапан заблокирован. Во-вторых, он получает свой пилотный сигнал от клапана. Когда давление ниже по потоку поднимается выше значения настройки пружины, клапан закрывается, предотвращая попадание входящего давления в канал ниже по потоку, что позволяет давлению снова снизиться до значения ниже настройки давления.

В гидрораспределителях по-прежнему используются квадратные конверты, что видно по показанным тарельчатым клапанам 2/2 и соленоидным клапанам 4/3.Каждый конверт — или квадрат — представляет одно из возможных положений клапана. Тарельчатый клапан 2/2 не определяет, как перемещается клапан, но указывает, что он блокирует поток в одном положении и разрешает поток в другом. Клапан 4/3 показывает, что он блокирует весь поток в среднем (нейтральном) положении. Затем его можно сдвинуть влево или вправо, по существу, обратное течение потока из рабочих портов. Символы пружины расположены над каждым из символов соленоидов и представляют собой сдвоенные соленоиды с функцией центрирования пружины.

Круги обозначают насосы и двигатели в 90% используемых символов, а также могут использоваться в обратных клапанах или манометрах. Треугольные стрелки обозначают направление движения жидкости; у насосов он обращен наружу, а у двигателей — внутрь. Двигатели часто бывают двухоборотными, и внизу также будет треугольник, позволяющий жидкости поступать в любой порт. Некоторые насосы также могут быть двигателями одновременно и, кроме того, могут быть двухоборотными, как показано на следующем символе.Обозначение насоса переменной производительности с компенсацией давления варьируется в широких пределах и иногда просто отображается стрелкой внутри круга. Этот конкретный пример — мой любимый, он несколько простой, хотя он может быть довольно сложным, показывая отдельные символы для различных компенсаторов, отверстий и / или пропорциональных клапанов.

Последняя основная форма, обычно используемая в гидравлической символике, — это ромб. Ромбами обозначены кондиционирующие устройства, такие как фильтры, нагреватели или охладители.Вы можете представить, что пунктирная линия, разделяющая символ фильтра пополам, улавливает частицы, когда они проходят. Для кулера две направленные наружу стрелки представляют тепло, излучаемое кулером. Наконец, показан теплообменник типа жидкость-жидкость, показывающий путь входящей и исходящей текучей среды, которая отводит тепло из системы.

Основы гидравлической символики довольно просты, но я коснулся только поверхности. Есть много специальных символов, обозначающих такие вещи, как электроника, аккумуляторы, различные цилиндры и шаровые краны, которые у меня нет возможности показать.Более того, каждый показанный мною символ представляет небольшую часть возможных модификаций каждого из них; существует, вероятно, сотня или больше способов изобразить гидравлический насос схематическим обозначением.

Наконец, способы комбинирования гидравлических символов для создания полной схемы, представляющей реальную машину, бесконечны. Я рекомендую вам потратить время на чтение гидравлических схем, чтобы интерпретировать символы, когда у вас есть время. Вы не только откроете для себя уникальные символы, но и найдете уникальные способы использования старых символов и компонентов в гидравлической цепи.

% PDF-1.4 % 1623 0 объект > эндобдж xref 1623 73 0000000016 00000 н. 0000002621 00000 н. 0000002784 00000 н. 0000007263 00000 н. 0000007728 00000 н. 0000008368 00000 н. 0000008756 00000 н. 0000009224 00000 н. 0000009759 00000 н. 0000010207 00000 п. 0000010735 00000 п. 0000011171 00000 п. 0000011210 00000 п. 0000011853 00000 п. 0000011968 00000 п. 0000012563 00000 п. 0000012649 00000 п. 0000012737 00000 п. 0000013071 00000 п. 0000013460 00000 п. 0000018329 00000 п. 0000024909 00000 п. 0000025078 00000 п. 0000025457 00000 п. 0000025746 00000 п. 0000025859 00000 п. 0000032632 00000 п. 0000039496 00000 п. 0000046983 00000 п. 0000054195 00000 п. 0000054365 00000 п. 0000054639 00000 п. 0000061543 00000 п. 0000068621 00000 п. 0000070762 00000 п. 0000073412 00000 п. 0000078020 00000 п. 0000081705 00000 п. 0000083333 00000 п. 0000086932 00000 п. 0000087300 00000 п. 0000087576 00000 п. 0000087915 00000 п. 0000088324 00000 п.