Зачем нужна гидрострелка в системе отопления: Гидрострелка для отопления. Нужно ли устанавливать?

Содержание

Гидрострелка для отопления. Нужно ли устанавливать?

Гидравлический разделитель (гидрострелка) — необходимость или навязанное излишество?

Чаще всего гидрострелка – это именно излишество, попадающее в систему обвязки котельной по причинам, не связанным с необходимостью ее применения. Иными словами, в большинстве случаев, с точки зрения гидравлики котельной, гидрострелка не нужна.

Тем не менее ее применяют очень часто. От чего это происходит? Основных причин две:

А) монтажник малоквалифицирован и слепо копирует схему котельной, по образцу, найденному в интернете. А схем с гидрострелкой в сети можно найти в достаточном количестве, гораздо большем, чем схем без применения этого устройства.

Б) монтажник преследует свой экономический интерес и навязывает дорогостоящее оборудование, увеличивая свой доход за счет заказчика, который не может сам разобраться в том, что ему надо, а без чего можно обойтись.

Широкому применению схем с гидравлическим разделением способствует и распространение ложных сведений о массе положительных свойств гидрострелки. На самом деле, гидрострелка это очень простое устройство и назначение у нее только одно – уравнять разницу в давлении между подающим и обратным коллекторами в многонасосной системе. Большая часть сведений, которую можно найти о применении гидравлического разделителя – это бравурно поданная ошибочная информация, распространяемая малоподготовленными, заинтересованными ораторами. Именно благодаря мифам, окружающим гидрострелку, она широко представлена в наших бытовых котельных, обеспечивающих работу всего двух, трех контуров с двумя, тремя насосами.

Необходимость применения гидравлического разделения возникает, когда в системе есть много насосов, много разнонагруженных контуров. Когда перепад давление между подающим и обратным коллекторами начинает превышать производительность самого малопроизводительного контура.

Но такое бывает далеко не всегда.

Как определить, в первом приближении, нужна вам, как заказчику и пользователю, гидрострелка или нет? Есть очень простой критерий – у вас в котельной два и более котлов, работающих одновременно (резервный котел не считается) и количество контуров не менее четырех. Для такого состава котельной гидрострелка уже может понадобится.

Если у вас один котел и три, четыре контура… без гидрострелки вы замечательно обойдетесь.

Более подробно о работе и назначении гидрострелки вы можете посмотреть здесь:

Зачем нужна гидрострелка? Объясняю в четырех картинках, собственноручно изготовленных | Сантехника вызывали?

«Вам нужна гидрострелка, без нее система не будет работать. Или, а давайте вам поставим гидравлический разделитель». Такие предложения можно услышать от некоторых монтажников, так и от продавцов отопительного оборудования. Хотя по факту он вам не нужен.

Чтоб аргументированно отказываться от «золотых» советов сантехников, необходимо понять несложный принцип работы этого устройства. Для этого сделал небольшие схемы, по которым легко понять что к чему.

Иллюстрация создана автором статьи в программе «Easymnemo»

Если у вас будет или есть простая схема отопления, как на иллюстрации выше, то вам абсолютно не нужен гидравлический разделитель (гидрострелка). Вдумайтесь в это слово,» гидравлику делить«, имея один насос и радиаторы делить ничего ненужно.

Но допустим у вас имеется радиаторная сеть и теплый пол, то в этих схемах пересекаются два потока, соответственно работает два насоса:

Иллюстрация создана автором статьи в программе «Easymnemo»

В этой схеме тоже не требуется дополнительных вмешательств в виде гидрострелки. Рассчитать мощности двух насосов, чтоб они друг другу не мешали, не очень сложно. Поэтому лишние расходы не требуются. Как бы не хотели монтажники и продавцы.

Сложности могут возникнуть в системе отопления где присутствуют три и более потребителя. Допустим в схеме появился бойлер косвенного нагрева. Для того чтоб прогреть «бочку с водой» необходим будет дополнительный насос, который возьмёт теплоноситель из систем для нагрева, тем самым повлияет на гидродинамику системы, что при правильном расчете насосных мощностей не будет критичным. Главное правильный расчет.

Иллюстрация создана автором статьи в программе «Easymnemo»

Но что если есть необходимость перестраховаться, или к системе планируется подключить, на ваш выбор: Зимний сад, бассейн, баню, отапливаемые уличные дорожки и отмостки, да хоть собачью будку. В этих случаях необходимо разделить потоки, чтоб позже не выяснять почему одна ветка работает, а другая нет, или система отопления совсем не «фурычит».

Для чего нужна гидрострелка в системе отопления?

Как будет работать система при больших количествах потребителей без гидрострелки? Начнутся перетоки из одних контуров в другие, более мощный насос протолкнет теплоноситель в свою ветку, забрав жидкость в свой трубопровод из других контуров, либо другие ветки просто остановятся из-за критической разницы давлений на всасывающем и исходящем трубопроводе.

Поэтому установив гидравлический разделитель выравнивается давление на подаче и обратке, независимо от количества потребителей. Следовательно, не будет перетоков жидкости между контурами:

Гидрострелка выполняет функцию этакой бездонной бочки из которой насосы, на любой из веток могут взять столько теплоносителя, сколько им потребуется, при этом не отнимая его у соседних контуров. Дополнительно данный прибор выполняет работу шламоуловителя и дегазатора.

Если ваша система имеет три и более циркуляционных насоса, которые могут критически влиять на работу друг друга, то установки разделителя потока желательно, а в большинстве случаев обязательно. Или следует использовать принцип первичных и вторичных контуров, о которых поговорим чуть позже.

Гидрострелка для отопления. Для чего нужен гидравлический разделитель в системе отопления

В каждом жилом доме предусматривается собственная система отопления, которая может быть самой разнообразной. Стоит отметить, что в больших, многоэтажных постройках она не обойдется без такого специального устройства как гидрострелка или гидравлический распределитель, который отвечает за создание естественной конвекции в теплоносителе. Данное устройство можно как смастерить своими руками, так и приобрести в уже готовом виде. Об этом и пойдет речь далее в статье.

Что представляет собой гидрострелка для отопления? Ее принцип работы
Для чего нужна гидрострелка в системе отопления
Разновидности гидравлического распределителя
На что обратить внимание при покупке гидрострелки для отопления?
Особенности сборки гидрострелки своими руками

Правила относительно установки гидрострелки в системе отопления

Что представляет собой гидрострелка для отопления? Ее принцип работы

Гидрострелка для отопления — это своего рода защитный элемент, отвечающий за балансировку и безопасность отопительной системы. Данное устройство отличается своей простотой и выступает в роли дополнительного узла, рабочая функция которого направлена на сохранение теплообменников в чугунных котлах. Установка гидростаспределительного оборудования особо необходима в таких системах отопления, в состав которых входят батареи, водонагревательные элементы и другие многоконтурные детали. Оно позволяет сохранять равенство давления во всех секторах котла в пределах нормы и поддерживает бесперебойную режимную работу теплообменников.

Для того, чтобы гидрораспределитель максимально выполнял свои функции, прежде чем его покупать, мастерить и устанавливать, проводят специальные расчеты относительно габаритов и параметров мощности устройства. Для этого есть специальные формулы, ознакомится с которыми можно на специальных форумах в интернете. Так вот, если все расчеты произведены правильно и в параметрах оборудования не были допущены ошибки, то гидрострелка выполняет и свои дополнительные обязанности: нейтрализует накопившиеся осадки ржавчины, накипи в отопительной системе, таким образом продлевая работоспособность насосов, датчиков и других функциональных деталей.

Не менее важной задачей гидрострелки считается удаление накопившегося воздуха в контурах отопительной системы. Этот момент важен для сохранения рабочего состояния металлических элементов, которые под его воздействием сильно окисляются и приводят к серьезным поломкам.

Для чего нужна гидрострелка в системе отопления

Гидравлический распределитель в системе отопления — это прежде всего помощник, который отвечает за разделение потоков жидкости и защищает котел от возможных внутренних поломок, то есть это многофункциональный аппарат, установка которого нужна во множествах ситуаций, связанных с работой отопления.

Внедрение гидрострелки необходимо в отопительную систему габаритных помещений, площадь которых составляет более 200 кв.м.
Когда в системе отопления предусмотрено несколько контуров, в них могут возникать нестандартные ситуации с перепадами нагрузки на оборудование, появятся большие затраты тепловой энергии, а сам тепловой поток станет несбалансированным. Именно такие факторы свидетельствуют о необходимости установки гидрораспределителя.
Наличие данного устройства необходимо в тех помещениях где оборудованы теплые полы, работают бойлеры и т.п. оборудование. Так как в таких системах требуется включение не всей отопительной системы, а только ее некоторых контуров и, чтобы не навредить одному элементу за счет другого устанавливают гидрострелки, которые способствуют полноценному функционированию отдельных частей системы и ее балансировке.

Бывают случаи, когда в больших загородных коттеджах и т.п. предусмотрено отопление с несколькими котлами, для объединения которых также используют гидравлическую стрелку.
Случается так, что во время проведения ремонтных работ батарейное отопление отключают, а в его внутренней среде господствуют холодные тепловые массы, которые при резком запуске соединяются с теплыми, а это чревато тепловым ударом, который приводит к неполадкам, трещинам в чугунном материале и т. д., именно гидрострелка способствует равномерному распределению тепла по контурам системы и защищает ее от таких нештатных ситуаций.

Таким образом, можно сказать, что гидрострелка — это устройство, способное выполнить множество защитных функций в системе отопления, имеющее массу преимуществ и положительных сторон, способствующих налаженной работе насосов и увеличению уровня КПД котлов.

Разновидности гидравлического распределителя

Гидравлические распределители на современном рынке представлены несколькими разновидностями. Они отличаются конструкциями, габаритами, а также расположением патрубков. Об этом детальнее в таблице.

Разновидности гидравлических распределителей
по конструкции	по расположению патрубков	по габаритам
устройство с 4 патрубками, которое отвечает за работоспособность 2 контуров; агрегат KV серии, в состав которого входит 2 патрубка на одной стороне и 8 или 10 патрубками на другой; коллектор отопления с гидрострелкой, в состав которого входит неограниченное количество патрубков, что способствует организации отдельных ветвей отопления и подключения к ним циркуляционного насоса.	патрубки располагаются на одной оси, что способствует увеличению скорости теплоносителя, а это часто приводит к тому, что частицы мусора попадают в отделение второго контура; чередующиеся патрубки, отличающиеся медленной работоспособностью теплоносителя, что способствует очищению воздуха и контуров от различных примесей.	малогабаритные, объемом менее 20 литров; средних размеров, не более 150 л; большие, объем которых достигает 300 литров.

Таким образом, можно сказать, что гидрострелка максимально способствует снижению нагрузок в трубопроводах отопительной системы и приводит к увеличению ее энергоэффективности. Данное устройство считается очень востребованным в области тепловой структуры, хотя и не применяется в комплектации с твердотопливными котлами.

На что обратить внимание при покупке гидрострелки для отопления?

С понятиями гидрострелка для отопления зачем она нужна и другими базовыми данными о ней разобрались, теперь стоит рассмотреть критерии выбора уже готовых заводских конструкций, что позволит не только обезопасить тепловую систему, а и уберечь семейный бюджет хозяевов, которые планируют осуществить такую технологическую покупку.

Приобрести данный агрегат можно во многих специализированных магазинах, а также на сайтах онлайн-ресурсов. Но прежде чем остановить, свой выбор на конкретной модели рекомендуется проконсультироваться с продавцами, уточнить данные и отзывы о производителе, убедится, что параметры выбранного прибора соответствуют всем расчетам относительно внутренней отопительной системы владений.

Стоит обратить внимание на объем гидрострелки, внимательно учитывать сумму тепловых мощностей всех контуров. Заранее определитесь с моделью, посоветуйтесь с профессионалами на счет расположения патрубков гидрострелки, узнайте какой из вариантов будет выгодней в вашем жилом пространстве.

Все расчеты параметров стоит произвести заранее, чтобы в магазине консультанты предлагали самые подходящие устройства. Гидрострелка для отопления купить которую можно по оптимальной цене, должна способствовать теплоотдачи, а не наоборот задерживать этот процесс.

Особенности сборки гидрострелки своими руками

Для того, чтобы сделанная гидрострелка для отопления своими руками была пригодной для использование мастеру понадобится смекалка, четкие расчеты и полная материально-инструментальная база. Чаще всего с этой целью применяют два материала — это сталь и пропилен. Стоит сразу сказать, что сделать гидравлический распределитель в домашних условиях, тем более хорошего качества не всем под силу. Некоторые умельцы думают, что для работы подойдет обычный отрезок металлической трубы и этого будет достаточно.

Однако, это совсем не так, так как в случае с сталью, нужно еще правильно подобрать ее марку, так как в отопительной системе господствуют слишком высокие температуры и необходимо чтобы ресурс был устойчив к ним. Для этого лучшим вариантом станет либо нержавеющая сталь, либо конструкционная, с которыми очень сложно работать новичкам, поэтому людям без опыта лучше всего купить готовую гидрострелку. Далее рассмотрим вариант сборки стального гидрораспределителя из трубы с внутренней окружностью диаметра 76 мм.

1. Начинается работа из подготовки отверстий в металлической трубе, по всему ее периметру. С помощью сварочного аппарата к проделанным дырам приваривается резьба. В готовом варианте их должно получится восемь — две предназначаются для соединения с котлом, а шесть отвечают за подачу и обратку тепловых масс.

2. Далее привариваются заглушки для концевых отверстий трубы. Неровности сварных швов необходимо нейтрализовать с помощью болгарки. Трубу шлифуют, обрабатывают шпаклевкой и по окончанию всех работ вскрывают красочным материалом из баллончика. Перед тем как пускать самодельную гидрострелку в ход, ее необходимо проверить под воздействием пресса.

Требованиям норм современных отопительных систем соответствует и такой материал как пропилен, который также используют в процессе изготовления гидравлического распределителя своим руками. Именно пропилен характеризуется способностью выдерживать температуру горячей воды до 95 градусов, что соответствует нормам для жилых помещений. Гидрострелка отопления частного дома из этого ресурса не только способствует повышению протока теплоносителя, а и позволяет системе расходовать энергию так, чтобы не возникали значительные потери тепла, что кстати связано с металлическими агрегатами.

Преимуществом пропилена также можно назвать его стойкое противостояние процессам развития коррозии и гниению. К тому же, этот материал на порядок дешевле других, подходящих для изготовления гидрострелки. Готовые конструкции из данного ресурса можно окрашивать в любой предпочтительный цвет. Но рядом с вышеуказанными преимуществами пропилена, необходимо отметить и то, что работать с данным материалом в домашних условиях не стоит, особенно тем мастерам, которые не имею большого опыта работы в технологической сфере. Это еще связано и с тем, что в домашних условиях могут быть неправильно проведены расчеты отопительной системы, ее мощности, а рядом с тем и ее комплектующих элементов, к тому же схема отопления с гидрострелкой может быть неправильно подобранной.

Правила относительно установки гидрострелки в системе отопления

Для того, чтобы работа гидрострелки отопления была продуктивной и безопасной при ее установке мастера должны руководствоваться общепринятыми правилами и рекомендациями профессионалов. В первую очередь это касается расположения агрегата — он должен располагаться исключительно в вертикальном положении, иначе его функциональность будет нарушена, что может привести к серьезным проблемам в отопительной системе частного дома.

Перед установкой и во время самого процесса, мастер должен контролировать скорость теплоносителя в камере. Его показатели должны быть на отметке ниже 0,1 м/с. В деле с гидрораспределительным устройством также действует правило трех диаметров, согласно которому высота разделителя гидрострелки должна быть на порядок меньше высоты распределителя. Также при установке гидрораспределительного элемента должно быть взято во внимание правило, которое говорит о том, что контур, который отличается показателями максимально высоких температур, должен быть присоединен к верхней части разделителя.

Подведем итоги, итак, гидрострелка для отопления является практически незаменимым элементом в современных многоконтурных системах. Она выполняет огромное количество функций, которые напрямую направлены на безопасную работу теплообмена в помещении. Данное устройство не только страхует оборудование от неполадок, а и проводит внутренние санитарные операции, способствующие продлению эксплуатационного периода котлов, насосов и других системных элементов. Для более подробной информации о расчетах гидрострелки отопления смотрите видео:

Гидрострелка. Принцип работы, назначение и расчеты.

Назначение гидрострелки — для чего она нужна

Гидрострелка в отопительных системах выполняет следующие функции:

Одной из главных функций гидроразделителя является гидродинамическая балансировка в отопительном контуре. Рассматриваемое устройство врезается в систему как дополнительный элемент и обеспечивает защиту чугунного теплообменника, расположенного в котле, от теплового удара. Именно поэтому гидроразделители обязательны к установке при использовании котлов с теплообменниками из чугуна. Кроме того, гидрострелка обеспечивает защиту отопления от повреждений при спонтанном отключении одного из ее элементов (например, ГВС или теплых полов).
При обустройстве многоконтурного отопления гидроразделитель попросту необходим. Все дело в том, что контуры при работе могут конфликтовать и мешать друг другу – а установленный разделитель предотвратит их сопряжение, за счет чего система сможет нормально функционировать.
Если отопительная система была спроектирована правильно, то гидрострелку можно использовать в качестве отстойника, удерживающего в себе различные твердые механические примеси, содержащиеся в теплоносителе.
Находящийся в системе отопления гидроразделитель позволяет удалять из контура воздух, избавляя от необходимости использования других способов стравливания воздуха и предотвращая окисление внутренних поверхностей элементов отопительной системы.

Знание того, для чего нужна гидрострелка в системе отопления, позволит правильно подобрать и установить подобное устройство.

Когда нужен гидроразделитель

Гидрострелка нужна для стабилизации работы системы отопления состоящей из нескольких контуров с разными объёмами и температурными параметрами. Её устанавливают если:

В системе одновременно работают несколько соединённых между собой котлов.
Контуров больше двух. Без гидравлической развязки даже при точном расчёте производительности насосов будет нарушаться циркуляция. Например, при работе насоса в системе горячего водоснабжения начинают остывать батареи.
Помимо батарей необходимо обогревать тёплые полы в нескольких комнатах. При подключении без гидрострелки во время работы насоса этого контура будет создаваться большая нагрузка на котёл.
В системе установлены автоматические регуляторы температуры.
Установлен мощный котёл с теплообменником из чугуна. За счёт смешивания в гидрострелке теплоносителя из подачи и обратки исключается попадание холодной воды в котёл, которая может вызвать появление трещин.

Простая отопительная система с одним котловым насосом нормально работает и без гидрострелки. Балансировку насосов в двух контурах можно выполнить без разделителя регулировочными кранами. Для защиты чугунных котлов малой мощности от попадания холодной воды установка гидрострелки необязательна вполне достаточно байпаса с трёхходовым клапаном.

Принцип работы гидроразделителя

Первым делом нужно понять, что такое гидрострелка в системе отопления как отдельный элемент. Конструктивно гидрострелка представляет собой полое устройство в виде трубы с квадратным сечением профиля (прочитайте: «Принцип работы и устройство гидрострелки отопления, назначение»). Простота конструкции говорит о том, что и принцип работы такого устройства достаточно прост. Благодаря гидрострелке в первую очередь выделяется и выводится из системы воздух, для чего используется автоматический воздухоотвод.

Отопительная система делится на два контура – большой и малый. Малый круг включает в себя саму гидрострелку и котел, а в большом круге к этим элементам добавляется еще и потребитель. Когда котел выдает оптимальное количество тепла, полностью расходуемое на отопление, то теплоноситель в гидрострелке перемещается лишь в горизонтальной плоскости. При нарушении баланса тепла и его расхода теплоноситель остается в пределах малого контура, и температура перед котлом растет.

Все эти действия приводят к автоматическому отключению системы, но теплоноситель при этом продолжает спокойно двигаться в малом контуре – и так ровно до тех пор, пока его температура не снизится до необходимого значения. По достижении заданной отметки котел возобновляет работу в штатном режиме. Все это дает ответ на вопрос о том, зачем нужна гидрострелка для отопления – она обеспечивает независимую работу всех контуров.

Гидравлический разделитель может использоваться и в сочетании с твердотопливными котлами. Принцип работы отопления с гидрострелкой сохраняется, но само устройство подключается к входу и выходу из отопительного оборудования – такая конструкция дает возможность тонкой настройки температуры в системе.

Принцип работы

Существует главный показатель, при котором можно и нужно использовать гидравлическую стрелку — перепад давления в 0,4 метра водяного столба. Замеры проводятся на подаче и обратке. Основной принцип работы гидравлического разделителя может быть разным и зависит от количества контуров, дополнительного оборудования и других нюансов.

Существует три основных режима, при которых работает устройство:

За основу берутся два контура, работающих при одинаковых давлениях и расходах теплоносителя. Подбираются полностью идентичные насосы и режимы их работы. Это первый режим разделителя.
Показатели по давлению и расходу жидкости превышают данные по второму контуру. Такая система работает только при функционировании одного отопительного котла.
Проток первого контура выше протока второго. Такая система реализуется, когда надобность в котле отпадает либо ограничивается подача теплоносителя в определённые сезоны.

Гидрострелка. Когда она нужна: При правильной работе гидравлического разделителя пользователь может регулировать подачу теплоносителя во все точки системы отопления. Регуляция котла производится посредством представленного контура и отлично справляется со всеми задачами. Ни в коем случае нельзя экономить на приобретении разделителей, так как выход всего контура из строя может привести к большим проблемам.

Выбор гидравлического распределителя для системы отопления

Зная, что такое гидравлический разделитель в системе отопления, можно приступать к выбору подходящего устройства. При выборе гидрострелки нужно учитывать всего один показатель – стрелочный диаметр, т.е. диаметры патрубков, которые можно подводить к устройству. Для максимальной эффективности выбирать устройство нужно таким образом, чтобы поток теплоносителя в отопительном контуре не ограничивался, а вот в самой гидрострелке и патрубках он должен двигаться с минимальной скоростью (рекомендуемое значение составляет около 0,2 м/сек.).

Перед тем, как рассчитать гидрострелку системы отопления, нужно узнать следующие показатели:

D – диаметр гидрострелки, мм;
d – диаметры подводящих патрубков, мм;
G – предельное значение скорости тока жидкости по гидрострелке;
w – предельная скорость тока воды по поперечному сечению гидрострелки;
c – теплоемкость теплоносителя;
P – максимальная мощность котла, кВт;
t2-t1 – разница температур теплоносителя на подаче и обратке (стандартное значение составляет около 10 градусов).

Для расчета зависимости диаметра гидроразделителя от предельного значения напора системы необходимо взять значение диаметра подводящего патрубка и умножить его на 3, или же используется формула, в которой число 18,8 умножается на квадратный корень максимальной скорости движения жидкости, деленной на предельную скорость тока жидкости по поперечному сечению устройства.

Перед тем, как рассчитать гидрострелку для отопления, стоит также узнать о зависимости ее диаметра от мощности котла. Формула имеет такой же вид, но квадратный корень в данном случае извлекается из мощности котла, деленной на произведение скорости движения жидкости вдоль поперечного сечения разделителя, умноженной на разницу температур.

Контуры гидравлического разделителя

Если в доме установлен твердотопливный котел, то вода нагревается в бойлере, где давление в несколько раз меньше, чем в самой системе отопления. Далее эта вода может применяется для разных задач:

отопление здания;
источник горячей воды в ванной, на кухне;
обогрев тёплых полов.

“Стрелка” создаёт несколько независимых потоков в отоплении
Таким образом, каждая система нуждается в соответствующем расходе и давлении. Если установить гидравлический разделитель в системе отопления, то можно создать нужные показатели.

Гидравлический разделитель — это в первую очередь дробление всей системы отопления на два независимых контура:

основной контур теплосистемы;
вспомогательные подсистемы, которым требуется регуляция.

То есть при ограничении подачи теплоносителя или регуляции можно формировать определенные температурные показатели, давление и расход в каждой отдельной подсистеме. В современных реалиях это является очень важным аспектом. Балансирование между техническими характеристиками производится с минимальными затратами.

Принцип работы гидравлической стрелки:

Достоинства гидрострелок

Гидравлические разделители, используемые в отопительных системах, имеют ряд достоинств, которые делают установку данных устройств оправданной:

Возможность избежать проблем при подборе размеров циркуляционного насоса, устанавливаемого во вторичном контуре и отопительном оборудовании;
Устранение конфликтов, возникающих между котловым контуром и отопительными;
Равномерное распределение потоков теплоносителя между отопительным оборудованием и потребителями;
Обеспечение наиболее благоприятной работы всех элементов отопления;
Возможность врезки в систему расширительного бака и автоматического воздухоотводчика;
Возможность беспрепятственного подключения к системе дополнительных элементов.

Кроме того, используемая при устройстве отопления стрелка позволяет существенно сэкономить на энергоресурсах: расход газа снижается примерно на четверть, а электричества – почти в два раза.

Заключение

Гидравлический распределитель для отопления – это очень полезное приспособление, позволяющее оптимизировать работу отопительной системы. Благодаря своим качествам рассматриваемые устройства позволяют добиться наиболее эффективного распределения тепла в отопительной системы при минимальных начальных затратах и существенной экономии в дальнейшем.

Для чего действительно нужна гидравлическая стрелка – развенчиваем мифы

Разобрав техническую сторону гидравлического разделителя, перейдем к вопросу его эксплуатации. Так для чего нужна гидрострелка в системе отопления?

Для начала давайте рассмотрим, какие свойства часто приписывают данному элементу:

повышение устойчивости работы системы;
увеличение КПД котла;
снижение топливных затрат;
обеспечение стабильности движения теплоносителя;
увеличение срока работы отопительного прибора.

Данные преимущества, хоть и звучат красиво, однако в большинстве своем не соответствуют действительности. Единственным пунктом, заслуживающим внимания, является «увеличение срока работы отопительного прибора». Как отмечалось выше, гидроразделитель в системе отопления способен защитить котел от теплового шока посредством подогрева обратного потока теплоносителя. Впрочем, с такой задачей может справиться и обычный байпас, установленный на выходе прибора между подачей и обраткой.

Для защиты котла от теплового удара вместо гидрострелки проще установить байпас

Несмотря на то, что гидрострелке приписывается множество функций,она нужна для решения только одной задачи – обеспечить оптимальную работу насосного оборудования, установленного в разных контурах отопления.

Если в системе задействовано несколько насосов с разной производительностью, то самый мощный из них будет создавать большое разрежение в подающем трубопроводе и избыточное давление в обратке. Таким образом, слабо производительный насос не сможет обеспечить собственный контур достаточным количеством теплоносителя. Чтобы избежать подобной ситуации, устанавливается гидрострелка– участок с нулевым сопротивлением. Благодаря данному элементу разность давления между прямой и обратной подачей уравнивается, и все насосы смогут работать в оптимальном режиме.

Гидравлический разделитель нужен для согласования работы нескольких отопительных контуров

принцип работы и назначение. Как она работает

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

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

Зачем нужна гидрострелка в системе отопления?

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

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

По какому принципу работает гидрострелка?

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

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

Зачем снижать вертикальную скорость в гидрострелке?

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

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

Уменьшение гидравлического сопротивления в гидрострелке,

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

Как узнать, что нужна гидрострелка?

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

Преимущества использования гидрострелок.

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

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

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

Принцип работы гидравлической стрелки видео

Спроектировать собственную систему отопления далеко непросто. Даже если «планируют» ее монтажники, вам надо быть в курсе многих нюансов. Во-первых, чтобы проконтролировать их работу, во-вторых, чтобы оценить необходимость и целесообразность их предложений. Например, в последние годы усиленно пропагандируется гидрострелка для отопления. Это небольшое дополнение, установка которого выливается в немалую сумму. В некоторых случаях оно очень полезно, в других без него легко можно обойтись.

Что такое гидрострелка и где её устанавливают

Правильное название этого устройства — гидравлическая стрелка или гидроразделитель. Представляет собой кусок круглой или квадратной трубы с приваренными патрубками. Внутри, как правило, ничего нет. В некоторых случаях могут стоять две сетки. Одна (вверху) для лучшего «отхождения» воздушных пузырьков, вторая (внизу) для отсева загрязнений.

В системе отопления гидрострелка ставится между котлом и потребителями — отопительными контурами. Располагаться может как горизонтально, так и вертикально. Чаще ставят вертикально. При таком расположении в верхней части ставят автоматический воздухоотводчик, внизу — запорный кран. Через кран периодически сливается некоторая часть воды с накопившейся грязью.

То есть получается, что вертикально поставленный гидроразделитель, одновременно с основными функциями, отводит воздух и дает возможность удалять шлам.

Назначение и принцип работы

Гидрострелка нужна для разветвленных систем, в которых установлено несколько насосов. Она обеспечивает требуемый расход теплоносителя для всех насосов, независимо от их производительности. То есть, другими словами, служит для гидравлической развязки насосов системы отопления. Потому еще называют это устройство — гидравлический разделитель или гидроразделитель.

Гидрострелку ставят в том случае, если в системе предусмотрено несколько насосов: один на контуре котла, остальные на контурах отопления (радиаторах, водяном теплом полу, бойлере косвенного нагрева). Для корректной работы их производительность подбирается так, чтобы котловой насос мог перекачивать немного больше теплоносителя (на 10-20%), чем требуется для остальной системы.

Зачем нужна гидрострелка для отопления? Давайте рассмотрим на примере. В системе отопления с несколькими насосами они зачастую имеют разную производительность. Часто получается так, что один насос в разы более мощный. Ставить все насосы приходится рядом — в коллекторном узле, где они гидравлически связаны. Когда мощный насос включается на полную мощность, все остальные контура остаются без теплоносителя. Такое случается сплошь и рядом. Чтобы избежать подобных ситуаций и ставят в системе отопления гидрострелку. Второй путь — разнести насосы на большое расстояние.

Режимы работы

Теоретически, возможны три режима работы системы отопления с гидрострелкой. Они отображены на рисунке ниже. Первый — когда насос котла прокачивает ровно столько же теплоносителя, сколько требует вся система отопления. Это идеальная ситуация, в реальной жизни встречающаяся очень редко. Объясним почему. Современное отопление подстраивает работу по температуре теплоносителя или по температуре в помещении. Представим, что все идеально рассчитали, подкрутили вентили и после настройки достигнуто равенство. Но через некоторое время параметры работы котла или одного из контуров отопления изменятся. Оборудование подстроится под ситуацию, а равенство производительности будет нарушено. Так что этот режим может просуществовать считанные минуты (или даже еще меньше).

Второй режим работы гидрострелки — когда расход отопительных контуров больше мощности котлового насоса (средний рисунок). Эта ситуация опасна для системы и допускать ее нельзя. Она возможна, если насосы подобраны неправильно. Вернее, насос котла имеет слишком малую производительность. В этом случае для обеспечения требуемого расхода, в контуры вместе с нагретым теплоносителем от котла будет подаваться теплоноситель из обратки. То есть, на выходе котла, например, 80°C, в контура после подмеса холодной воды идет, например, 65°C (реальная температура зависит от дефицита расхода). Пройдя по отопительным приборам, температура теплоносителя опускается на 20-25°С. То есть, температура теплоносителя, подаваемого в котел, будет в лучшем случае 45°C. Если сравнить с выходной — 80°C, то дельта температур слишком велика для обычного котла (не конденсационного). Такой режим работы не является нормальным и котел быстро выйдет из строя.

Третий режим работы — когда насос котла подает больше нагретого теплоносителя, чем требуют отопительные контура (правый рисунок). В этом случае часть нагретого теплоносителя возвращается обратно в котел. В результате температура поступающего теплоносителя поднимается, работает он в щадящем режиме. Это и есть нормальный режим работы системы отопления с гидрострелкой.

Когда гидрострелка нужна

Гидрострелка для отопления нужна на 100%, если в системе будет стоять несколько котлов, работающих в каскаде. Причем работать они должны одновременно (во всяком случае, большую часть времени). Вот тут, для корректной работы гидроразделитель — лучший выход.

При наличии двух одновременно работающих котлов (в каскаде) гидрострелка — лучший вариант

Еще гидрострелка для отопления может быть полезна для котлов с чугунным теплообменником. В емкости гидроразделителя постоянно происходит смешивание теплой и холодной воды. Это уменьшает дельту температур на выходе и входе котла. Для чугунного теплообменника — это благо. Но с той же задачей справится байпас с трехходовым регулируемым клапаном и обойдется он значительно дешевле. Так что даже для чугунных котлов, стоящих в небольших системах отопления, с примерно одинаковым расходом вполне можно обойтись без подключения гидрострелки.

Когда можно поставить

Если в системе отопления есть только один насос — на котле, гидрострелка не нужна совсем. Можно обойтись и если устанавливаются один-два насоса на контуры. Такую систему можно будет сбалансировать при помощи регулировочных кранов. Когда установка гидрострелки оправдана? Когда в наличии такие условия:

Контуров три и больше, все очень разной мощности (разный объем контура, требуется разная температура). В таком случае, даже при идеально точном подборе насосов и расчете параметров, есть возможность нестабильной работы системы. Например, часто встречается ситуация, когда при включении насоса теплых полов, радиаторы стынут. Вот в этом случае нужна гидроразвязка насосов и потому ставится гидравлическая стрелка.
Кроме радиаторов имеется водяной теплый пол, отапливающий значительные площади. Да, его подключать можно через коллектор и смесительный узел, но он может заставлять работать котловой насос в экстремальном режиме. Если у вас часто горят насосы на отоплении, скорее всего, нужна установка гидрострелки.
В системе среднего или большого объема (с двумя и более насосами) собираетесь установить автоматическую регулирующую аппаратуру — по температуре теплоносителя или по температуре воздуха. При этом не хотите/не можете регулировать систему вручную (кранами).

В первом случае гидроразвязка, скорее всего, нужна, во втором, стоит думать об ее установке. Почему только думать? Потому что это немалые расходы. И дело не только в стоимости гидрострелки. Она стоит около 300$. Придется ставить еще дополнительное оборудование. Как минимум нужны коллекторы на входе и выходе, насосы на каждый контур (при небольшой системе без гидрострелки без них можно обойтись), а также блок управления скоростью насосов, так как через котел они уже управляться не смогут. В сумме с платой за монтаж оборудования этот «довесок» выливается примерно в две тысячи долларов. Действительно немало.

Зачем тогда ставят это оборудование? Потому что с гидрострелкой отопление работает стабильнее, не требует постоянной подстройки потока теплоносителя в контурах. Если вы спросите владельцев коттеджей, у которых отопление сделано без гидроразделителя, вам скажут, что часто приходится перенастраивать систему — крутить вентиля, регулируя потоки теплоносителя в контурах. Это характерно, если используются различные элементы отопления. Например, на первом этаже теплый пол, радиаторы на двух этажах, отапливаемые подсобные помещения, в которых надо поддерживать минимальную температуру (гараж, например). Если у вас предполагается примерно такая же система, а перспектива «подстройки» вас не устраивает, можно ставить гидрострелку для отопления. При ее наличии в каждый контур идет столько теплоносителя, сколько он требует в данный момент и никоим образом не зависит от параметров эксплуатации, работающих рядом насосов других контуров.

Как подобрать параметры

Подбирается гидравлический разделитель с учетом максимально возможной скорости потока теплоносителя. Дело в том, что при высокой скорости движения жидкости по трубам она начинает шуметь. Чтобы не было этого эффекта, максимальная скорость принимается равной 0,2 м/с.

Параметры, нужные для гидроразделителя

По максимальному потоку теплоносителя

Чтобы рассчитать диаметр гидрострелки по этому методу, единственное, что нужно знать — это максимальный поток теплоносителя, который возможен в системе и диаметр патрубков. С патрубками все просто — вы же знаете, какой трубой будете делать разводку. Максимальный поток, который может обеспечить котел, мы знаем (есть в технических характеристиках), а расход по контурам зависит от их размера/объема и определяется при подборе контурных насосов. Расход на все контуры складывается, сравнивается с мощностью котлового насоса. Большая величина подставляется в формулу для расчета объема гидрострелки.

Приведем пример. Пусть максимальный расход в системе 7,6 куб/час. Допустимая максимальная скорость берется стандартная — 0,2 м/с, диаметр патрубков 6,3 см (трубы на 2,5 дюйма). В этом случае получаем: 18,9 * √ 7,6/0,2 = 18,9 * √38 = 18,9 * 6,16 = 116,424 мм. Если округлить, получаем, что диаметр гидрострелки должен быть 116 мм.

По максимальной мощности котла

Второй способ — подбор гидравлической стрелки по мощности котла. Оценка будет приблизительной, но ей можно доверять. Нужна будет мощность котла и разница температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе.

Расчет также несложный. Пусть максимальная мощность котла — 50 кВт, дельта температур — 10°C, диаметры патрубков такие же — 6,3 см. Подставив цифры, получаем — 18,9 * √ 50 / 0,2 * 10 = 18,9 * √ 25 = 18,9* 5 = 94,5 мм. Округлив, получаем диаметр гидрострелки 95 мм.

Как найти длину гидрострелки

С диаметром гидроразделителя для отопления определились, но надо знать еще и длину. Ее подбирают в зависимости от диаметра подключаемых патрубков. Есть два вида гидрострелок для отопления — с отводами, расположенными один напротив другого и с чередующимися патрубками (располагаются со сдвигом один относительно другого).

Определяем длину гидрострелки из круглой трубы

Рассчитать длину в этом случае легко — в первом случае это 12d, во втором — 13d. Для средних систем можно и диаметр подобрать в зависимости от патрубков — 3*d. Как видите, ничего сложного. Рассчитать можно самостоятельно.

Купить или сделать своими руками?

Как говорили, готовая гидрострелка для отопления стоит немало — 200-300$ в зависимости от производителя. Чтобы снизить затраты, возникает закономерное желание сделать ее самостоятельно. Если варить умеете, никаких проблем — купили материалы и сделали. Но при этом надо учесть следующие моменты:

Резьба на сгонах должна быть хорошо прорезанной и симметричной.
Стенки отводов одинаковой толщины.

Качество самодельного изделия может быть «не очень»

Вроде, очевидные вещи. Но вы удивитесь, как сложно найти четыре нормальных сгона с нормально сделанной резьбой. Далее, все сварные швы должны быть качественными — система будет работать под давлением. Сгоны приварены строго перпендикулярно к поверхности, на нужном расстоянии. В общем, не такая простая это задача.

Если сами не умеете, придется искать исполнителя. Найти его совсем непросто: либо дорого просят за услуги, либо качество работы, мягко говоря, «не очень». В общем, многие решают купить гидрострелку, несмотря на немалую стоимость. Тем более, в последнее время, отечественные производители делают не хуже, но намного дешевле.

Оборудование котельной – это отдельная обширная тема, которую мы уже как-то затрагивали. Один из элементов котельной, который постоянно на слуху – это гидравлический разделитель. Затронем в этой статье принцип работы гидростелки, для чего она нужна и ее основное назначение.

В погоне за дополнительной выгодой многие продавцы, менеджеры и даже производственники готовы рассказывать все, что угодно, если это поможет продать товар. Вот и появляются различные чудо шланги, невероятно надежные котлы и так далее.

Но настоящий простор для деятельности аферистов – это товары, про которые потребитель знает мало. Слышал что-то о его пользе, но не знает, в чем она заключается.

Один из таких приборов, овеянный массой легенд и слухов – это гидрострелка. Устройство нужное, но для совершенно определенной задачи, все остальное – маркетинг и профанация.

Устройство гидрострелки

Это просто небольшая труба с сечением в виде круга или прямоугольника, в которой есть четыре патрубка, через которые идет тепло к потребителю в одну сторону и обратка в котел в другую.

Назначение гидрострелки – это разделение контур котла и контура потребителя.

Расположить гидроразделитель можно как вертикально, так и в горизонтальной плоскости, все зависит от особенностей помещения. Чаще всего ставят вертикально, так как в этом положении проще установить сверху воздухоотводчик, а внизу – кран для удаления ненужных веществ.

Принцип работы гидрострелки таков, что она не может работать независимо, нужен комплекс. Вся система включает в себя такие компоненты:

Сама гидрострелка
Главный коллектор
Насосные группы (одни прямая и две смесительные)
Обвязка
Контроллер управления

Принцип работы гидрострелки

Производители и ушлые маркетологи заявляют о трех возможных режимах работы гидрострелки. В то время, как эксперты утверждают, что способ использовать данное устройство есть только один.

Когда котел дает больше энергии, чем нужно всей теплосистеме потребителя, в таком случае излишки тепла возвращаются по стрелке в сам котел.

Это защищает наш котел от обратки, которая при пониженных тепловых значениях может нанести ущерб всей системе и дает дополнительный нагрев.

Главный принцип работы гидрострелки – не манипуляции с перераспределением тепла между основной подачей и обраткой, а обеспечение возможности работы насосов всех контуров системы отопления .

Поясним: если один мощный насос дает повышенное давление на один из контуров, то второй насос, более слабый по своим характеристикам, перестает выполнять свою задачу и не забирает ровным счетом ничего, из-за чего возникают перебои, перепады температурные и другие неприятности.

Гидравлический разделитель создает область нулевого сопротивления. Благодаря чему удается распределить нагрузку по всем контурам и насосам равномерно, и таких проблем не будет никогда. Равномерность позволяет также повысить устойчивость и надежность всей системы в целом, так как ни один из участков больше не подвергается критическим нагрузкам.

Альтернативные режимы работы гидрострелки

Несмотря на то, что правильным принципом работы гидрострелки является только способ, описанный выше, нужно учитывать, что существует техническая возможность использовать и альтернативу.

Одна из них – это когда котел работает уравновешенно, отдает тепла столько же, сколько идет на обратку. Но это условие подобно сферическому коню в вакууме, так как полная тождественность значений Q1(контур котла) и Q2 (контур потребителя) достигается крайне редко и на очень небольшие сроки. Так что всерьез строить работу на этом режиме нельзя.

Второй режим работы гидрострелки несет в себе угрозу и его следует всячески избегать.

Он строится на том, что котел отдает тепла меньше, чем требуется потребителю, и в этом случае часть тепла из обратки по гидроразделителю уходит обратно в контур потребления, что не идет на пользу ни системе, ни потребителям.

Минусы очевидны – обратка в котел идет с пониженными температурными значениями, то есть котел фактически остужается при получении обратного теплоносителя, что запрещено по всем стандартам, ГОСТам и даже здравому смыслу, так как итоговая мощность, отдаваемая в контур потребления, становится меньше и желаемый результат не достигается.

Дополнительные возможности и мифы

Есть мнение, что конструкция гидрострелки позволяет также выполнять такие задачи:

Защита котла от теплового удара
Увеличение долговечности системы отопления
Повышает коэффициент полезного действия (КПД) котла

Однако независимые специалисты утверждают, что это только сказки для увеличения продаж.

При этом дополнительные опции все-таки есть, это дополнительная защита от грязи, воздухоотведение, защита котла от обратки с пониженной температурой.

Но эти функции можно обеспечить гораздо более дешевыми устройствами.

Когда и при каких условиях нужно ставить гидрострелку?

Граница необходимости включения в систему отопления, в котельную такого устройства, как гидрострелка, рассматривается индивидуально и зависит от ряда условий – мощности насосов, их взаимодействия, общая мощность системы, наличие дополнительных котлов, использующихся в связке в основным.ф

Профессиональные инженеры рекомендуют включать гидрострелку в систему отопления тогда, когда количество котлов больше одного и количество насосов больше трех. В противном случае необходимости в ней нет. Повредить она не повредит, но и пользы от усложнения всей конструкции не будет.

Таким образом данное устройство подходит только для большой разветвленной системы, например, в многоквартирных домах или крупных дачах с большим количеством пристроек, в противном случае. Особенно когда насоса всего один или два, это является просто пустой тратой денег и нерациональным использованием средств.

Владельцам индивидуальных домов при организации знакомо понятие разбалансировки после присоединения контуров к котлу. Для выравнивания давления и уменьшения его на устанавливается гидрострелка. Принцип работы, назначение и расчеты мы разберем в сегодняшнем обзоре.

Гидравлический разделитель может быть круглой или прямоугольной формы. Принцип работы практически не отличается между собой. Прямоугольная форма выглядит лучше. Круглая — больше подойдет с точки зрения организации гидравлики. Но в основном, форма практически не влияет на организацию функционирования системы.

Дополнительно, в состав гидрострелки могут быть включены:

фильтры;
сепараторы воздуха с отведением воздушных масс;
краны;
с элементами терморегулирования, которые препятствуют попаданию холодной воды в обратку контура котла;
дополнительная ;
шламоуловитель;
манометр.

Корпус гидравлического разделителя может быть выполнен из низкоуглеродистой, нержавеющей стали или меди. Выпускают также гидрострелку из полипропилена. Дополнительно ее обрабатывают специальными антикоррозийными составами и теплоизолируют при необходимости.

Это следует знать! Гидроразделители из полимера можно использовать для отопительной системы, которую обслуживает котельное оборудование мощностью 13-35 кВт. Их нельзя применять для оборудования, работающего на твердых видах топлива.

Особенности монтажа гидрострелки

Гидрострелку устанавливают за котлом, при наличии коллектора – перед ним. Патрубки подключают при помощи фланцев или резьб в следующем порядке: на одной стороне разделителя их подсоединяют к выходам в порядке 1, 2, 3, на противоположной стороне в зеркальном порядке 3, 2, 1. Это не догма, в зависимости от условий расположение трубной развязки может меняться.

Наиболее часто применяется вертикальный распределитель. Это наиболее удачное расположение для отсеивания водных потоков от взвесей. Если требуют условия, его расположить можно и горизонтально.

Для крепления небольших моделей могут использоваться кронштейны. Гидрострелки с большим весом размешают на полу или подставке, чтобы не перегружать систему трубопровода.

Заключение

Итак, теперь вы знаете, что это такое: гидравлическая стрелка. В подведении итогов, можно отметить основные ее достоинства. Она надежно защищает теплообменник из чугуна от тепловых и гидроударов, упрощается подбор насосного оборудования, все оборудование работает в штатном режиме. Система отопления сбалансирована, работа контуров не влияет друг на друга.

И напоследок посмотрите видеообзоры устройства, назначения и функционирования гидрострелки:

Гидравлический разделитель чаще называют — гидрострелка. Он настолько прост, что с его применением не должно возникнуть никаких вопросов. Ответить, — зачем нужно такое устройство, — можно просто взглянув на него.

Гидрострелка представляет из себя не длинную трубу относительно большого диаметра, с отводами меньшего диаметра, она похожа на вытянутый бочонок.

Очевидно, гидроразделитель нужен для выравнивания давления во всех подключенных к нему трубопроводах. Действительно, если подключить к этому куску толстой трубы трубопроводы подачи и обратки, то давление в них сразу выровняется, ведь само гидравлическое сопротивление устройства не значительное, специалисты называют его «нулевым».

Но какая в этом практическая польза? В каких случаях нам понадобится выравнивать давление между подачей и обраткой?

Рассмотрим подробней, как применяется гидрострелка, и что нужно учесть в системе отопления, чтобы решить вопрос о необходимости применении. Но прежде нужно понять и другое – откуда вокруг такого простого устройства столько толкований и рекомендаций по его установке? А ноги растут из у.е., т.е. из $.

Откуда берутся сложности

Сама гидрострелка хоть и проста на вид, но не столь дешева. Не в гаражном, а в фирменном исполнении — 250$. А ее применение еще влечет и ее обвязку (фитинги, сливы, краны), что под 100$. А с установкой все это вместе уже целых 400 $. Действительно не дешевый получается кусок трубы в фирменном исполнении.

Но этого мало. Если простую систему, под соусом «установка полезнейшей гидрострелки», преобразовать в сложную, и напичкать автоматикой (примерно как на схеме ниже), т.е. вынести из под насоса котла 3 контура (бойлер, радиаторы, теплые полы) и обеспечить каждый своей насосной группой и подключить это все к фирменному коллектору с этим устройством, и установить контроллер автоматики, то все это вместе может потянуть на целых 2500$. Вот мы и добрались до золотого дна «установщиков радиаторов».

И за что же нужно выкинуть такую сумму? Оказывается, что не за что, так как в подавляющем большинстве случаев гидрострелка в системе отопления не нужна, и никакой особой роли не играет. Необходима она лишь в действительно сложных системах отопления, с множеством контуров отходящих от основной магистрали, обеспеченных собственными насосами.

Чтобы каждый контур не сильно влиял на соседний, параллельный ему, необходимо подровнять давление между магистралями подачи и обратки. Вот тогда и применяют гидростерлку и все необходимые для ее работы аксессуары.

Подробней, зачем нужен гидравлический разделитель и какая его роль рассмотрим на схемах.

Особенности применения гидрострелки

Рассмотрим схему отопления с несколькими насосами и с двумя котлами.

От подачи (красным) ответвляются контур радиаторов, контур теплых полов, контур водяного бойлера (теплоноситель отопления греет воду для бытовых нужд), может быть еще контур для отопления других удаленных помещений – этажей, оранжереи, гаража, сауны, другого дома…

Теперь видно, что насосы на этих контурах нужны разные. Длины этих контуров и их сопротивление разное…. Если включается мощный насос в одном контуре, то он изменит давление на границах параллельного контура, хотим мы этого или не хотим. Он может уменьшить количество проходящего теплоносителя по соседнему контуру, остановить там движение или вообще опрокинуть струю. Из этого положение нужно как то выходить, что и указано на следующей схеме.

Теперь подача и обратка соединены возле котла гидрострелкой. А это значит, что давление в них выровнялось, и влияние насосов в контурах на соседние контуры сошло на нет. Мы получили стабильную систему.

Понятно, что через гидрострелку между подачей и обраткой начнет циркулировать жидкость. Движется она от подачи на обратку, т.е. котел частично замыкается сам на себя. Не вредно ли это? А не может ли теплоноситель поменять направление движения в другую сторону?

Как работает система отопления с гидравлическим разделителем

Режим работы системы отопления с гидрострелкой, когда жидкость не движется между подачей и обраткой через гидрострелку в принципе невозможен. Это из разряда фантастики, так как не бывает абсолютно одинаковых давлений в контурах подачи и обратки.

Режим, когда жидкость движется из обратки в подачу, в принципе, возможен, если почему-то подобран слишком слабомощный котел, или насос контура котла, или если этот насос вышел из строя.

Тогда жидкость под воздействием насосов дополнительных контуров может циркулировать из обратки в подачу через гидрострелку. Это аварийный режим, он будет хорошо заметен по горячему котлу и холодным потребителям и должен быть устранен. Котел с таким режимом будет работать на максимуме температуры, а теплоноситель в контурах будет прохладным.

При этом разница температур между подачей и обраткой на котле будет весьма большой, во всяком случае, больше чем рекомендуют производители – «не более 20 градусов». Этот режим вредный для котла, он будет образовывать конденсат на камере сгорания или даже может привести к поломке теплообменника.

Режим, когда жидкость частично циркулирует через гидрострелку от подачи на обратку является нормальным (небольшое превышение расхода в контуре котла над сумой расходов потребителей).

При этом разница температур между подачей и обраткой на котле уменьшается, что нормально для его работы, и даже полезно во время запуска холодной системы. Важно лишь, чтобы этот нисходящий поток через гидравлический разделитель не оказался бы слишком большим, что возможно при абсолютно неграмотном монтаже системы или при поломке в контурах. Котел, работающий сам на себя, будет останавливаться слишком часто, что тоже нехорошо.

«Особенные свойства»

Гидрострелке приписывают «чудесные» свойства в виде:
— «повышение КПД котла»;
— «оптимизация работы насосов с повышением их долговечности»;
— «очистка системы от мусора»;
— «увеличение моторесурса всей системы»;
— «нормализация работы гидравлического оборудования»;
— «температурная оптимизация коллекторов, при интегральном подключении забора с улучшением всех связующих составляющих системы и встроенных контуров, для оптимального прогрева органики инфракрасным облучением»;
— «снятие порчи с жильцов», — и пр.
Все это являются или рекламной выдумкой, не имеющей ничего общего с реальностью, или тиражированием в свободной интерпретации ранее выдуманной нелепости. Следование некоторым утверждениям может нанести вред системе. Гидравлический разделитель нужен лишь для выравнивания давлений между подачей и обраткой в сложных системах.

Нужно ли устанавливать

Скорее всего, необходимости в установке гидрострелки нет. Ведь система не настолько сложная, чтобы один контур «забивал» другой?

Если есть обычный набор – котел, радиаторы, бойлер, — то разделитель не нужен. Если даже радиаторный контур обеспечен своим отдельным насосом то, когда периодически включается насос бойлера, радиаторный насос отключается автоматикой (приоритет бойлера) и конфликта этих насосов не происходит. А конфликт всего двух насосов (разница давлений и расходов), — полы и радиаторы — легко устраняется и без гидрострелки.

Как правило, подравнивать давление нужно если параллельно подключен более чем один котел (резервный не учитывается), или в системе имеются 4 и более насосов. Т.е. контуров много – 1 этаж, 2-й этаж, 3-й этаж, беседка, зимний сад, мастерская, сауна…., то с такой сложной системой придется раскошелится и на гидрострелку и связанное с ней оборудование.

В других случаях надобность в гидравлическом разделителе отсутствует. А подогрев обратки с целью оптимизации работы котла (разница не больше 20 градусов), особенно во время разогрева холодной системы, может выполнить и маленький байпас с краником между подачей и обраткой для возможности регулировки вручную, что составит «копейки» по сравнению с нагромождением не нужной гидрострелки….

Гидрострелка для отопления зачем она нужна какие бывают

Что такое гидрострелка и зачем она нужна?

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

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

Зачем нужна гидрострелка в системе отопления?

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

По какому принципу работает гидрострелка?

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

Зачем снижать вертикальную скорость в гидрострелке?

Уменьшение гидравлического сопротивления в гидрострелке,

Как узнать, что нужна гидрострелка?

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

Преимущества использования гидрострелок.

Принцип работы гидравлической стрелки видео

Опубликовано 9 комментариев

Котельная в загородном доме
Гидрострелка из полипропилена
Подключение котла к системе отопления — подробная инструкция, фото
Коллектор системы отопления
Какое отопление лучше для частного дома
Расчет гидрострелки
Гидрострелка своими руками
Гидравлические разделители и коллекторы отопления.
Коллектор системы отопления

Добавить комментарий Отменить ответ

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Что такое гидрострелка? Назначение и принцип работы

Нужна ли Вам гидрострелка?

Устройство гидрострелки

Назначение гидрострелки – это разделение контур котла и контура потребителя.

Сама гидрострелка
Главный коллектор
Насосные группы (одни прямая и две смесительные)
Обвязка
Контроллер управления

Принцип работы гидрострелки

Альтернативные режимы работы гидрострелки

Второй режим работы гидрострелки несет в себе угрозу и его следует всячески избегать.

Дополнительные возможности и мифы

Есть мнение, что конструкция гидрострелки позволяет также выполнять такие задачи:

Защита котла от теплового удара
Увеличение долговечности системы отопления
Повышает коэффициент полезного действия (КПД) котла

Однако независимые специалисты утверждают, что это только сказки для увеличения продаж.

Но эти функции можно обеспечить гораздо более дешевыми устройствами.

Когда и при каких условиях нужно ставить гидрострелку?

Что нужно знать о гидрострелке для отопления: почему она так важна?

Гидравлический разделитель — устройство, которое применяют для объединения частей обвязки в единую, автоматически регулирующуюся машину.

Оно предназначено для разделения контуров.

Гидрострелка: что это такое

Устройство предназначено для разделения контуров. Первый обязательно содержит котёл, иногда циркуляционный насос. В прочих находятся остальные приборы: радиаторы, расширительные баки, тёплые полы.

Внешний вид и назначение

Блок выглядит как крупная электрическая вилка с ответвлениями. У большей части устройств всего два выступа: для связи с нагревателем.

Из боковых частей выходит ограниченное количество труб, параллельно соединённых друг с другом.

Верхние предназначены для горячей воды, а нижние — для холодной.

Конструкция

Зависит от производителя и задачи, для которой его устанавливают. Качественный бак имеет не менее 6 ответвлений. Два из шести последних служат техническим целям: спуску воздуха и отводу шлама. Их, соответственно, направляют вверх и вниз.

Гидрострелка представляет собой бак, внутри которого ёмкости, соединённые клапанами. Первая служит для содержания горячей воды, вторая — холодной. Если в одном из контуров недостаёт жидкости, открывается отверстие и происходит смешение.

Зачем она нужна в системе отопления

Прибор автоматически разделяет потоки теплоносителя по нескольким контурам. Рабочая жидкость, поступая в устройство, проходит через трубы. Поступая из котла, вода переправляется по патрубкам к нужному месту.

Обратка собирается в баке, затем возвращается в нагреватель. При необходимости, часть нагретого вещества объединяется с холодным для путешествия назад. Возможен обратный вариант, при котором остывшая жидкость вновь идёт по обвязке.

Задача прибора — объединить несколько контуров в единый механизм. Это требуется при наличии множественных циркуляционных насосов, распределённых по обвязке. Устройство также полезно для создания системы с несколькими котлами: оно поможет разделить работу по нагревателям, позволяя части отдыхать.

Общий вид гидрострелки представлен на рисунке.

Фото 1. На чертеже показано устройство гидравлического разделителя в разрезе, подписаны основные составляющие.

Какие бывают режимы

Устройство способно работать по-разному в различных ситуациях, зависящих от температуры теплоносителя внутри:

Стандартный вариант — расходы контуров приблизительно равны. Система находится в относительном равновесии, поэтому горячая и холодная вода идёт по соответствующим ответвлениям.
Количество жидкости, покидающей котёл, меньше, чем требуется. Из-за этого часть теплоносителя из обратки не возвращается к нагревателю, а повторяет полный круг по обвязке.
Третий режим является отражением второго: котёл покидает избыток вещества. Это случается, если не все части системы требуют обогрева в определённый момент.

Подробнее варианты эксплуатации гидравлического разделителя представлены на рисунке.

Фото 2. Схемы трех вариантов использования гидравлического разделителя, указаны характерные особенности работы устройства в каждом режиме.

Преимущества

Плюсы гидравлического разделителя:

Выравнивание эксплуатации котла.
Стабилизация расхода теплоносителя, давления.
Улучшается управление контурами.
Для каждой части обвязки имеет независимый теплообменник, что увеличивает срок службы.

И также необходимо отметить снижение требований к циркуляционному насосу.

Для чего нужны дополнительные возможности

Кроме перечисленного выше, гидрострелка выполняет две полезных функции:

Поток воды резко замедляется, попадая в устройство. Благодаря этому часть твёрдых скоплений с каждым кругом оседает на дне.

При помощи специального вентиля их легко сбросить.

По той же причине жидкость покидают пузырьки газа, для спуска которых предусмотрен кран в верхней части прибора.

Как рассчитать параметры

Для устройства главным показателем выступает диаметр корпуса, который состоит из трёх патрубков. Вычисление выполняют по одному из двух параметров: максимальной пропускной способности или разнице температур.

В первом случае формула имеет вид:

D = 3 * Dp = 18,8 * (G / W) 1/2 , где

Dp — диаметр патрубка.
G — максимальный проток.
W — ограничение вертикальной скорости теплоносителя.

Во втором случае:

D = 3 * Dp = 17,4 * (G / (W * T)) 1/2 , где

T — разница в температуре между подачей и обраткой.
Все остальные характеристики имеют те же обозначения.

Разница в формулах обусловлена учётом нагрева воды. Степень 1/2 обозначает корень из числа.

Диаметр патрубка также можно определить:

Dp = ((4 * Q) / (Pi * V)) 1/2 , где

Q — максимальный расход теплоносителя.
V — скорость жидкости во вторичных контурах.
Pi — число Пи.

Важно! Формулы позволяют достаточно точно определить необходимый размер гидрострелки, но выбирать устройство нужно исходя из диаметра труб котла.

Дополнительные способы расчета

Существует ещё два способа расчёта:

Практический — путём испытания нескольких патрубков, подгонке их к контурам. Разделитель должен иметь втрое большую величину, чем найденная.
Количественный — по числу ответвлений, распределённых по всей высоте устройства. В качестве основного показателя выбирают расстояние от врезки котла до первого поворота.

Производители: фото

Среди компаний нельзя обозначить явного лидера, отличающегося более качественными изделиями. Созданием гидравлических стрелок занимаются следующие фирмы:

Immergas.
Barberi.
DesignSteel.
Emmeti.

Фото 3. Гидрострелка из латуни, мощность 60 кВт, габариты 320?140мм, производитель — «Emmeti, Италия».

Ariston.

Askon.

Фото 4. Гидравлический разделитель резьбовый, мощность до 100 кВт, внутренняя резьба 1 1/2, производитель — «Askon».

FAR.

Meibes.

FORS.

Прочие.

Фото 5. Модульная гидрострелка-коллектор Эконом-Компакт из нержавеющей стали, мощность 32 кВт, производитель — «Поток», Россия.

Устройства различаются ценой, материалом, количеством ответвлений, массой, диаметром патрубков и несколькими другими, не столь важными показателями.

Полезное видео

Ознакомьтесь с видео, в котором рассказывается, что собой представляет гидрострелка и для чего она нужна.

Установка гидравлического разделителя рекомендована в следующих ситуациях:

в трёх и более котлах.

Устройство помогает регулировать обвязку с большим количеством приборов. В большинстве прочих обстановок гидрострелка необязательна.

Монтаж довольно прост:

Местом установки служит промежуток между котлом и коллектором (если есть) или первым ответвлением. Необходимо пространство для размещения всех патрубков и свободного доступа к ним.
Само устройство располагают на кронштейнах, обычно вертикально. Это помогает шламу отсеиваться в нижнюю часть, а воздуху — подниматься наверх. Если разделитель обладает большой массой, его размещают на опорах или полу.

Важно! Следует помнить об аккуратности во время монтажа. Необходимо попасть каждым участком трубы к патрубку, в противном случае потребуется переделывать.

Гидрострелка. Когда она нужна? Выбираем правильно

Навигация по записям

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:

Когда один настенный котел обеспечивает работу разветвленной системы со значительным расходом теплоносителя.
Когда система включает в себя два котла настенного типа.
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:

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.
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.
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.

Патент США на системы нагрева воды, используемые при гидроразрыве пласта. Патент (Патент № 9,995,508, выдан 12 июня 2018 г.)

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ

Настоящая заявка претендует на преимущество предварительной заявки США Сер. № 62/081,178, поданной 18 ноября 2014 г., которая настоящим включена в настоящий документ посредством ссылки.

FIELD

Настоящее изобретение относится к системам для беспламенного нагрева воды и других жидкостей, а также для подачи тепла и/или пара в окружающий воздух.В одном примере вода используется для гидроразрыва пласта.

ПРЕДПОСЫЛКИ

Пат. В патенте США № 7824290, который включен в настоящее описание посредством ссылки, раскрыты системы распределения и управления вращательной мощностью и их компоненты, а также соответствующие способы. Система распределения и управления вращательной мощностью может, например, функционировать аналогично обычному автомобильному ручному сцеплению. Другие варианты осуществления системы распределения и управления вращательной мощностью могут функционировать как бесступенчатые или бесступенчатые трансмиссии.Другие варианты осуществления системы распределения мощности и управления вращением могут функционировать как системы гибридного привода для различных типов транспортных средств, включая легковые автомобили, грузовики и автобусы. Система распределения мощности вращения и управления включает в себя, по меньшей мере, один гидростатический насос/двигатель и устройство разделения мощности вращения.

Публикация заявки на патент США № 2014/0174691, которая включена в настоящий документ посредством ссылки, раскрывает систему нагрева, которая соединена с источником подаваемой жидкости для нагрева и имеет двигатель внутреннего сгорания, снабженный охлаждающей жидкостью двигателя и газами, которые текут к двигателю и от него и благодаря этому нагреваются. Генератор тепла предусмотрен в сообщении по текучей среде с подачей жидкого теплоносителя для циркуляции жидкого теплоносителя в генераторе тепла, вызывая жидкостное трение для создания тепла непосредственно в жидком теплоносителе и обеспечивающего нагретый жидкий теплоноситель, который не сообщается по текучей среде с двигатель. Жидкостный теплообменник обеспечен гидравлическим сообщением с подаваемой жидкостью, охлаждающей жидкостью двигателя, газами двигателя и нагретой рабочей жидкостью для передачи тепла от нагретой охлаждающей жидкости двигателя, нагретых газов двигателя и нагретой рабочей жидкости к теплу. подающая жидкость.

Публикация заявки на патент США № 2014/0209281, которая включена в настоящее описание в качестве ссылки, раскрывает систему обогрева для обогрева по меньшей мере одного из трубопровода, заполненного жидкостью, и объема воздуха, включая двигатель внутреннего сгорания, снабженный охлаждающей жидкостью двигателя, который течет к двигателю и от него и при этом нагревается. Предусмотрен жидкостный теплообменник, сообщающийся по текучей среде с жидким теплоносителем, хранящимся в резервуаре, и охлаждающей жидкостью двигателя внутреннего сгорания.Жидкостный теплообменник получает нагретую охлаждающую жидкость двигателя от двигателя внутреннего сгорания и передает тепло от нагретой охлаждающей жидкости двигателя к жидкому теплоносителю для получения нагретой текучей среды. Теплогенератор сообщается по текучей среде с жидкостным теплообменником и принимает нагретую транспортирующую жидкость из жидкостного теплообменника для дальнейшего нагрева. Затем эту нагретую переносящую жидкость можно выборочно использовать для нагрева трубопровода или объема воздуха.

РЕЗЮМЕ

Эта сводка предназначена для ознакомления с рядом концепций, которые более подробно описаны ниже в подробном описании.Это резюме не предназначено для определения ключевых или существенных признаков заявленного объекта, а также не предназначено для использования в качестве помощи в ограничении объема заявленного объекта.

Одним из примеров настоящего изобретения является система для беспламенного нагрева жидкости, включающая в себя гидравлический насос, имеющий входной вал, и источник вращения, соединенный для передачи крутящего момента с входным валом гидравлического насоса. Контур гидравлической жидкости находится в гидравлическом соединении с впускным портом и выпускным портом гидравлического насоса.Водяной теплообменник, имеющий резервуар, снабженный водой из источника воды, и трубопровод, снабженный нагретой жидкостью, по меньшей мере, от одного гидравлического насоса и источника питания, устроен таким образом, что тепло передается от нагретой жидкости в трубопроводе к воде. в баке.

В соответствии с другим примером настоящего изобретения система для беспламенного нагрева жидкости включает в себя гидравлический насос, имеющий входной вал и источник вращения, соединенный с передачей крутящего момента с входным валом гидравлического насоса.Контур гидравлической жидкости находится в гидравлическом соединении с впускным портом и выпускным портом гидравлического насоса. По меньшей мере один клапан в контуре гидравлической жидкости выборочно ограничивает выходной поток из выпускного отверстия гидравлического насоса, тем самым обеспечивая сопротивление насосному движению и нагревая гидравлическую жидкость в гидравлическом насосе. Водяной теплообменник, имеющий бак, снабженный водой из источника воды, и первую группу трубопроводов, снабженных нагретой гидравлической жидкостью от гидравлического насоса, устроен таким образом, что тепло передается от нагретой гидравлической жидкости в первой группе трубопроводов к воде. в баке.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Настоящее изобретение описано со ссылкой на следующие фигуры. Одни и те же номера используются на чертежах для обозначения одинаковых элементов и одинаковых компонентов.

РИС. 1 иллюстрирует один пример системы беспламенного нагрева жидкости в соответствии с настоящим изобретением.

РИС. 2 иллюстрирует другой пример системы беспламенного нагревания жидкости в соответствии с настоящим изобретением.

РИС.3 иллюстрирует другой пример системы беспламенного нагрева жидкости в соответствии с настоящим изобретением.

РИС. 4 иллюстрирует другой пример системы беспламенного нагревания жидкости в соответствии с настоящим изобретением.

РИС. 5 иллюстрирует один пример гидравлического насоса, который можно использовать в системе согласно настоящему изобретению.

РИС. 6 иллюстрирует один пример радиатора/водяного теплообменника, который можно использовать в системе согласно настоящему изобретению.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

В настоящем описании некоторые термины использованы для краткости, ясности и понимания. Из этого не следует выводить никаких ненужных ограничений, кроме требований известного уровня техники, поскольку такие термины используются только в описательных целях и предназначены для широкого толкования.

В некоторых случаях мобильные системы нагрева используются для нагрева жидкостей, таких как вода или жидкие растворы на водной основе, которые в совокупности называются «технологической водой», для распределения по бакам и резервуарам. Например, одно из таких применений, широко известное как гидравлический разрыв пласта или «работа по гидроразрыву пласта», включает закачку больших количеств нагретого водного раствора в подземный пласт нефтяной или газовой скважины для гидроразрыва пласта с целью выпуска нефти или газа. Такие ГРП обычно используются для начала добычи в низкопроницаемых коллекторах или для повторного стимулирования добычи в старых добывающих скважинах. Нагретая вода обычно смешивается со смесью химических добавок, пропантов (легкий песок), пенопластов и гуарового геля, которая помогает растворить песок в скважине.Этот жидкий раствор для гидроразрыва нагнетается в скважину с высоким расходом и давлением, чтобы разрушить пласт (например, 10 000 фунтов на квадратный дюйм при скорости до 100 баррелей в минуту) и помочь газу или нефти течь к поверхности. Вода дополнительно загрязняется, пока она находится в земле во время гидроразрыва пласта. Часть загрязняющих веществ можно легко отделить от воды после ее возврата на поверхность; однако в воде содержится большое количество соли, которую нелегко удалить. Поэтому использованную загрязненную воду необходимо отводить от нефтяной скважины, а затем утилизировать на свалке.Таким образом, для операции фрекинга необходимо постоянно использовать новую воду.

Чтобы сэкономить на использовании больших объемов пресной воды, используемой для гидроразрыва пласта, а также для устранения необходимости в огромных площадках для захоронения отходов, необходим способ удаления солей из использованной воды гидроразрыва, чтобы можно было использован повторно. Это раскрытие относится к удалению соли из воды в любой ситуации путем кипячения воды и конденсации полученного пара, но наиболее конкретно к удалению соли из воды, используемой для гидроразрыва пласта на нефтяных месторождениях.

Гидравлический разрыв пласта выполняется на удаленных скважинах и обычно требует короткого периода времени. Следовательно, строительство стационарного теплового пункта на участке экономически нецелесообразно, и вместо него можно использовать мобильную систему отопления. Такая мобильная система обогрева должна быть спроектирована с учетом действующих правил техники безопасности правительства США, которые предусматривают, что нагрев открытым пламенем не может осуществляться в непосредственной близости от колодца. Хотя соображения безопасности имеют первостепенное значение, соблюдение таких правил «отсутствия пламени» требует дополнительного времени и затрат для обеспечения необходимого нагрева жидкости.Соответственно, крайне желательны усовершенствования в обеспечении беспламенной автономной мобильной системы для нагрева загрязненной воды до температуры кипения.

Система по настоящему изобретению имеет несколько дополнительных применений помимо кипячения загрязненной воды, чтобы из нее можно было удалить соль. Один из них — подогрев воздуха в холодные месяцы. Другой — нагреть чистую воду, используемую для фрекинга. Другой – производить электроэнергию. Таким образом, настоящее изобретение относится к нагреву многих различных типов текучих сред, таких как жидкости, газы и другие текучие вещества, такие как дизельное топливо или продукты на основе гликоля, для осуществления теплообмена между одной текучей средой или между текучей средой. и окружающий воздух.

Используя конструкцию, аналогичную той, что представлена в патенте ‘290, включенном в настоящее описание посредством ссылки выше, гидравлический насос 44 соединен с двигателем внутреннего сгорания или каким-либо другим источником энергии 10 , таким как двигатель внешнего сгорания или электрический или пневматический двигатель. См. фиг. 1. Приводной фланец 34 источника питания 10 соединен для передачи крутящего момента с входным валом насоса 46 , который, в свою очередь, соединен с блоком цилиндров гидравлического насоса 44 , например например, через шариковую направляющую 40 (см. также РИС.5) находится в насосе 44 . Контур гидравлической жидкости 12 соединен с гидравлическим насосом 44 посредством первого и второго (выходного и впускного) патрубков 122 , 123 на насосе 44 . Жидкость в гидравлическом контуре 12 нагревается под действием насоса 44 . Гидравлическая жидкость, используемая в насосе 44 и контуре 12 , может представлять собой любую подходящую жидкость, известную специалистам в данной области техники.В одном варианте осуществления гидравлическая жидкость, используемая в любой из представленных здесь систем, может представлять собой сорт дизельного топлива, подходящий для таких применений. Клапаны контура гидравлической жидкости 12 используются для избирательного управления потоком жидкости. Клапаны также используются для создания противодавления в системе и нагрузки на источник питания 10 , тем самым создавая больше тепла в контуре гидравлической жидкости 12 в дополнение к теплу, вызванному трением жидкости при протекании жидкости через ограничения клапана.Это будет описано более подробно со ссылкой на фиг. 5.

Гидравлический насос 44 , показанный на РИС. 5 представляет собой гидростатический аксиально-поршневой насос. Другие конструкции гидравлических насосов, известные специалистам в данной области техники, такие как радиально-поршневые насосы, могут использоваться вместо показанного аксиально-поршневого насоса или в дополнение к нему. Предпочтительно тип используемого гидравлического насоса включает возвратно-поступательные поршни, такие как в аксиально-поршневых насосах и радиально-поршневых насосах. На фиг. 5, входной вал 46 (вращаемый источником питания 10 ) соединен шлицами с блоком цилиндров 112 гидравлического насоса 44 таким образом, что блок цилиндров 112 вращается вместе с входным валом 46 .Блок цилиндров 112 выполнен с возможностью вращения вокруг оси вращения входного вала 46 внутри корпуса 113 гидравлического насоса 44 . Корпус 113 может находиться в стационарном положении. Внутри корпуса 113 находится наклонная наклонная шайба 114 , которая в варианте осуществления на ФИГ. 5, находится под фиксированным углом и крепится к корпусу 113 . Внутри блока цилиндров 112 имеется множество осевых отверстий 115 , таких как осевые отверстия 115 a и 115 b .Внутри множества осевых отверстий 115 находится множество расположенных с возможностью скольжения поршней 117 , таких как поршни 117 а и 117 b . Каждый из множества поршней , 117, имеет башмак , 119, для сопряжения с возможностью скольжения с наклонной шайбой , 114, .

Поскольку множество поршней 117 вращается вместе с блоком цилиндров 112 , они взаимодействуют с наклонной шайбой 114 , каналом 120 для гидравлической жидкости и каналом 031 103 103 103 для гидравлической жидкости, встроенными в корпус . Канал 120 для гидравлической жидкости может быть одиночным каналом или сетью взаимосвязанных каналов, сообщающихся по текучей среде с первым портом 122 . Канал 121 для гидравлической жидкости может быть одиночным каналом или сетью взаимосвязанных каналов, сообщающихся по текучей среде со вторым портом 123 . Автомат перекоса 114 удерживается неподвижно относительно корпуса 113 и вместе с ним. Следовательно, когда поршни 117 перемещаются по наклонной шайбе 114 во время вращения блока цилиндров 112 , они испытывают сжимающую силу в течение половины каждого оборота блока цилиндров 112 (за счет осевого перемещения внутри соответствующее осевое отверстие 115 ).Это сжимающее усилие соответствует вращению каждого отдельного поршня 117 , когда он вращается для осевого перемещения поршня 117 относительно его осевого отверстия 115 из выдвинутого положения, как показано поршнем 117 b , в сжатое положение. положение поршня 117 a . Соответственно, вращение блока цилиндров , 112, заставляет поршни , 117, совершать осевое возвратно-поступательное движение в своих соответствующих осевых отверстиях , 115, посредством зацепления с наклонной шайбой , 114, .

Гидравлический проход жидкости 120 расположен так, чтобы все осевые отверстия 115 , такие как осевые отверстия 115 A , которые содержат поршни 117 , такие как поршня 117 A , которые проходящий такт сжатия (из-за их взаимодействия с наклонной шайбой 114 при вращении блока цилиндров 112 внутри корпуса 113 , и где такт сжатия для поршня 117 будет из положения, соответствующего аксиального положения поршня 117 b до положения, соответствующего аксиальному положению поршня 117 a ) сообщаются по текучей среде с первым портом 122 . Корпус 113 также содержит канал 121 гидравлической жидкости, который расположен таким образом, что все осевые отверстия 115 , такие как осевое отверстие 115 b , содержащие поршни 7 10 110 3 9009 0, b , которые совершают такт расширения (когда блок цилиндров 112 вращается внутри корпуса 113 , и где такт расширения для поршня 117 происходит из положения, соответствующего осевому положению поршня 117 a в положение, соответствующее осевому положению поршня 117 b ) сообщаются по текучей среде со вторым портом 123 .В связи с этим, когда блок цилиндров 112 вращается внутри корпуса 113 , все осевые отверстия 115 будут вращаться, входя и выходя из гидравлического сообщения с каналами 120 и 121 для гидравлической жидкости. Соответственно, когда поршни 117 , такие как поршень 117 a , проходят такт сжатия, гидравлическая жидкость может нагнетаться через канал 120 для гидравлической жидкости, а первый порт 122 может быть выходом высокого давления. порт гидронасоса 44 .Аналогично, когда поршни 117 , такие как поршень 117 b , совершают такт расширения, гидравлическая жидкость может втягиваться (или нагнетаться под давлением) в канал 121 для гидравлической жидкости и во второй порт 123. может быть впускным отверстием относительно низкого давления гидравлического насоса 44 .

Чтобы убедиться, что каждый из множества поршней 117 , подвергающихся такту расширения, остается в постоянном контакте с наклонной шайбой 114 , контур гидравлической жидкости 12 может подавать гидравлическую жидкость ко второму порту 123 под заданное давление. Это давление может создаваться, например, подкачивающим насосом. Подкачивающим насосом может быть насос, отдельный от гидравлического насоса 44 , или он может быть интегрирован в гидравлический насос 44 .

Клапан 124 , соединенный с первым портом 122 гидравлического насоса 44 через гидравлическую линию 125 , может использоваться для ограничения потока гидравлической жидкости из первого (выходного) порта 122 . Например, если клапан 124 используется для ограничения производительности гидравлического насоса 44 , это ограничение потока может привести к большему сопротивлению сжатию поршней 117 , когда они вращаются из выдвинутого положения, как показано на рисунке. поршнем 117 b в сжатое положение, как показано поршнем 117 a .Это сопротивление выделяет тепло, так как работа, подводимая источником питания 10 , теряется из-за механического трения. Кроме того, ограничение выходного потока вызывает падение давления, что, в свою очередь, рассеивает энергию в виде тепла. Большее сопротивление сжатию поршня приводит к большему нагреву, что приводит к нагреву рабочей жидкости в гидравлическом насосе 44 . Таким образом, клапан 124 является по меньшей мере одним клапаном в контуре гидравлической жидкости 12 , который выборочно ограничивает выходной поток из выпускного отверстия 122 гидравлического насоса 44 , тем самым обеспечивая сопротивление насосному движению и нагревая гидравлическую жидкость в гидронасосе 44 .В одном примере предусмотрено пользовательское устройство , 116, ввода, которое позволяет пользователю выборочно управлять положением клапана , 124, и тем самым управлять степенью нагрева гидравлической жидкости. Контур 12 гидравлической жидкости может содержать дополнительные клапаны в дополнение к по меньшей мере одному клапану 124 на выпускном отверстии 122 , где гидравлическая жидкость дополнительно непосредственно нагревается за счет жидкостного трения.

Корпус 113 гидравлического насоса 44 может содержать сливное отверстие для гидравлической жидкости 126 , соединенное с контуром гидравлической жидкости 12 через обратный канал 127 вытекающей жидкости.Дренаж 126 может использоваться для сбора гидравлической жидкости, вытекшей из блока цилиндров 112 либо, например, в результате утечки через поршни 117 , либо в результате утечки через поверхность раздела между блоком цилиндров 112. и корпус 113 . В этом отношении контур гидравлической жидкости 12 и гидравлический насос 44 могут образовывать замкнутую систему, в которой не требуется внешний источник гидравлической жидкости и отсутствуют утечки гидравлической жидкости из системы.Кроме того, кроме пути 127 возврата просочившейся жидкости, контур 12 гидравлической жидкости и гидравлический насос 44 могут образовывать гидравлическую систему, которая полностью заполнена гидравлической жидкостью и, следовательно, не содержит существенных газовых карманов.

Хотя наклонная шайба 114 на РИС. 5 показан под фиксированным углом, может использоваться наклонная шайба с переменным углом наклона. Такой механизм автомата перекоса может включать в себя автомат перекоса, наклоняемый на оси с помощью исполнительного механизма.Такие устройства хорошо известны специалистам в данной области техники. Кроме того, например, если требуется уменьшить вращающуюся массу системы, можно использовать конфигурацию, в которой блок цилиндров 112 удерживается неподвижно, а наклонная шайба 114 вращается входным валом 46 . Такие системы обычно включают в себя распределительную пластину, прикрепленную шпонкой к наклонной шайбе 114 и вращающуюся вместе с ней, чтобы обеспечить надлежащие гидравлические соединения между впускным и выпускным отверстиями.

Как показано на РИС. 1, как только она выходит из гидравлического насоса 44 через клапан 124 , часть нагретой гидравлической жидкости проходит через контур 12 жидкости (где она может дополнительно нагреваться дополнительными клапанами) к части нагрева воздуха. 13 системы, где он проходит через радиатор 14 , который охлаждается вентилятором 16 . Когда вентилятор 16 продувает воздух мимо радиатора 14 , воздух вокруг радиатора 14 нагревается.Затем жидкость поступает в накопительный бак 18 , а затем обратно в гидравлический насос 44 , чтобы завершить контур гидравлической жидкости. С помощью по меньшей мере трехходового клапана часть потока от насоса 44 вместо этого направляется на регулируемый гидравлический двигатель 20 , который приводит в действие вентилятор радиатора 16 через выходной вал 21 . Затем этот поток направляется на воссоединение с основным потоком и проходит через радиатор 14 для охлаждения.Согласно одному варианту осуществления эта конкретная часть системы используется в качестве беспламенного нагревателя для нагревания воздуха.

Согласно варианту осуществления по фиг. 1, часть потока гидравлической жидкости также направляется в водонагревательную часть 15 системы, где она направляется через водяной теплообменник 28 , такой как, например, бойлер. Котел/водяной теплообменник 28 состоит из резервуара для воды, содержащего отдельные охлаждающие устройства радиаторного типа, через которые проходят жидкости, такие как нагретая рабочая жидкость.Нагретая жидкость нагревает воду в бойлере/водяном теплообменнике 28 для удаления соли из воды, как будет описано ниже. В соответствии с настоящим примером поток жидкости от гидравлического насоса 44 может быть направлен на каждый из гидравлических двигателей 20 , радиатор 14 и теплообменник бойлер/вода 28 через четырехходовой клапан или через ряд двух- или трехходовых клапанов в контуре гидравлической жидкости 12 . В качестве альтернативы, поток жидкости может быть направлен только к воздухонагревательной части 13 системы или только к водонагревательной части 15 системы путем перекрытия одного или нескольких направлений одного или нескольких многоканальных каналов. путевые клапаны. Клапаны могут управляться вручную или электрически, например, путем соединения с пользовательским устройством ввода , 116, (см. фиг. 5).

Опять же, используя многоходовой клапан или серию многоходовых клапанов, часть потока от гидравлического насоса 44 может быть направлена к гидравлическому двигателю 22 , соединенному с гидравлическим насосом и приводимому им в действие через гидравлический контур 12 .Гидравлический двигатель 22 имеет выходной вал 23 , с помощью которого он приводит в действие водяной насос 24 , который перекачивает воду из источника воды 26 в бак котла/водяного теплообменника 28 . Устройство может состоять из отдельного двигателя и насоса или из комбинированного устройства насос/двигатель. Поток через гидравлический двигатель 22 затем направляется обратно в главный контур гидравлической жидкости 12 и возвращается к гидравлическому насосу 44 через радиатор 14 и резервуар 18 для хранения гидравлической жидкости.Отдельный водяной контур 25 содержит загрязненную воду гидроразрыва в источнике использованной воды 26 , из которого вода проходит через водяной насос 24 в котел/водяной теплообменник 28 . В теплообменнике котел/вода 28 соленая вода нагревается нагретой гидравлической жидкостью до температуры кипения и превращается в пар. При этом соль, которая находилась в загрязненной воде, падает на дно бака теплообменника, откуда ее можно легко удалить в более позднее время.Пар направляется через радиатор 30 для охлаждения, и после достаточного охлаждения пар снова возвращается в жидкую форму в виде незагрязненной воды и хранится в резервуаре для чистой воды 32 . Затем ее можно повторно использовать в качестве пресной воды для дальнейшего гидроразрыва пласта.

В одном примере, когда гидравлическая жидкость возвращается в контур гидравлической жидкости 12 от каждого из гидравлических двигателей 20 , теплообменника котла/воды 28 и гидравлического двигателя 22 , она впоследствии направляется через радиатор 14 и резервуар для гидравлической жидкости 18 , прежде чем снова подавать к гидравлическому насосу 44 .Таким образом, любое остаточное тепло гидравлической жидкости рассеивается в окружающую среду.

В другом варианте осуществления настоящей системы пар, создаваемый бойлерным/водяным теплообменником 28 , может использоваться в качестве топлива для приведения в действие парового двигателя. Например, см. пунктирную рамку 29 .

Обращаясь к РИС. 2, в другом варианте осуществления настоящего изобретения вместо использования гидравлической жидкости из гидравлического насоса 44 для нагрева воды для превращения ее в пар выхлоп от источника энергии 10 (в случае, если это двигатель) и вода из водяного контура 25 может быть направлена в теплообменник бойлер/вода 28 , при этом выхлопные газы нагревают воду для превращения ее в пар.Как показано пунктирными линиями на фиг. 2, однако, другой вариант осуществления включает использование как нагретой гидравлической жидкости из гидравлического насоса 44 , так и выхлопных газов из источника питания 10 в теплообменнике бойлер/вода 28 вместе для нагрева воды для создания пара.

На фиг. 3, в другом варианте осуществления изобретения другой гидравлический двигатель 36 обеспечен гидравлическим соединением с гидравлическим насосом 44 и приводится в действие им через контур 12 гидравлической жидкости. Электрический генератор 38 приводится в действие гидравлическим двигателем 36 . Электрический нагревательный элемент 204 может быть установлен в трубопроводе 202 d в водяном теплообменнике 28 (см. фиг. 6). Гидравлический двигатель 36 приводит в действие электрический генератор 38 для производства электроэнергии для питания электрического нагревательного элемента 204 . Генератор 38 может также производить электроэнергию на буровой площадке для других целей, таких как обеспечение электроэнергией нагревательных элементов, которые нагревают воду в резервуаре 32 для чистой воды, которую затем можно использовать для дальнейшего гидроразрыва пласта.

На фиг. 4, другим вариантом осуществления может быть перекачка нагретого хладагента источника энергии с помощью водяного насоса источника энергии 10 в бойлер/водяной теплообменник 28 . Нагретый теплоноситель может подаваться в теплообменник «котел/вода» 28 по отдельному охлаждающему устройству (трубопроводу) радиаторного типа и использоваться для нагрева загрязненной воды гидроразрыва пласта.

Использование всех четырех этих методов одновременного нагрева загрязненной воды для гидроразрыва пласта (т.е. гидравлическая жидкость от насоса 44 , выхлоп от источника питания 10 , электричество от генератора 38 и нагретая охлаждающая жидкость от источника питания 10 ) обеспечивает более быстрый поток и более быстрый нагрев, и, таким образом, большее количество солей удаляется из использованной воды источник 26 за более короткий период времени. Конечно, любая комбинация двух или трех из этих методов также приведет к более быстрому нагреву, чем использование только одного метода. Например, ссылаясь на фиг. 6, бойлер/водяной теплообменник 28 может иметь бак 200 , снабженный водой из источника воды 26 , и трубопровод 202 , снабженный нагретой жидкостью по крайней мере от одного из гидравлических насосов 44 и источник питания 10 . Котел/водяной теплообменник 28 может быть устроен так, что тепло передается от нагретой жидкости в трубопроводе 202 к воде в баке 200 .

РИС. 6 показан пример бойлера/водяного теплообменника 28 , который может использовать все четыре метода нагрева. Котел/водяной теплообменник 28 включает в себя большой закрытый бак 200 , имеющий несколько охлаждающих устройств радиаторного типа или трубопроводов 202 a — 202 d , предусмотренных в нем.Таким образом, котел/водяной теплообменник 28 напоминает жаротрубный котел, в котором вода содержится в большом резервуаре 200 , а нагретые жидкости проходят через резервуар 200 по трубам. (например, трубопроводы 202 ). Загрязненная вода для гидроразрыва подается по шлангу, трубе или аналогичному приспособлению в резервуар 200 из источника использованной воды 26 через водяной насос 24 . Тепло передается от относительно более горячего содержимого трубопроводов 202 через проводящие стенки трубопроводов к относительно более холодной воде в резервуаре 200 .В одном примере трубопровод , 202, , и снабжен нагретой гидравлической жидкостью от гидравлического насоса 44 . Нагретая гидравлическая жидкость проходит через трубопровод 202 и с заданной скоростью, а затем выходит из трубопровода 202 и , чтобы вернуться в радиатор 14 через контур 12 гидравлической жидкости. Другой трубопровод 202 b может быть снабжен выхлопом от источника 10 питания, который затем может выходить из трубопровода 202 b в атмосферу.Другой трубопровод 202 c может быть снабжен нагретой охлаждающей жидкостью (такой как вода или гликоль) от источника питания 10 и может возвращаться из трубопровода 202 c в систему охлаждения источника питания . 10 для повторного нагрева. Другой трубопровод 202 d может содержать электрический нагревательный элемент 204 , который питается электричеством от генератора 38 . Конечно, может быть предусмотрено множество трубопроводов , 202, и различные комбинации источников тепла, предусмотренные через или в трубопроводах , 202, для наиболее эффективного нагрева воды в баке , 200 .Например, могут быть предусмотрены первая, вторая, третья и четвертая группы трубопроводов , 202, , при этом первая группа содержит трубопроводы, снабженные нагретой гидравлической жидкостью, вторые группы содержат трубопроводы, снабженные нагретым выхлопом, и так далее. Хотя это и не показано здесь для ясности, несколько каналов могут быть предусмотрены в рядах и столбцах позади тех каналов, которые показаны. Ряд или столбец трубопроводов может определять группу, или разнесенный рисунок трубопроводов может определять группу, в зависимости от источника тепла, предназначенного для протекания через трубопровод (или окруженного трубопроводом) и его нагревательной способности.

Количество и расстояние между трубопроводами должно быть достаточным для достаточного нагрева воды в резервуаре 200 для превращения ее в пар за эффективный период времени. Может быть желательно разместить трубопроводы или группы трубопроводов отдельно друг от друга в зависимости от источника тепла, чтобы некоторые трубопроводы, которые менее горячие, чем другие, все же рассеивали тепло в воду. По мере нагревания воды пар может выходить из бака 200 сверху и направляться к радиатору 30 .В одном примере вся вода в резервуаре 200 должна быть превращена в пар, прежде чем соль, оставшаяся на дне резервуара, может быть соскоблена из резервуара 200 или удалена иным образом. В других примерах бак 200 имеет отдельные отсеки, которые позволяют нагревать разные порции воды в разное время, так что тепло от жидкостей источника питания, гидравлической жидкости и электрических нагревательных элементов постоянно улавливается для обработки воды путем поворота. его парить.

Поскольку котел/водяной теплообменник 28 состоит из водяного бака 200 , содержащего отдельные охлаждающие трубопроводы радиаторного типа 202 , нагретое масло, выхлоп и охлаждающая жидкость отделены друг от друга и не попадают в прямой контакт. Теплопередача скорее происходит по трубопроводам 202 , расположенным вблизи или в контакте с загрязненной водой в баке 200 котла/теплообменника 28 . Нагревательные элементы с электроприводом также поддерживаются отдельно от трубопроводов, содержащих нагретые жидкости, а также от прямого контакта с загрязненной водой в резервуаре 200 .

Другим применением описанной здесь системы может быть ее использование уличными отделами для удаления избыточного скопления снега путем его таяния для последующей утилизации. Снег можно растопить, например, горячим воздухом от радиатора 14 , горячим воздухом от радиатора 30 или паром от бойлера/водяного теплообменника 28 .

В другом варианте осуществления настоящего изобретения водяной насос 24 может использоваться для перекачивания жидкости гликолевого типа, которая хранится в контейнерах на буровых площадках для использования в методе гидроразрыва пласта.Жидкость гликолевого типа может прокачиваться через котел/теплообменник 28 для нагрева жидкости гликолевого типа за счет передачи тепла от нагретой гидравлической жидкости, выхлопных газов и/или охлаждающей жидкости почти так же, как при загрязненном гидроразрыве пласта. вода будет нагреваться.

В одном варианте осуществления вся система, показанная на ФИГ. 1-4, могут быть сконструированы на передвижном прицепе с колесами, подобно системам обогрева, описанным в публикациях ‘691 и ‘281, включенных в настоящее описание выше. Это позволяет системе быть мобильной и легко транспортируемой на буровую площадку, которая, как упоминалось выше, обычно не используется достаточно долго, чтобы требовать постоянного оборудования.

В приведенном выше описании некоторые термины использовались для краткости, ясности и понимания. Из этого не следует выводить никаких ненужных ограничений, кроме требований предшествующего уровня техники, поскольку такие термины используются в описательных целях и предназначены для широкого толкования. Различные системы, описанные в данном документе, можно использовать отдельно или в сочетании с другими системами. Следует ожидать, что в рамках прилагаемой формулы изобретения возможны различные эквиваленты, альтернативы и модификации.Кроме того, использование слов «первый», «второй», «третий» и т. д. в прилагаемой формуле изобретения не предназначено для обозначения приоритета или важности, а просто для того, чтобы отличить один из нескольких подобных элементов или машин от другого.

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

Автор: Эбби Циммерман, Applied Flow Technology

Теплообменники являются одними из самых дорогих элементов технологического оборудования, поэтому крайне важно хорошо понимать их потери давления и теплопередачу.AFT Fathom и AFT Arrow позволяют пользователям моделировать теплообменники в своих трубопроводных системах. Модели потери давления включают входные коэффициенты K, кривые сопротивления или информацию о трубных пучках. 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 теплообмен в трубах, в этом блоге основное внимание будет уделено тепловым моделям, доступным для теплообменников.Метод NTU-Effectiveness используется для расчета энергетического баланса теплообменников следующих конфигураций:

Параллельный поток
Противоток
Поперечный поток

Параллельный поток: Модель параллельного потока можно использовать, когда обе жидкости входят в теплообменник с одного конца и выходят из него с одного конца. 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 жидкостей друг к другу.

Противоточный теплообменник: Противоточный теплообменник является обратным по отношению к прямоточному теплообменнику. Горячая жидкость поступает с одного конца, а холодная – с другого. Противоток является наиболее распространенным типом теплообменника, когда обе жидкости являются жидкостями.

Crossflow: Теплообменник с поперечным потоком чаще всего используется в газовом нагреве или охлаждении. Вторичная жидкость течет по трубкам, несущим системную жидкость, как показано на рисунке 1 выше. В AFT Fathom и AFT Arrow доступны три типа моделей теплопередачи с поперечным потоком: обе несмешанные жидкости, смешанная системная жидкость и смешанная вторичная жидкость.

AFT Fathom и AFT Arrow дополнительно имеют тепловую модель Shell & Tube, 1 Shell Pass, Multiple of 2 Tube Passes. Все эти шесть тепловых моделей (параллельный поток, противоток, 3 типа поперечного потока и кожухотрубный) используют метод NTU-Effectiveness.

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

Для начала метод NTU-Effectiveness требует найти максимально возможную теплопередачу. Теоретически максимальный теплообмен будет иметь место в противоточном теплообменнике бесконечной длины. В этом сценарии максимально возможная разность температур равна разнице между входной температурой горячей жидкости и входной температурой холодной жидкости:

Уравнение 1) Т _h2 – Т _с1

Тогда минимальную теплоемкость можно найти, умножив массовый расход на удельную теплоемкость горячей и холодной жидкости:

Уравнение2) C _h = (ṁc _p ) _h

C _c = (ṁc _p ) _c

и C _мин. = меньшее значение

Жидкость с более высокой теплоемкостью быстрее изменяет температуру по длине теплообменника, но жидкость с более низкой теплоемкостью фактически испытывает максимально возможное изменение температуры. Исходя из этого, максимальная теплопередача между двумя жидкостями в теоретическом теплообменнике равна минимальному показателю теплоемкости, умноженному на максимальную разность температур:

Уравнение3) q _max = C _min (T _h2 – T _c1 )

Эффективность теплообменника – это отношение фактической скорости теплопередачи к максимально возможной скорости теплопередачи:

Уравнение 4) ε = q/q _max где q = C _h (T _h2 – T _h3 ) = C _c (T _c2 – T _{c4 5 _c1)}

Если известны эффективность и условия на входе, количество тепла, передаваемого между двумя жидкостями, можно рассчитать, ничего не зная о выходной температуре любой жидкости:

Уравнение5) q = εC _мин (T _h2 – T _c1 )

Ключом к методу NTU является расчет эффективности, которая является функцией коэффициента теплоемкости, C, и количества единиц передачи, NTU:

Уравнение 6) C = C _мин. /C _макс.

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

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

Рисунок 2: Уравнения эффективности для различных конфигураций теплообменника

В других тепловых моделях, доступных в AFT Fathom и AFT Arrow, нет необходимости использовать метод NTU-Effectiveness, поскольку они напрямую определяют информацию о состоянии на выходе теплообменника. Они:

Контролируемая температура на выходе
Контролируемая температура на выходе (стагнация)
доступно только в AFT Arrow
Повышение энтальпии стагнации
Повышение температуры стагнации
Заданная скорость нагрева в константе
Заданная тепловая мощность In vs.Поток

Теперь, когда мы получили общее представление о 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 рис. 3.

Рис. 3. Входные данные, необходимые для всех шести тепловых моделей, в которых используется метод эффективности NTU

Когда в теплообменник вводятся идентичные тепловые данные, но тепловая модель различается, результаты следующие:

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

Согласно методу эффективности NTU, AFT Fathom подсчитала, что противоточный теплообменник будет больше охлаждать горячую жидкость, а прямоточный теплообменник будет охлаждать горячую жидкость меньше всего.При использовании соединения с одним теплообменником, как в этом примере, обратите внимание, что вы должны указать вторичные данные о жидкости (показаны на рис. 3), поскольку моделируется только первичный контур жидкости.

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

Thermal Linking позволяет двум теплообменникам представлять две стороны одного и того же теплообменника. Эту возможность также можно использовать для моделирования контуров теплопередачи с различными жидкостями. Дополнительную информацию о том, как использовать термическую связь, см. в этой статье: Моделирование трубной и межтрубной сторон теплообменника.

В целом, моделирование теплообмена для теплообменников в AFT Fathom и AFT Arrow является очень мощным инструментом. Доступные для теплообменников 11 или 12 тепловых моделей позволяют моделировать различные конфигурации.Когда условия на выходе теплообменника неизвестны, AFT Fathom и AFT Arrow могут использовать метод NTU-эффективности для расчета теплопередачи. Информацию о моделировании теплообмена в трубах можно найти в блоге Эрин!

[1] Ценгель, Ю. А., Тернер, Р. Х., Симбала, Дж. М. (2012) Основы наук о тепловых жидкостях, 4-е издание, Лондон: McGraw Hill Higher Education

Ср, 20 июня, 10:00–11:00 (MDT)

Узнайте, как динамически моделировать разрыв трубы в теплообменнике.Разрывы труб должны быть оценены и устранены, чтобы обеспечить дальнейшую безопасную работу. Использование модели и процесса имитации чрезвычайно полезно и может помочь обеспечить более точные размеры и оценку опасности.

Нужна ли котлу гидрострелка. Изучаем назначение гидрострелок в системах отопления

Чертеж Hydro Arrow довольно прост.

Если у вас есть сварочный аппарат и есть опыт сварки, то приварить гидравлическую стрелку самостоятельно достаточно просто.Но есть много подводных камней.

Чертеж Hydro Arrows можно найти в интернете, но все они разные, единого шаблона нет. Все чертежи гидрострелок разные. Каждый видит структуру Гидрострелки по-своему, но есть одно правило, которому все следуют.

Гидравлическая стрела представляет собой металлическую емкость (т.е. профильную или круглую трубу), к которой привариваются патрубки к котлу (подача и обратка) и соединения с потребителем (подача и обратка).

В качестве опции могут быть патрубки для автоматического воздухоотводчика (или группы безопасности) 1/2″ в верхней части гидрострелки.

В нижней части патрубок 1/2″ под кран для удаления шлама и грязи.

Также где-то может быть патрубок 1/2″ для подачи воды в систему.

Главное правило, которое необходимо соблюдать, это правило 3-х диаметров. Те. диаметр гидрострелки должен быть равен 3-м диаметрам патрубков.Чтобы гидравлическая стрела несла основные функции, которые ей предназначены:

Назначение гидрострелки:

1. Отделяет шлам от системы.

2. Выводит газы из системы.

3. Выравнивает гидравлические перепады в системе.

4. Подает нагретую воду в котел, тем самым продлевая срок службы котла.

Некоторые пытаются сэкономить и сделать гидрострелку из полипропилена своими руками. Это мнение дилетантов ничего не знающих о работе и назначении гидростатической пушки

Схема котельной с бойлером косвенного нагрева в разрезе

Схема подключения напольного отопления

— это достаточно сложный «организм», для эффективного функционирования которого требуется добиться максимальной согласованности, балансируя работу всех его элементов.Добиться такой «гармонии» не так-то просто, особенно если система сложная, разветвленная, включающая несколько контуров, различающихся как по принципу работы, так и по температурному режиму. Кроме того, отопительные контуры, отдельные теплообменные аппараты могут иметь свои устройства автоматического регулирования и работы, которые своим вмешательством не должны влиять на функциональность «Соседи».

Существует несколько подходов к достижению такого «унисона», но одним из самых простых и эффективных способов является достаточно простое, но очень эффективное устройство – гидравлический делитель, или, как его чаще называют, гидравлическая стрела для обогрева.Что это за элемент, каков принцип его работы, как его правильно рассчитать и смонтировать — в этой публикации.

Для чего нужен гидравлический разделитель в системе отопления?
Чтобы понять назначение гидравлической стрелы, вспомним, как она вообще работает.
Схема показана с большим упрощением. Так вот, на нем не показаны расширительный бачок и элементы группы безопасности, просто из соображений «облегчения» рисунка.
К — котел, обеспечивает нагрев теплоносителя.
N1 — циркуляционный насос, за счет работы которого теплоноситель движется по патрубкам подачи (красные линии) и «обратки» (синие линии). Насос может быть установлен на трубу или быть частью конструкции котла – особенно это актуально для настенных моделей.
Радиаторы отопления (РО) встраиваются в замкнутый контур труб, обеспечивая теплообмен — тепловая энергия теплоносителя передается в помещения дома.
При правильном подборе циркуляционного насоса по производительности и создаваемому давлению в простейшей одноконтурной системе отопления его может быть вполне достаточно в единственном экземпляре, и особой необходимости в установке дополнительных устройств вроде бы нет.Об этом будет комментарий — чуть позже.
Циркуляционный насос – важнейший элемент системы отопления
Хотя существуют схемы с естественной циркуляцией теплоносителя, все же следует установить циркуляционный насос – это резко повысит КПД системы отопления. Как выбрать, как рассчитать оптимальные параметры устройства — в специальной публикации нашего портала.
Для небольшого дома такой простой схемы может быть достаточно.Но в большом здании часто приходится использовать несколько отопительных контуров. Усложним схему.

Может ли один насос обслуживать несколько контуров? Далеко не факт…
На этом рисунке видно, что насос обеспечивает движение теплоносителя через коллектор (Cl), откуда он разбирается на несколько различных контуров. Это может быть:
— Один или несколько высокотемпературных контуров с обычными радиаторами или конвекторами (ПО).
— (ВТП), для которых температура теплоносителя уже должна быть значительно ниже, а значит, будут задействованы специальные термостатические устройства.Длина сенсорного контура теплых полов также обычно в несколько раз больше, чем у обычной радиаторной разводки.
— Система обеспечения дома горячей водой с установкой бойлера косвенного нагрева (БКН). Здесь к циркуляции теплоносителя предъявляются совершенно особые требования, так как обычно температура нагрева регулируется также изменением расхода теплоносителя, протекающего через котел горячей воды.
Справится ли наш единственный насос с такой нагрузкой, с таким расходом теплоносителя? Возможно нет.Конечно, есть модели высокой производительности и мощности, с большими показателями создаваемого давления, но возможности самого котла не безграничны. Его теплообменник и внутренние патрубки рассчитаны на определенную мощность и создаваемое давление, и эти значения не следует завышать, так как это вполне может привести к выходу из строя дорогостоящей котельной установки.
Да и сам насос, если он будет работать постоянно на пике своих возможностей, обеспечивая теплоносителем все контуры разветвленной системы, вряд ли прослужит долго.Это не говоря уже о повышенном шуме мощной техники и значительном энергопотреблении.
Какой выход — установить на каждый контур свой циркуляционный насос, рассчитанный по параметрам его «подсистемы», которую он обслуживает.

Итак, каждый из контуров имеет свой насос. Проблема решена? Увы, это далеко не так — оно просто перешло в «другую плоскость» и даже ухудшилось!
В результате это часто приводит к недопустимому перегреву теплых полов, к неравномерному прогреву различных помещений, к «запиранию» контуров и к другим негативным явлениям, сводящим на нет усилия владельцев по созданию высокоэффективной системы.
И самое страшное в этом случае насос, установленный рядом с котлом — вся нестабильность параметров системы в первую очередь отражается на его работе, а в конечном счете — на «разорванном», не поддающемся точной регулировке функционировании паровой котел. Но часто в больших домах два и более котла устанавливаются каскадно – управление такой системой становится вообще крайне сложной, практически невыполнимой задачей. Все это вызывает быстрый износ дорогостоящего оборудования.
А выход, оказывается, довольно простой — нужно разделить всю гидросистему не только на контуры конечного потребления, через коллектор, но и выделить отдельный контур котла.

Именно эту функцию выполняет гидрострелка (ГС). Это простое устройство устанавливается между котлом и коллектором.
Правильное полное наименование гидрострелки — гидроразделитель. Стрелкой ее назвали, скорее всего, потому, что она способна перенаправлять гидравлические потоки теплоносителя, обеспечивая баланс всей системы в целом.

Конструкция обычной гидравлической стрелы предельно проста
Конструктивно этот элемент представляет собой полую трубу круглого или прямоугольного сечения, заглушенную с обоих концов, с двумя парами патрубков — выход для подачи, вход — для » труба «обратка».
Фактически образуются два взаимосвязанных, но, по сути, независимых от каждого контура: малая котловая конура и большая, включающая в себя коллектор со всеми ответвлениями к остальным контурам. Каждый из этих двух контуров имеет свой расход и скорость движения теплоносителя, не оказывающие существенного влияния друг на друга. Обычно Q1 является стабильным значением, так как насос котла работает постоянно с одной скоростью, Q2 изменяется в процессе текущей работы системы отопления.

Фактически система делится на малый котельный контур и большой с теплообменными устройствами.
Диаметр трубы подобран таким образом, что создается участок низкого гидравлического сопротивления, что позволяет выровнять давление в малом контуре, подавать его вне зависимости от работы или простоя рабочих контуров. В целом это приводит к сбалансированной работе каждого из участков системы отопления, к ровному, не подверженному скачкам давления и температуры функционированию котельного оборудования и всей системы в целом.
Как работает коллектор с малыми потерями
В принципе возможны три режима работы разветвителя с малыми потерями.
Иллюстрация Описание режима работы гидравлической стрелы
Это почти идеальное, равновесное состояние системы.
Напор, создаваемый насосом малого котлового контура, равен суммарному напору всех отопительных контуров (Q1 = Q2) .
Температура на входе и выходе подачи равны (t1 = t3) .
Аналогичная ситуация на «обратке» (t2=t4) .
Вертикальное перемещение теплоносителя минимально или даже полностью отсутствует.
На практике такая ситуация если и возникает, то крайне редко, эпизодически, так как рабочие параметры отопительных контуров имеют свойство периодически меняться.
Ситуация вторая.
Суммарный расход теплоносителя в контурах отопления превышает аналогичный показатель насоса котла (Q1.
На самом деле его можно охарактеризовать так, что «спрос» на воду превышает то, что может «предложить» котел.
Довольно распространена ситуация, когда одновременно задействовано большинство цепей.
В этом случае формируется вертикальный восходящий поток от возврата большого контура к подаче. Двигаясь вверх, вертикальный поток смешивается с горячим теплоносителем, поступающим из котла.
Диапазон температур: t1 > t3, t2 = t4.
Ситуация диаметрально противоположная — расход в малом контуре (не изменяясь номинально) стал выше суммарного в контурах отопления (Q1>Q2) .
«Предложение» превысило «спрос» на теплоноситель.
Типичные причины такой ситуации:
— срабатывание терморегулятора на отопительных контурах или на бойлере косвенного нагрева, временно отключающем подачу теплоносителя.
— временное полное отключение одного или нескольких контуров в связи с отсутствием потребности в отоплении отдельных помещений.
— временное выведение цепей на ремонт или профилактические работы.
— пуск котельного оборудования для отопления, с постепенным ступенчатым подключением рабочих контуров.
Ничего критичного не происходит — контур котла работает по большей части «на себя», перекачивая основной объем теплоносителя по малому кругу.
В самой гидрострелке формируется вертикальный нисходящий поток, от подачи к «обратке».
Диапазон температур: t1 = t3, t2 > t4 .
При таком режиме работы температура в «обратке» достаточно быстро достигает порога автоматического отключения котельного оборудования, чем достигается рациональное использование топлива.
Коллектор с малыми потерями может выполнять ряд других полезных функций.
Прежде всего — обещанное замечание о системе отопления не самого разветвленного типа. Водяной пистолет может быть полезным, а иногда даже – и обязательным элементом в том случае, если теплообменник котла выполнен из чугуна.

Чугунные теплообменники не любят резких перепадов температуры — могут треснуть
При всех своих достоинствах этот металл все же имеет существенный недостаток — механическую и термическую хрупкость.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 значительная разница температур – в топке и в обратке. Нагрев теплоносителя в большом контуре займет много времени, а для чугунного теплообменника этот период очень критичен. Но если контур «укоротить», то есть пропустить через гидроразделитель, то теплоноситель будет нагреваться гораздо быстрее, а вероятность деформации теплообменника котла будет минимальной.
Цены на коллектор с низкими потерями STOUT
Коллектор с малыми потерями STOUT
Кстати, некоторые производители котельного оборудования прямо указывают на необходимость установки гидрострелки — нарушение этих требований влечет за собой прекращение гарантийных обязательств.
Резкое расширение объема в патрубке гидрострелки и вызванное этим падение скорости движения жидкости можно дополнительно «поставить на службу».

Возможные дополнительные функции гидрострелки — воздухоразделение и очистка теплоносителя от твердых взвесей
Полностью исключить газообразование в теплоносителе практически невозможно, поэтому в системе отопления устанавливаются сливные краны Маевского или автоматические воздухоотводчики — в системе безопасности групповые, на радиаторы отопления и др.Благодаря своему большому объему гидравлический сепаратор также может стать очень эффективным сепаратором воздуха. Для этого в него сверху врезается автоматический воздухоотводчик (поз. 1). Кроме того, на заводских моделях внутри цилиндра часто устанавливается специальная мелкоячеистая сетка, которая способствует активному отделению растворенного воздуха от жидкости с последующим его выпуском через слив.
Резкое замедление скорости потока способствует гравитационному осаждению твердых взвесей, появление которых вполне вероятно в теплоносителе.Если установить кран (поз. 2) снизу, то можно будет регулярно очищать систему от скопившегося ила.
Видео: анимационная демонстрация работы коллектора с малыми потерями
Специальная конструкция коллектора с малыми потерями
Как видно из вышеизложенного, конструкция гидросепаратора достаточно проста. Однако она должна подчиняться определенным правилам.
В продаже в специализированных магазинах можно найти множество предложений, разных размеров и комплектаций, то есть есть возможность подобрать модель, максимально подходящую по своим параметрам к существующей или планируемой системе отопления.Часто встречаются оригинальные модели, конструктивно сочетающие в себе как сам гидроразделитель, так и коллектор для подключения контуров. Иногда можно увидеть водяные стрелки и вообще необычную звездчатую конфигурацию.

Однако если вы посмотрите на стоимость этих изделий, то наверняка будете иметь представление о возможности самостоятельного изготовления… Ведь для хозяина дома, знакомого с сантехникой и сваркой, следует не составит труда установить гидравлический разделитель.Главное, соблюдать рекомендуемые размерные параметры, которые обеспечат оптимальную функциональность устройства.
Классическая конструкция коллектора с малыми потерями основана на правиле «трех диаметров». Как это выглядит показано на схеме.

«Классическая» схема по принципу «трех диаметров»
Диаметры обязательно показывают внутренний, условный проход, независимо от толщины стенки.
Еще похожая схема с чередующимися по высоте насадками.Его пропорции показаны на второй диаграмме.

Считается, что «ступенька вниз» на подаче будет способствовать лучшему разделению газов, а «ступенька вверх» на возвратной линии будет более эффективно отделять взвешенные вещества.
Как рассчитать диаметр гидравлической стрелки D — будет рассказано в следующем разделе публикации. А пока стоит отметить, что такое соотношение диаметров выбрано не случайно. Одной из основных целей является обеспечение скорости вертикальных потоков в пределах 0.1÷0,2 м/с, не более. Для чего это:
Минимальная скорость обеспечивает максимальную очистку теплоносителя от шлама, способствует лучшему воздухоотделению.
На малой скорости обеспечивается максимально качественная естественная конвекция горячего, от подачи, и остывшего, от «обратки» теплоносителя. Это создает определенную температурную градацию по высоте – подобное свойство часто используется при использовании гидрострелки в качестве коллектора с разным температурным напором – отдельно для высокотемпературного (радиаторы или бойлер) и низкотемпературного («теплые полы») контуров.Такой подход позволяет снизить нагрузку на термостатическое оборудование, повысить общий КПД каждого из контуров и всей системы в целом.

Следует сказать, что вертикальное расположение гидрострелки хоть и считается «классическим», но отнюдь не догмой. Если не учитывать функции отделения воздуха от теплоносителя и сбора твердых взвесей, то в зависимости от конкретных условий расположения труб в системе отопления может быть принят и горизонтальный вариант.Более того, может измениться даже расположение подающих и обратных труб котла и отопительных контуров. Несколько примеров показаны на диаграмме ниже.

При таком расположении гидроразделителя требование минимизации расхода в нем уходит на второй план — осадка не требуется, а смешение происходит за счет противоположного направления потоков из первого контура котла и контура отопления. Это позволяет использовать при изготовлении трубы меньшего диаметра.Но при этом необходимо создать условия для обеспечения качественного перемешивания. Для этого подающий и обратный патрубки каждого их контура должны быть разнесены на расстояние не менее четырех диаметров d, причем при любом диаметре патрубка это расстояние не может быть менее 200 мм.

Водяной пистолет — это не обязательно всегда сварная стальная конструкция. Можно найти много примеров, когда мастера изготавливают их из медных труб или даже из — такое устройство вообще обойдется совсем недорого.Правда, при использовании пластика температурный режим в системе разделения не должен превышать максимум 70°С.

Можно встретить и совершенно неожиданные решения. Так, например, малопоточный коллектор изготавливают из труб малого диаметра, придавая ему вид решетки. При таком подходе вполне можно ограничиться полипропиленовыми или даже металлопластиковыми трубами Ø 32 мм.

По такому же принципу некоторые умельцы вместо такой решетки устанавливают несколько секций старого ненужного радиатора отопления.Такое устройство вполне справится с функцией разветвителя с низкими потерями. Правда, необходимо учитывать тот факт, что большие потери тепла неизбежны. Придется подумать о качественной теплоизоляции такой импровизированной гидравлической стрелки.
Расчет стандартного коллектора с низкими потерями
Предлагаемый к продаже готовый малопоточный разделитель рассчитан на конкретную мощность системы отопления. Но если принято решение самостоятельно изготовить эту, в принципе, простую конструкцию, то важно рассчитать основные параметры – минимальный диаметр самой гидрострелки и диаметры подающих труб.После этого, руководствуясь схемами, представленными выше, несложно будет составить собственный чертеж.
Ниже будут представлены два варианта расчета гидравлического делителя «классического» вертикального типа.
Расчет от мощности системы отопления
Существует универсальная формула, описывающая зависимость расхода теплоносителя от суммарной потребности в тепловой мощности, теплоемкости теплоносителя и разности температур в подающем и обратном трубопроводе
Q = Вт / (с × Δt)
Q — расход, л/час;
Вт — 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.
Владельцам индивидуальных домов при организации знакомо понятие разбалансировки после подключения контуров к котлу. Для выравнивания давления и его снижения установлена гидравлическая стрела. Принцип работы, назначение и расчеты мы разберем в сегодняшнем обзоре.
Коллектор с малыми потерями может быть круглым или прямоугольным.Принцип работы практически тот же. Прямоугольная форма выглядит лучше. Круглый – более подходящий с точки зрения организации гидравлики. Но в основном форма практически не влияет на организацию функционирования системы.
Дополнительно в комплект водяного пистолета могут входить:
фильтры;
воздухоотделители с отводом воздушных масс; краны
;
с терморегулирующими элементами, препятствующими попаданию холодной воды в обратку котлового контура;
дополнительный;
шламоуловитель;
манометр.
Для корпуса коллектора с низкими потерями доступен корпус с низким содержанием углерода, нержавеющей стали или меди. Также производят гидростатическую стрелу из полипропилена. Дополнительно его обрабатывают специальными антикоррозийными составами и при необходимости утепляют.
Вы должны это знать! Гидравлические сепараторы полимерные могут применяться для системы отопления, обслуживаемой котельным оборудованием мощностью 13-35 кВт. Их нельзя использовать для оборудования, работающего на твердом топливе.

Особенности монтажа гидрострелки
Гидрострелка устанавливается за котлом, при наличии коллектора — перед ним. Форсунки соединяются с помощью фланцев или резьбы в следующем порядке: с одной стороны сепаратора они присоединяются к выходам в порядке 1, 2, 3, с противоположной стороны в зеркальном порядке 3, 2, 1. Это не догма, в зависимости от условий место стыка труб может меняться.
Наиболее часто используется вертикальный распределитель.Это самое удачное место для отсеивания водотоков от взвеси. Если того требуют условия, его можно расположить горизонтально.
Кронштейны можно использовать для установки небольших моделей. Тяжелые водяные пистолеты размещают на полу или на подставке, чтобы не перегружать систему трубопроводов.

Заключение
Итак, теперь вы знаете, что это такое: гидравлическая стрела. Подводя итоги, можно отметить его основные преимущества. Он надежно защищает чугунный теплообменник от тепловых и гидроударов, упрощает подбор насосного оборудования, все оборудование работает в штатном режиме.Система отопления сбалансирована, работа контуров не влияет друг на друга.
И напоследок смотрите видеообзоры устройства, назначения и работы гидрострелки:
Водяной пистолет представляет собой простое устройство, предназначенное для балансировки и защиты системы отопления. Встречаются и другие названия, например, гидроразделитель для систем отопления, гидроразделитель, бутыль и т. д. Эти названия обычно используются профессиональными монтажниками.
Принцип работы и назначение гидрострелки
Гидрострелка необходима для гидродинамической балансировки системы отопления и служит дополнительным узлом.Позволяет уберечь чугунные теплообменники котлов от возможного теплового удара. Это может произойти при первичном пуске котла, при проведении технических проверок или ремонтных работ, которые сопровождаются обязательным отключением циркуляционного насоса отопления и ГВС. Также использование гидрострелки защитит целостность вашей системы отопления при автоматическом отключении контуров ГВС, теплого пола и т.п. обязательное условие. Эти требования обязательны для котлов, в которых теплообменник выполнен из чугуна.Так как при большой разнице температур воды на выходе и на входе возможно разрушение чугуна из-за его природной хрупкости.
Для выравнивания давления при неравных расходах основного контура котла и суммарного расхода вторичных тепловых контуров. Гидравлический разделитель будет полезен в случае многоконтурных систем отопления (батареи отопления, водонагреватель, теплый пол и т.д.). Соблюдая гидродинамические нормы, наше устройство позволяет на 100% исключить влияние контуров друг на друга и гарантировать их бесперебойную работу в заданных режимах.
При правильном расчете размеров и гидромеханических параметров гидрострелка будет выполнять роль отстойника и удалять из теплоносителя механические образования, такие как ржавчина, шлам, накипь. Это значительно продлит время работы всех подвижных и трущихся элементов системы отопления, таких как насосы, вентили, счетчики и датчики.
Гидравлический сепаратор играет важную роль в удалении воздуха из охлаждающей жидкости. Это значительно уменьшит количество окисленных металлических деталей в системе отопления.
Для того чтобы понять причины установки гидроразделителя в системе отопления дома, необходимо понять, что происходит с водой при ее прохождении в полости гидрострелки. Для этих целей необходимо понимать суть основных параметров функционирования правильно спроектированной двухконтурной и более автономной системы отопления с применением гидроразделителя.
После завершения монтажных работ, сварки всех стыковых соединений в трубах система отопления заполняется прохладной водой, как правило, в пределах 5 — 15 градусов.
При включении котла автоматика подключает циркуляционный насос основного контура и происходит розжиг горелки, так как теплоноситель еще не достиг заданной программой температуры, насосы вторичных контуров не включаются а теплоноситель движется только по первому контуру. Таким образом, весь поток будет направлен вниз по гидравлической стрелке, как показано на схеме (Ситуация №1).
Сразу после достижения теплоносителем заданного уровня температуры начинается эквивалентный отбор вторичного контура расхода воды.В исключительном порядке равные потоки воды, главный и вторичный контуры, гидрострелка функционирует только как воздухоотводчик и грязе-мазутный уловитель, то есть, как уже было сказано выше в пунктах 3 и 4. Таким образом, штатная отопительная технологический и нагрев горячей воды происходит для нужд вашего дома (на схеме это Ситуация №2). Необходимо обязательно обратить внимание на то, что добиться при практическом применении абсолютного равенства расходов воды Q1=Q2 во всех контурах системы отопления практически невозможно.Именно поэтому в обязательном порядке необходимо установить гидравлическую стрелку в систему отопления дома.
Далее автоматика будет регулировать расход во втором контуре, например, при достижении водой в ГВС заданной температуры отключается насос ГВС; в условиях, когда тепловые головки радиаторов перекрывают подачу за счет перегрева помещения на солнечной стороне, тем самым увеличивая гидравлическое сопротивление в этом контуре отопления, срабатывает автоматический адаптивный насос, снижая их производительность и уменьшая подачу Q2.Благодаря этому поток Q1-Q2 начинает двигаться вверх по гидравлической стрелке (Ситуация №3 на схеме). Если бы в системе отопления не было гидравлической стрелки, по крайней мере циркуляционные насосы вышли бы из строя из-за значительного гидравлического перекоса.
При остановке автоматикой котла насоса основного контура отопления поток теплоносителя в гидрострелке стремится вверх (Ситуация №3 на схеме). Но такая ситуация очень редка.
Подведем краткие итоги. Учитывая вышеизложенное, можно сказать, что установка гидравлической стрелки в систему отопления вашего дома жизненно необходима, если у вас 2 и более отопительных контура и котел имеет чугунный теплообменник .
При изготовлении гидравлического делителя своими руками необходимо знать его будущие размеры. Для этого проводится простой расчет гидравлической стрелки двумя способами: методом трех диаметров и чередованием насадок (см. схему).
Суть расчета заключается в нахождении единственного параметра — диаметра сепаратора (или диаметра входного патрубка). Все остальные размеры привязаны к этому значению.
Подбор гидросепаратора следует производить исходя из максимального расхода воды в системе (куб.м в час) и обеспечения минимальной скорости воды в сепараторе и в подающих трубопроводах.Максимальная скорость движения воды через гидроразделитель принята равной 0,2 м/с.
Расчет диаметра гидрострелки можно произвести двумя способами:
Исходя из максимального расхода теплоносителя в системе отопления.

G — максимальный расход через сепаратор, куб. м/час;
w – максимальная скорость движения теплоносителя, рекомендуется принимать 0,2 м/с.
Исходя из максимальной мощности котельного оборудования при разнице температур подачи и обратки 10°С.
D — диаметр гидроразделителя, мм;
Р — мощность (максимальная) котла/котлов отопления, кВт;
∆T — разница температур подачи и обратки, °С
Рассмотрим пример расчета. Предположим, у нас есть котел максимальной мощностью 40 кВт, а система рассчитана на радиаторное отопление с режимом 75/65, а значит ∆T = 10°С, тогда диаметр гидравлической стрелки будет следующим: D = 78 мм
Водяной пистолет своими руками — личный опыт
Что лучше — сделать самому или купить готовый?
Предыстория
Несколько лет назад я купил 6 акров земли, чтобы построить собственный дом.Я хотел построить уютный комфортный дом для своей семьи. Конечно, опыта строительства домов у меня не было, да и денежные запасы были не очень большие. Посоветовавшись с семьей, решили построить двухэтажный каркасный дом размером 12х14м. В строительстве дома мне помогали гости из ближнего зарубежья. Собрал деревянный каркас, обшил ОСБ, утеплил минватой 200мм. Потом сделали крышу, покрыли ее металлочерепицей.
Приближались холода и мы торопились ставить окна и утеплять стены.В бюджет, рассчитанный в начале строительства, они, конечно, не вкладывались. «Эксперты» сказали, что после возведения стен и крыши трудовых и финансовых затрат станет меньше. Осенью стало ясно, что это совсем не так.
Проблемы возникли, когда начали подводить газ и делать отопление. Если бы мне тогда в интернете попалась статья «Газификация частного дома», то проблем было бы гораздо меньше. Думаю, что нет необходимости вдаваться в подробности вашей постройки, так как информации по строительству каркасных конструкций в интернете и без моих советов очень много.
Расскажу о проблемах, с которыми я столкнулся, когда начал делать отопление. Такие советы будут полезны тем, кто начинает этим заниматься. Я надеюсь, что они смогут избежать некоторых проблем, учитывая мой опыт.
Об отоплении
Площадь моего дома 230 кв.м Учитывая площадь, мы подсчитали, что подойдет двухконтурный итальянский настенный газовый котел мощностью 25 кВт. Цена котла тоже порадовала.
Взял у друга аппарат для сварки полипропиленовых труб и самостоятельно сделал разводку по всему дому.Оказывается, эта работа совсем не сложная и не требует никаких профессиональных навыков.
Сделал медную разводку в котельной. Случайно попался недорогой материал. Сам не решился на эту работу. Я нанял опытного установщика, который взялся подключить мне газовый котел. Он посоветовал мне установить заголовок с низкими потерями. Он также посоветовал установить на каждый контур отдельный циркуляционный насос. Также мастер настоял на поставке импортного гидроразделителя стоимостью до 10 000 рублей.Цена помпы тоже была высокой – 5-8 тысяч рублей. Он не смог убедить меня в том, что это необходимо, а у меня не было лишних денег, поэтому мы решили не устанавливать это оборудование.
К основному контуру отопления газовый котел установлен на первом этаже 5 ответвлений теплого пола и медный коллектор на два аккумуляторных контура. Котел запустили. Как ни странно, все получилось с первого раза. Дальние батареи и пол на первом этаже прогревались неравномерно. Но так как было не холодно, я не обратил на это должного внимания.
Зимой появились первые неприятности. Циркуляционный насос перестал работать. В доме стало холодно. Я снял котел и отнес в сервисный центр, так как он был на гарантии. Как всегда нужных запчастей не было. Предложили подождать в течение двух месяцев, пока придут запчасти. Так как в семье было холодно, я пошел в магазин и купил другой насос, который подходил к котлу. Он считал, что насос сломался из-за того, что не хватило мощности, поэтому выбрал более мощный.Разумеется, помпа не влезла туда, где стояла предыдущая. Пришлось повесить на стену. Подключил к котлу через реле. Я включил его, и он снова заработал. Я был очень счастлив и думал, что проблема решена.
Весной возникла другая проблема — теплый пол начал перегреваться. Для снижения температуры пола необходимо было снизить температуру котла. Были проблемы с ванной. Долго набирали воду в ванну. В мае сломалась новая помпа WILO…За советом я обратился к мастеру, который сделал мне медную проводку. Он напомнил мне, что посоветовал мне надеть водяной пистолет. Я полезла в интернет за нужной мне информацией. Я нашла много неоднозначной информации, которую попыталась собрать воедино. Начала вырисовываться картина, из которой я понял, что в систему отопления моего дома необходимо обязательно установить гидроразделитель, а также дополнительные циркуляционные насосы.
В интернете нашел распродажу импортных гидравлических стрелок, которые стоят около 200-300$.Также было много статей о том, как сделать гидростатическую стрелу своими руками, а также расчеты.
Немного подумал и пришел к выводу, что лишних денег нет и решил сделать гидроразделитель самостоятельно. Сделал простой расчет гидрораспределителя, сделал чертежи и пошел на рынок покупать запчасти. Ознакомившись с ценами на рынке, я пришел к выводу, что самодельный гидросепаратор обойдется мне не очень дорого.Купил патрубки, заглушки с отверстиями для выхода воздуха и слива, патрубки для подключения котла, в общем закупил все необходимые детали. Сверил все по чертежам. Теперь всю эту груду металла нужно будет собрать в одно целое. Тут снова возникли проблемы. Нужно было найти хорошего сварщика. Начав звонить по объявлениям, я был поражен. Цены на сварочные работы были космическими. Некоторые предлагали 3000 рублей за выезд. Другие просили по 700 рублей за один шов. Подсчитав нужное количество швов, и умножив все это на цену одного шва, я понял, что цена получилась заоблачной.
Друг посоветовал съездить в автосервисы. Там я нашел дядю, который согласился сделать всю работу за 700 рублей. Дядя Вася пообещал хорошо выполнить работу, и мы пожали друг другу руки. Увидев проделанную работу, я пришел в ужас. Я видел криво сваренные трубы, в сварных швах были почти дырки. Я стал возмущаться, а дядя Вася, дыша на меня перегаром, сказал, что я ничего не понимаю и что он хорошо справился с задачей. Аванс, который я ему дал, естественно исчез. Расчет он не получил.Но все детали были испорчены.
Снова начал искать хорошего сварщика с адекватными требованиями. Ища сварщика, я понял, что в нашей стране острая нехватка хороших специалистов… Я подключил к поиску сварщика всех своих друзей, а они — своих друзей. Наконец мои поиски увенчались успехом. Я ему объяснил, что хочу, показал рисунок. Сказал, что для выполнения качественных швов нужна аргонная сварка и озвучил цену — 1800 руб.Я принял его условия и пошел на рынок. Я быстро купил все необходимое в знакомых местах. Комплект деталей обошелся мне примерно в 1000 рублей. Сварщик долго разбирался во всех компонентах и забраковал трубы с резьбой. Дефект действительно был, которого я не заметил — центры резьбы не совпадали с центрами труб, и резьба была нарезана неправильно.
Мне повезло, что сварщик попался умный, иначе пришлось бы снова тратить деньги.Ходил по магазинам в поисках нормальных изгибов и резьбовых концов. Удивило, что в магазинах продают такой же брак. Везде разная резьба, все криво и косо, гайки на резьбе не закручены или наоборот болтаются.
Резьбовые наконечники было решено заказать у токаря, который наточит качественную резьбу. Найти токаря тоже было непросто. Так как эта работа была кропотливой и дешевой, никто не хотел ею заниматься. И чертежи нужны грамотные, не мои чертежи.Но, наконец, я нашел токаря. Четыре втулки обошлись мне в 600 рублей. Это разумная цена. Токарь обтачивал детали, сварщик сварил нужный узел. Он потребовал дополнительные деньги за зачистку швов. Сварщик пообещал, что гидрораспределитель будет качественным. Для проверки качества я взял автомобильный компрессор и продул его. Подсоса воздуха не было. Теперь нужно покрасить гидравлическую стрелку. Нашли людей, которые красят порошковой краской. Объем работы был небольшой, поэтому стоил не дорого.Хотя с этим проблем не было.
Подытожим мои усилия, которые были приложены для того, чтобы сделать гидрострелку своими руками:
На изготовление водяного пистолета я потратил 3700 рублей.
Деньги, потраченные на брак деталей и оплату некачественной работы сварщика, составляют около 1200 руб.
Всего было потрачено около 6000 тысяч рублей. В эту сумму не входят расходы на бензин, мои нервы, потраченное свободное время на две недели.Деньги деньгами, а свободного времени жалко. Лучше потратить его на семью и детей. Цена моей самоделки оказалась такой же, как цена импортного гидрораспределителя. Плюс в том, что стационарные агрегаты выпускаются с теплоизолирующим кожухом, поэтому летом, когда уже и так жарко, он не излучает тепло. Сегодня отечественные производители начали выпускать такие изделия, но стоят они дешевле импортных. Если бы я нашел такую статью в интернете раньше, то мог бы избежать этих проблем и купил бы качественный раздатчик, не тратя нервы.
Установил этот выстраданный гидрораспределитель. Ставлю дополнительно еще два насоса — один для теплого пола, а второй для обогрева батарей. Отпилил ненужные контуры от негодного коллектора и поставил гребенку на контур теплого пола. Новый коллектор изготовлен из меди. Мои испытания увенчались успехом. Система отопления работает три года. И пол, и батареи прогреваются равномерно. Помпа тоже меньше греется, чем была, когда стояла первая, родная помпа.Теплый пол не перегревается в межсезонье. Благодаря распределителю регулируется температура воды. Это никак не влияет на нагрев радиаторов и нагрев бытовой воды. Не могу сказать точно, но расход газа стал меньше. За это время я утеплил дом, а зимы бывают разные.
Надеюсь, что прочитав эту статью, вы не повторите моих ошибок. Так что, если вы не специалист в токарно-сварочных работах, проще купить гидрораспределитель.Нервы будут в большей сохранности.
Очень многие современные люди задают вопросы о том, как устанавливается гидрострелка с коллектором (схема изготовления ниже). При этом даже многие профессионалы со временем начинают понимать, что использование специализированных гидроразделителей для подключения котлов является достаточно эффективным средством, способным значительно повысить КПД. установлена система отопления.
Проблемы старой техники
Многие знают, что котлы без подключенных насосов часто подключаются напрямую к коллектору, и именно вместо этого варианта чаще всего используется такая гидрострелка с коллектором (схема изготовления ниже).Эти устройства были просто сняты с котлов с насосами, в результате чего они были установлены на каждый отдельный отопительный контур, но на самом деле такой вариант можно использовать не во всех ситуациях, так как если этот момент еще есть гарантия на котел , то в этом случае снять с него насосы не получится, а если речь идет о чугунном котле, то в случае такого демонтажа его составных частей, при первом включении отопления, даже отдельных секций котла, не выдерживающих такой разницы температур.
Что дает эта технология
Чтобы избавиться от всего этого, сегодня используется специализированная гидравлическая стрела с коллектором (схема изготовления представлена в статье). Это устройство предназначено для отделения гидравлики, а точнее отделяет котел непосредственно от остальной системы отопления. Так, например, гидрострелка с коллектором (приведена схема изготовления) может обеспечить один насос в котле, а в системе устанавливается еще несколько таких агрегатов разной мощности.
Как это работает
Устройство такого оборудования предельно просто. На данный момент мы не будем разбирать какие-то высокотехнологичные устройства, а рассмотрим лишь основные варианты реализации такой технологии.
В принципе, достаточно использовать стандартный кусок трубы, из которой сделан гидропистолет (гидроразделитель). Расчет гидравлической стрелки позволит понять, какими основными характеристиками должно обладать такое устройство и какие материалы лучше использовать для его изготовления.
Для чего она предназначена
В первую очередь конструкторы стараются исходить из того, что стрела предназначена именно для отделения гидравлики. В подавляющем большинстве случаев производители сегодня стараются выпускать котлы, оснащенные собственными насосами, и такие устройства достаточно мощные.
Например, есть котлы с закрытой камерой сгорания, в которых установлены встроенные насосы. Мощность таких устройств может быть примерно 300 Вт, но на самом деле ее будет недостаточно, чтобы полностью протолкнуть систему отопления, если требуется объект в 1000 м 2 , а именно такое оборудование примерно рассчитано на такую среднюю площадь обогрева .
В связи с этим необходимо устанавливать дополнительные насосы, а также использовать комбинированные системы. Именно в такой ситуации вместо помощи насос, который изначально используется в котле, будет просто мешать, а он Именно в таких случаях можно использовать гидравлическую стрелу (назначение, расчет, изготовление — об этом далее в статье). При этом стоит отметить тот факт, что столь мощное оборудование в большинстве случаев изначально поставляется с заводской гидравлической стрелкой в комплекте или, по крайней мере, имеется достаточно точная инструкция по ее подключению.
Если брать котлы меньшего размера, то с ними в принципе та же история, но в этом случае придется делать свой.
Где устанавливается
Гидрострелка устанавливается на напольные котлы без встроенного насоса для обеспечения эффективной защиты котла от большого перепада температур при первом пуске системы отопления. Например, с помощью этого оборудования стандартные стальные котлы можно защитить от образующегося конденсата, а чугунные – от возможности выхода из строя отдельных секций.
Для устранения таких неприятных ситуаций используется специализированная гидравлическая стрела. Чертеж и схема котельной в данном случае играют важную роль, так как в зависимости от особенностей отапливаемого объекта нужно подобрать соответствующее оборудование. Единственное, что стоит отметить, так это то, что для различных напольных котлов также необходимо использовать дополнительный насос.
Пример
Изначально человек в своем доме хочет получить практически идеальную систему отопления, потратив на это разумные деньги, и в этом случае все начинается с котла.Для небольшого частного дома можно выбрать стандартный двухконтурный котел с закрытой камерой, который будет монтироваться на стену. При этом нужно правильно понимать, что в подавляющем большинстве случаев для обеспечения нормального распределения теплоносителя в этой системе может потребоваться индивидуальный коллектор производственного отопления гидростатический. В такой ситуации возникает вполне стандартный вопрос: будут ли использоваться их насосы и что нужно делать с устройством в котле?
Вполне естественно, что многие люди в таких ситуациях предпочитают просто демонтировать насос с котла, чтобы он не портил установленную гидравлику системы, но на самом деле конструкция некоторых устройств выполнена таким образом, что вряд ли получится сделать эту процедуру.Именно в таких ситуациях идеальным решением становится соединение гидравлического стрелочного котла и коллектора.
Как осуществляется установка в такой ситуации?
Первоначально рисуется схема. В качестве примера рассмотрим следующую ситуацию:
Два контура теплого пола.
В системе будет использоваться контур отопления, два запасных контура для теплового насоса или отдельного электрокотла, а также гидравлический стрелочный контур, то есть 5 контуров.
В этом случае нет ничего сложного в том, как нарисовать схему водоема — достаточно иметь хоть какое-то представление о том, как работает такая система.
Изготовление и расчет
Стоит отметить тот факт, что вы можете самостоятельно регулировать мощность, которая будет у вашей гидравлической стрелы. Как рассчитать мощность, нужно исходить непосредственно из характеристик вашего помещения и используемых устройств.
Если вам не нужна мощность приобретенного вами устройства, то в этом случае можно будет уменьшить диаметр резьбы, но при этом сделать более длинную стрелку.В некоторых ситуациях целесообразно уменьшить суммарную мощность покупаемого оборудования по мощности до двух раз, так как, например, не в каждом доме нужны приборы на 80 кВт, и в таких случаях вполне оптимально будет оставить оборудование мощностью 40 кВт и более.
Как его устроить
Некоторые, кто использует схему изготовления гидравлической стрелки своими руками, предпочитают устанавливать ее в непосредственной близости от котла, но многие специалисты говорят, что монтаж этого устройства на коллектор также является хороший вариант, который в конечном итоге позволяет добиться законченного и гармоничного дизайна, который в дальнейшем будет удобен в использовании, проверке и обслуживании.
В этом случае котел можно монтировать примерно за три метра до точки установки стрелки, при этом подающая и обратная линии котла могут монтироваться через пол, если в доме есть пирог. В противном случае принципиальных различия, где будет монтироваться ваша стрела, и главное в этом случае установка оборудования с подходящей мощностью и всегда в вертикальном состоянии. Если вы делаете гидравлическую стрелку для системы выше), в которой котел устанавливается без предохранительного клапана, то в этом случае рекомендуется приварить к верхней части устройства дюймовую резьбу для установки специальной предохранительной группы.
Также рекомендуется наварить небольшую резьбу в нижней части для обеспечения надлежащего дренажа и заполнения стрелки. Обязательным практическим условием является врезка в систему «котел, гидрострелка и коллектор» специализированных муфт для установки термометра. В процессе дальнейшей эксплуатации это может облегчить вам жизнь, так как позволит легко следить за состоянием системы отопления.
Как сделать
Если у вас есть стандартный сварочный аппарат и опыт работы с таким оборудованием, то в этом случае нет ничего сложного в том, чтобы сварить полноценную гидрострелку самостоятельно.Однако при этом нужно правильно понимать тот факт, что в процессе выполнения этой работы нужно учитывать большое количество тонкостей.
В наше время нет ничего сложного в том, чтобы найти чертеж гидрострелки, но при этом нужно правильно понимать, что все такие чертежи разные, и конкретного шаблона нет. Устройство гидравлической стрелки каждый специалист видит по-своему, но есть определенные правила, которых придерживаются абсолютно все.
Сама стрелка представляет собой некую металлическую емкость, к которой приварены трубы, предназначенные для подключения к котлу и обеспечения подачи и обратки. Также в систему встроены потребительские трубы.
Опционально можно использовать патрубки для автоматического воздухоотводчика в верхней части установленной стрелки. В нижней части установлен отводной патрубок, обеспечивающий удаление различного шлама и грязи. Кроме всего прочего, в каком-то месте можно поставить и трубу для подпитки воды в систему.
Первое правило
Самое главное правило, которое необходимо соблюдать всегда — это так называемое «правило трех диаметров», то есть диаметр установленной Вами гидрострелы должен быть в три раза больше этого параметра для сопла. Если вы хотите, чтобы гидросепаратор мог полноценно выполнять свои основные функции, то есть:
отделять шлам от системы;
удаление газов;
уравнять гидравлическую разницу;
подача нагретой воды в котел с целью обеспечения его большей долговечности.
Многие предпочитают сэкономить и сделать своими руками гидравлические стрелы из полипропилена, но на самом деле это абсолютно неправильное решение, принимаемое в основном людьми, мало понимающими в особенностях работы подобного оборудования.
Именно по этой причине стоит использовать только полноценные металлические трубы, которые позволяют полностью реализовать потенциал такой техники и будут действительно эффективно показывать себя на протяжении всего срока эксплуатации такой системы.
Основы гидравлической системы и безопасность
Жидкость под высоким давлением воздействует на шток и поршень внутри гидравлического цилиндра. Каждый ход цилиндра преобразует мощность жидкости (давление) в работу (механическую силу). Уровень масла в резервуаре падает, когда шток и поршень выдвигаются.
Когда шток и поршень втягиваются, жидкость возвращается в резервуар. Металлические стенки резервуара охлаждают жидкость, отводя тепло. Пониженное давление в резервуаре позволяет захваченному или растворенному воздуху выходить из жидкости.
Гидравлическая жидкость находится под огромным давлением, которое может превышать 2000 фунтов на квадратный дюйм (psi), согласно отчету о гидравлической безопасности на сайте extension.org. Некоторые более крупные сельскохозяйственные машины имеют гидравлические системы с давлением, превышающим 3000 фунтов на квадратный дюйм, по сравнению с проточной водой из бытового крана, который обычно составляет около 40 фунтов на квадратный дюйм.
Учитывая это, гидравлические системы и гидравлическая жидкость могут быть опасны для тех, кто эксплуатирует машины с этими системами. Опять же, я думаю, что все это знают, но приятно получить мягкое напоминание о том, насколько опасными могут быть эти системы.
Много лет назад я пошел в местный колледж с парнем старше меня, который вернулся, чтобы продолжить свое образование в более позднем возрасте. У него было несколько неприятных шрамов на руках и руках. Один из наших одноклассников, наконец, спросил, что случилось, и он сказал, что гидравлический шланг лопнул у него в руках, и масло под давлением сильно обожгло его.
Я вдруг лучше осознал опасность гидравлической системы.
Согласно сайту extension.org, надлежащее техническое обслуживание имеет решающее значение для всех типов машин и оборудования, включая гидравлическую систему.При обслуживании системы надевайте средства индивидуальной защиты, включая перчатки и защитные очки.
Не полагайтесь исключительно на гидравлический подъемник, если вам необходимо работать с гидравлическими компонентами при поднятой системе. В качестве меры предосторожности установите рабочий блок на блоки.
В отчете говорится, что если вы не прокачиваете систему, не запускайте двигатель машины во время обслуживания системы. Гидравлическая жидкость может быть очень горячей и может вызвать ожоги, поэтому дайте гидравлической системе остыть перед заменой трубопроводов, соединений, фильтров или фитингов.
Операторы должны проверить гидравлические линии на наличие утечек и износа. Периодически заменяйте фильтры и предохраняйте гидравлическое масло от загрязнений, так как грязь является основной причиной повреждения гидравлической системы.
Перед снятием цилиндров с рабочих агрегатов убедитесь, что агрегаты стоят на земле, страховочных опорах или предохранительных блоках, а двигатель выключен. Используйте цепь, напольный домкрат или другое вспомогательное устройство, если вам нужно снять тяжелые гидравлические насосы или регулирующие клапаны, рекомендуется на сайте.
Чтобы увидеть весь выпуск TSC, перейдите на http://bit.ly/….
Чтобы прочитать полный отчет extension.org о гидравлической безопасности, посетите http://bit.ly/….
С Рассом Куинном можно связаться по адресу [email protected]
(JP/AG)
© Copyright 2017 DTN/The Progressive Farmer. Все права защищены.
принцип действия и расчет
Гидравлический чертеж довольно прост.
Если есть сварочный аппарат и есть опыт сварки, сварить гидрогидравлику довольно просто.Но есть много уколов.
Чертеж гидравлики можно найти в интернете, но все они разные, единого шаблона нет. Все гидравлические чертежи разные. Строение гидросистемы каждый видит по-своему, но есть одно правило, которое соблюдается.
Гидроэлектростанция представляет собой металлический резервуар (т.е. профильный или круглый трубный), к которому присоединяются патрубки на котел (подающий и реверсивный) и патрубки потребителя (подающий и реверсивный).
Также опционально может отсутствовать патрубок для автоматического воздухоотводчика (или группы безопасности) на 1/2″ в верхней части гидравлики.
Внизу насадка на 1/2″ для крана для удаления шлама и грязи.
Также где-то можно разместить патрубок 1/2″ для подачи воды в систему.

Главное правило, которое необходимо соблюдать, это правило 3-х диаметров. Те. Диаметр гидравлического хода должен быть равен 3-м диаметрам патрубков. Чтобы гидроэлектростанция выполняла основные функции, которые ей предназначены:
Назначение гидравлического:
1.Отделяет шлам от системы.
2. Отображает газы из системы.
3. Выравнивает гидравлическую разницу в системе.
4. Подать в котел нагретую воду, тем самым продлив срок службы котла.
Некоторые пытаются сэкономить и сделать гидроустановку из полипроидов своими руками. Это мнение дилетантов, которые ничего не знают о работе и назначении гидравлики
.
Схема котла с бойлером косвенного нагрева в разрезе
Цепь подключения теплого пола
Простые системы отопления состоят из минимального количества компонентов — это не большое количество Труб, несколько радиаторов и котел.Для небольших построек и домовладений этого достаточно. При необходимости обеспечить теплом здание задача усложняется необходимостью использования дополнительного оборудования – Гидравлическая разводка отопления обеспечит равномерное распределение тепла, снимет перепады давления, сбалансирует работу системы отопления.
В этом обзоре мы рассмотрим:
Назначение гидравлики в системе отопления.
Конструктивные особенности гидравлики.
Простые расчетные схемы.
В материале будут даны схемы, полезные советы, подробные пояснения — все предельно ясно и понятно.
Что такое гидроэлектростанция
Гидроэлектрон — гидротрактор в системе отопления, устройство, предназначенное для правильного распределения теплоносителя по нескольким контурам и приборам. Это своеобразный буферный элемент между котлом отопления и вторичными контурами. Теплоноситель поступает из котла в гидроусилитель, после чего распределяется по нескольким направлениям.
Простейшая система отопления в гидросистеме не нуждается. Важно правильно подобрать циркуляционный насос и настроить скорость его работы для обеспечения необходимого давления. Теплоноситель поступает из котла в батарею, отдает там накопленное тепло, после чего возвращается обратно в отопительный прибор – ничего сложного и сверхъестественного. Но современное жилье строится с использованием нескольких контуров и вспомогательного оборудования. Здесь присутствуют:
Несколько вторичных контуров отопления (например, на группу помещений или на этаж).
Теплые полы — это еще один или несколько контуров.
Бойлеры косвенного нагрева — используются для приготовления горячей воды.
И здесь мы можем столкнуться с ситуацией, когда один циркуляционный насос не может прокачать теплоноситель по всему контуру. Вода (или тосол) будет течь по пути наименьшего сопротивления, после чего вернется обратно по тому же пути. Например, он пройдет через близлежащий котел и частично проникнет в батареи, но для теплых полов его может не хватить.
Стрелка гидравлическая для систем отопления предназначена для обеспечения должного порядка в распределении тепла по контурам и вспомогательному оборудованию. Это чрезвычайно простой гидроразделитель, созданный из трубных отрезков диаметром трубы.
Конструктивные особенности гидравлических моделей
Гидравлическое устройство отопления настолько простое, что в нем нет буквально никаких движущихся частей, электроники и чего-то еще. Посмотрите на его схему — это круглая или прямоугольная трубка, запаянная с двух сторон.Он располагается вертикально или горизонтально. С одной стороны у нее два штуцера для подключения к системе отопления, а с другой стороны два штуцера для подключения к котлу.
Так выглядит гидролента для одинарной системы отопления. Внутри самой трубы ничего нет — абсолютно, есть пустое место, в будущем залейте теплоносителем.
Снаружи видны гидравлические уплотнения:
Трубы для подключения к котлу и отоплению.
Кран для слива воды.
Автоматическая воздушная шлюха.
Так устроены самые простые гидравлические системы.
Гидрострелка для систем отопления на несколько контуров не сложнее. Просто больше патрубков для подключения второстепенных контуров. Здесь подключены бойлеры и теплые полы. К каждому подающему патрубку через краны подключаются циркуляционные насосы — по одному на каждом контуре. Здесь установлены термоманометры для контроля давления и температуры.
Гидроход и его назначение
Гидростраль для отопления легко собирается самостоятельно при помощи сварочного аппарата и отрезков труб необходимой длины.Для этого найдите подходящий чертеж и подберите материалы.
Мы рассмотрели принцип работы гидросистемы отопления — она просто распределяет теплоноситель по нескольким контурам. Его основная задача – создать идеальные условия для работы вторичных и первичных контуров. Первичный контур включает отопительный котел с трубами, соединенными с гидравликой. Вторичные контуры — все остальное. При равном давлении во всем контуре котел работает в щадящем режиме – часть нагретого теплоносителя поступает в обратную трубу, что снижает нагрузку на источник тепла.
Если в системе стоит маломощный котел, а отопление отличается большой мощностью, условия подачи теплоносителя из обратной трубы в подающую, в обход котла (частично). Оборудование в этом случае работает практически на износ – теплообменники могут прийти в негодность в кратчайшие сроки.
Равномерное распределение тепла
Идеально сбалансированное отопление – это равномерная температура во всем доме, одинаковое давление во вторичных контурах и сбалансированная нагрузка на котел.В этом случае задача гидравлического режима проста – он «раздает» теплоноситель на несколько контуров, в каждом из которых установлен циркуляционный насос. Регулируя его производительность и подачу теплоносителя, можно добиться равномерной температуры во всем доме.
Самое главное — благодаря такой разводке в доме не будет холодных контуров, так как теплоноситель будет поступать в каждую трубу, и не только туда, намного проще.
Балансировка давления
Дисбаланс в системе отопления может повлиять на ее стабильность.Для длинного контура требуется одно нажатие, для более короткого — больше. То же самое касается теплых полов и бойлера. Если бы в системе стоял один большой насос сразу на всех контурах, то в некоторых местах возникала бы перегрузка — могут сломаться трубы или теплообменник в накопительном водонагревателе. Гидроэлектрон распределит давление и позволит правильно сбалансировать все контуры.
Работа с несколькими котлами
Существуют системы отопления с двумя и даже тремя котлами (иногда больше).Такие решения позволяют иметь довольно большую площадь или использовать один из котлов в качестве резерва. Если используется не последовательное, а параллельное подключение оборудования, то это осуществляется через гидросистему. В то же время это способствует нейтрализации взаимного влияния второстепенных контуров друг друга.
Гидроэлектрон позволяет добиться баланса в системах отопления любой сложности. Два-три котла, пять-семь контуров – степень может быть разной. Также раскрывается потенциал для расширения системы.Например, в будущем можно подключить еще один котел, полотенцесушитель, летнюю кухню с отдельным контуром отопления. Все эти работы можно выполнять даже на ходу, не останавливая котельное оборудование при сохранении отопления здания.
Как устанавливается гидроэлектростанция
Оптимальный вариант установки гидросистемы – вертикальный. Обычно в нижней части есть краны для слива воды. В той же части всякая фигня, циркуляционное отопление.Плавно открываешь кран — и он сливается. Горячий теплоноситель подается в верхнюю часть, а обратная трубка расположена внизу. То же самое касается патрубков для подключения второстепенных контуров — они монтируются аналогично.
Купленные модели
Типичным примером является коллектор Север-М5. Работает в системах отопления мощностью до 70 кВт. Стоимость агрегата около 9,5 тысяч рублей.
Система подогрева в системе отопления представляет собой распределительное гидроустройство, созданное для распределения охлаждающей жидкости по нескольким контурам.Его установка рекомендуется в случаях, когда мощность используемого котла превышает 50 кВт. Также стрелка применяется в сложных разветвленных системах с множеством второстепенных контуров — она необходима для балансировки. Его можно купить или собрать самому.
Проще всего купить гидроустановку в готовом заводском исполнении. Самая простая модель, например, Sintek ST-35 обойдется в 2700 рублей, если брать напрямую от производителя. Он выдерживает давление до 6 бар и может быть установлен в системах отопления с теплопроизводительностью до 35 кВт.
Коллектор отопления с гидросистемой на 5 контуров предназначен для разветвленных систем, о которых говорилось выше. Возможно подключение бойлера косвенного нагрева, теплых полов в ванной, кухне и прихожей, а также трех основных контуров — на первом этаже, в цокольном этаже, а также на чердаке.
Другое торговое оборудование:
Гидроэлектростанция WoodStoke 331 — для отопления до 70 кВт на 7 контуров. Стоимость устройства 11 тысяч рублей.
Warme WGR 80 — простой гидроагрегат с двумя патрубками и двумя выносными для подключения воздухоотводчика и крана. Стоимость — 4000 руб. Модель может работать в системах отопления мощностью до 80 кВт.
Proxiter GS 32-1 — гидроэлектрон выполнен в блестящем корпусе, так как изготовлен из нержавеющей стали. Предназначен для работы в системах отопления мощностью до 85 кВт. Стоимость — около 7-8 тысяч рублей.
Гидрусс БМ – это целая серия гидравлических систем для систем отопления мощностью от 60 до 150 кВт.Они изготовлены из качественной конструкционной стали и выдерживают давление до 6 бар при температуре до +110 градусов. Стоимость варьируется от 9 до 30 тысяч рублей.
Готовых гидротеров — тысячи, есть из чего выбрать.
Преимущества цехового гидравлического увлажнения вполне очевидны. Прежде всего, они отличаются безупречным качеством сборки. Оборудование должно выдерживать солидное давление – до 3-4 атмосфер при автономном отоплении и до 20-25 атмосфер при общем отоплении.Изготавливается из проверенных сортов стали, созданных для строительства отопительного оборудования и других систем.
Во-вторых — заводские гидросистемы уже рассчитаны под использование отопления в системах с определенной мощностью. Они неоднократно восстанавливались, поэтому их использование не приведет к каким-либо авариям. Также в магазинах предложат аксессуары для монтажа систем отопления. И не будет проблем с гарантией на котлы и радиаторы.
Сборка гидравлики своими руками
Самостоятельная сборка производится в несколько этапов:
Расчет гидравлического отопления.
Подбор материалов.
Сварка заготовленных и расчетных изделий.
Для расчета лучше всего использовать специализированные калькуляторы, учитывающие множество параметров. Проще всего воспользоваться нашими расчетами.
Расчет по формуле
Внутренний диаметр D зависит от мощности котла P и разницы между подачей и реверсом Δt. Делим мощность в киловаттах на разницу температур, извлекаем из полученных цифр корень квадратный и полученное значение умножаем на 49 — получаем диаметр гидравлики.Высота трубы равна 6 диаметрам, а расстояние между патрубками равно удвоенному внутреннему диаметру трубы.
В интернете много чертежей гидроударов как простых, так и комбинированных с коллекторами. Они позволят вам собрать то, что вам нужно, причем с минимальными расчетами. В любом случае, при сборке и реализации гидрораспределителя специалисты советуют хоть какие-то знания по балансировке систем отопления. Что касается систем отопления больших зданий, то здесь проблему подбора гидравлики и балансировки отопления следует доверить профильным специалистам.
Собрать гидроэлектростанцию для отопления своими руками из полипропилена можно, но делать это не рекомендуется — она может не выдержать нагрузки, если использовать ее в больших системах отопления. Тем не менее многие мастера практикуют.
Видео
Экология знаний. Усадьба: Гидравлический сепаратор — Устройство, овеянное множеством мифов. Чтобы разобраться, с какими задачами действительно способен справиться гидроэлектрон, а какие свойства являются лишь необоснованными утверждениями маркетологов, предлагаем подробно рассмотреть принцип действия этого узла и его назначение.
Гидроэлектрон — колба с автоматическим воздухоотводчиком. На боковой поверхности корпуса врезаны патрубки для присоединения магистральных труб отопления. Внутри гидроаттрактор абсолютно полый, в нижнюю часть может быть встроена резьбовая насадка. шаровой кран, назначение которого — слив шламовой пульпы со дна сепаратора.
Как устроен гидроблок
По сути, его гидравлическая стрела представляет собой шунт, замыкающий притоки и обратки.Назначение такого шунта – выравнивание температуры теплоносителя, а также его расхода в генераторной и распределительной частях гидросистемы отопления. Для получения реального эффекта от гидросепаратора требуется тщательный расчет его внутреннего объема и деталей соединений форсунок. Однако большая часть представленных на рынке устройств выпускается без адаптации под конкретную систему отопления.

Часто можно встретить мнение, что в полости колбы обязательно должны присутствовать дополнительные элементы, такие как делители потока или сетка для фильтрации механических примесей или отделения растворенного кислорода.В реальности такие методы модернизации не демонстрируют сколько-нибудь существенной эффективности и даже наоборот: например, при засорении сети полностью перестает работать гидроусилитель, а вместе с ним и вся система отопления.
Какие возможности приписывают гидросепаратору
В среде теплотехников встречаются диаметрально противоположные мнения о необходимости установки гидрохромов в системах отопления. Масла в огонь подливают приложения производителей гидравлического оборудования, которые повышают гибкость установки режимов работы, повышая эффективность и эффективность теплообмена.Чтобы отделить зерно от проблемы, для начала рассмотрим совершенно саранчовые заявления о «выдающихся» возможностях гидравлических сепараторов.
Эффективность котельной установки не зависит от устройств, установленных после соединительных патрубков котла. Полезный эффект котла целиком заключается в преобразовательной способности, то есть в процентном соотношении тепла, выделяемого генератором, к теплу, поглощаемому теплоносителем. Никакими специальными методами планки не могут повысить КПД, он зависит только от площади поверхности теплообменника и правильного подбора скорости циркуляции теплоносителя.
Многорежимность, которая якобы обеспечивается установкой гидравлики, тоже абсолютный миф.
Суть обещаний сводится к тому, что при наличии гидросистем можно реализовать три варианта соотношения расхода в генераторной и потребительской части.
Первый — абсолютное выравнивание расхода, что на практике как раз возможно только при отсутствии шунтирования и наличии в системе только одного контура.Второй вариант, при котором расход больше, чем через котел, якобы обеспечивает повышенную экономию, но при таком реверсивном теплообменнике в теплообменнике в теплообменнике, что порождает ряд негативных эффектов: запотевание внутренних поверхностей камеры сгорания или температурный шок.
Имеется также ряд аргументов, каждый из которых представляет собой бессвязный набор терминов, но по существу не отражает ничего конкретного. К ним относятся повышение гидродинамической устойчивости, увеличение срока службы оборудования, контроль за распределением температуры и иже с ними.
Также можно встретить утверждение, что гидротрактор позволяет стабилизировать балансировку гидросистемы, что на практике оказывается прямо противоположным. Если при отсутствии гидравлики реакция системы на изменение воздуховода в какой-либо части неизбежна, то при наличии сепаратора она также совершенно непредсказуема.
Реальный прицел
Тем не менее, теплогидравлический сепаратор не бесполезен. Это гидравлическое устройство и принцип его действия достаточно подробно описаны в специальной литературе.Гидроэлектрон имеет вполне определенную, хотя и достаточно узкую область применения.
Важнейшим преимуществом ареометра является возможность согласования работы нескольких циркуляционных насосов в генераторной и потребительской части системы. Часто бывает так, что контуры, подключенные к общему коллекторному узлу, снабжаются насосами, производительность которых отличается в 2 и более раза.
Мощнейший насос при этом создает настолько большую разницу давлений, что забор охлаждающей жидкости из оставшихся циркуляционных устройств невозможен.Несколько десятков лет назад эта проблема была решена так называемым долблением — искусственным занижением воздуховода в цепях потребителей за счет встраивания в трубу металлических пластин с отверстиями разного диаметра.
Гидроэлектродвигатель шунтирует подающую и реверсивную магистраль, за счет чего разрежение и избыточное давление в них выравниваются.
Вторым частным случаем является избыточное давление котла по отношению к потреблению распределительных контуров. Такая ситуация характерна для систем, в которых ряд потребителей работает не на постоянной основе.Например, к общей гидравлике можно привязать бойлер косвенного нагрева, теплообменник бассейна и отопительные контуры зданий, которые отапливаются лишь время от времени.
Установка гидроустановок в таких системах позволяет поддерживать номинальную мощность котла и скорость циркуляции все время, при этом излишки нагретого теплоносителя поступают обратно в котел. При включении дополнительного потребителя разница в расходах уменьшается и излишки направляются не в теплообменник, а в разомкнутую цепь.
Гидроэлектрон также может служить коллектором генераторной части при согласовании работы двух котлов, особенно если их мощность существенно отличается.
Дополнительным эффектом на работу ГРП можно назвать защиту котла от температурных ударов, но для этого потребление в генераторной части должно превышать потребление в сети потребителей не менее чем на 20%. Последнее достигается установкой насосов соответствующей производительности.
Схема подключения и установки
Гидравлическая стрела имеет схему подключения, такую же простую, как и ее собственное устройство. Большинство правил относится не столько к подключению, сколько к расчету пропускной способности и расположению выводов. Однако знание полной информации позволит правильно осуществить монтаж, а также убедиться, что выбранная гидравлика подходит для ее установки в конкретную систему отопления.
Первое, что вам нужно четко усвоить — гидроэлектрон будет работать только в системах отопления с принудительной циркуляцией.При этом насосов в системе должно быть не менее двух: один в контуре генерирующей части и не менее одного в потребительской. Включенный гидроразделитель будет играть роль шунта с нулевым сопротивлением и соответственно вредит всей системе.
Пример схемы гидравлического подключения: 1 — котел отопления; 2 — группа безопасности котла; 3 — расширительный бачок; 4 — циркуляционный насос; 5 — гидроразделитель; 6 — автоматический воздухоотводчик; 7 — запорная арматура; 8 — сливовой кран; 9 — контур №1 бойлера косвенного нагрева; 10 — контур № 2 радиаторов отопления; 11 — кран трехходовой с электроприводом; 12 — № тиража3 Теплый пол
Следующим аспектом является размер гидравлики, диаметр и расположение выводов. В общем случае диаметр колбы определяют исходя из наибольшего расчетного воздуховода в магистрали. За максимальный расход теплоносителя можно принять либо в генерирующей, либо в потребительской части системы отопления по данным гидравлического расчета.
Зависимость диаметра канала сепаратора от воздуховода описывается отношением расхода к расходу теплоносителя через колбу.Последний параметр является фиксированным и в зависимости от мощности котельной установки может варьироваться от 0,1 до 0,25 м/с. Частное, полученное при расчете указанного коэффициента, необходимо умножить на поправочный коэффициент 18,8.
Диаметр соединительных патрубков должен составлять 1/3 диаметра колбы. При этом вводные патрубки располагаются от верха и низа колб, а также друг от друга на расстоянии, равном диаметру колбы. В свою очередь, выходные патрубки расположены так, что их оси смещены относительно осей входов на два собственных диаметра.Общая высота гидрокорпуса определяется законами.
Гидроэлектростанция подключается к прямому и обратному магистральным трубопроводам котла или нескольких котлов. Разумеется, при подключении гидравлики не должно быть и намека на сужение условного прохода. Это правило вынуждено использовать при обвязке котла и при присоединении коллекторной трубы с весьма значительным условным проходом, что несколько усложняет вопрос оптимизации компоновки котельного оборудования и увеличивает материал обвязки.
О разделительных коллекторах
Наконец, вкратце коснулись темы многоводных гидросистем, также известных как Sepricli. По сути, это коллекторная группа, в которой разделитель подачи и обратки объединен сепаратором. Такого рода устройство крайне полезно при согласовании работы нескольких отопительных контуров с разной нормой расхода и температурой теплоносителя.
Вертикальная установка коллектора позволяет обеспечить температурный градиент в выходных патрубках за счет смешивания порций теплоносителя.Это дает возможность прямого подключения, например, котла косвенного нагрева, радиаторной группы и петель теплого пола без смесительной группы: разница температур между соседними выводами сепколла, естественно, будет поддерживаться в пределах 10-15°. С, в зависимости от режима циркуляции. Однако необходимо помнить, что такой эффект возможен только в том случае, если обратка генераторной части расположена над обратными кранами потребителей.

В итоге дадим важную рекомендацию.Для большинства бытовых систем отопления мощностью до 100 кВт установка гидроразделителя не требуется.
Гораздо более правильным решением будет подобрать производительность циркуляционных насосов и согласовать их работу, а для защиты котла от температурного шока привязать трубообводную тележку.
Если проект или монтажная организация настаивают на установке гидравлики, то это решение должно быть обосновано технологически. Опубликовано Если у вас есть вопросы по этой теме, задавайте их специалистам и читателям нашего проекта.
Многим современным людям интересно, как устроен гидроэлектор с коллектором (производитель ниже). В то же время даже многие специалисты со временем начинают понимать, что использование специализированных гидравлических разделителей для подключения котлов является довольно эффективным инструментом, который позволяет значительно поднять КПД установленной системы отопления.
Проблемы старой техники
Многие знают, что котлы без подключенных насосов часто подключаются напрямую к коллектору, и именно вместо такого варианта чаще всего используется вот такая гидролента с коллектором (схема изготовления ниже).С котлов с насосами эти устройства просто убрали, в результате чего их установили на каждый отдельный отопительный контур, но на самом деле такой вариант можно использовать не в любых ситуациях, так как если в данный момент котел еще на гарантии остается, То дело, насосы с него снять невозможно, а если речь идет о чугунном котле, то при таком демонтаже его составных частей даже отдельные секции котла могут лопнуть, не выдержав такая разница температур.
Что дает эта технология
Чтобы избавиться от всего этого сегодня используется специализированная гидроколяска (схема изготовления представлена в статье). Это устройство предназначено для разделения гидравлики, а если сказать точнее, делит котел напрямую с остальной системой отопления. Так, например, гидролента с коллектором (показан производитель) может включать в котел один насос, при этом в системе устанавливается еще несколько таких агрегатов разной мощности.
Принцип работы
Устройство такого оборудования предельно просто. На данный момент мы не будем разбирать некоторые высокотехнологичные устройства, а рассмотрим только основные варианты реализации такой техники.
В принципе достаточно использовать стандартный отрезок трубы, из которой сделан гидроэлектрон (гидроплей). Расчет гидравлики позволит вам понять, какими основными характеристиками должно обладать такое устройство и какие материалы лучше всего использовать для его изготовления.
Какое ее назначение
В первую очередь конструкторы стараются исходить из того, что стрела предназначена для отделения гидравлики. В подавляющем большинстве случаев производители стараются выпускать котлы, оснащенные собственными насосами, причем такие устройства достаточно мощные.
Например, есть котлы с закрытой камерой сгорания, в которых установлены встроенные насосы. Мощность таких устройств может составлять примерно 300 Вт, но на самом деле этого недостаточно, чтобы полностью форсировать систему отопления, если объекту требуется до 1000 м 2 , а именно такое оборудование рассчитано примерно на среднюю площадь обогрева.
В связи с этим необходимо монтировать дополнительные насосы, а также использовать комбинированные системы. Вот в такой ситуации вместо помощи просто будет мешать насос, который изначально используется в котле, и именно в таких случаях гидролента (назначение, расчет, изготовление — об этом далее в статье). Стоит отметить тот факт, что такое мощное оборудование в большинстве случаев изначально идет с заводской гидросистемой в комплекте или, по крайней мере, имеется достаточно точная инструкция по ее подключению.
Если брать котлы меньшего размера, то с ними в принципе та же история, но в этом случае уже придется делать самому.
Где устанавливается
Гидроэлектрон устанавливается на напольные котлы без встроенного насоса для обеспечения эффективной защиты котла от большой разницы температур при первом пуске системы отопления. Например, с помощью этого оборудования стандартные стальные котлы можно защитить от образующегося конденсата, а чугунные устройства обезопасить от возможности выхода из строя отдельных секций.
Для устранения подобных неприятных ситуаций используется специализированный гидроэлектрон. Чертеж и схема котельной в данном случае играет важную роль, так как в зависимости от особенностей отапливаемого объекта нужно подобрать соответствующее оборудование. Единственное, что стоит отметить, это использование дополнительного насоса для различных напольных котлов.
Пример
Изначально человек в своем доме хочет получить практически идеальную систему отопления, потратив на это разумные деньги, и в этом случае все начинается с котла.Для небольшого частного дома можно выбрать стандартный двухконтурный котел с закрытой камерой, которая будет крепиться к стене. В то же время необходимо правильно понимать, что в подавляющем большинстве случаев для обеспечения нормального распределения теплоносителя в этой системе может потребоваться индивидуальное изготовление коллектора отопления гидравлического. В такой ситуации возникает вполне стандартный вопрос: будут ли использоваться их насосы и что делать с устройством в котле?
Вполне естественно, что многие люди в таких ситуациях предпочитают просто демонтировать насос с котла, чтобы он не портил гидравлику установленной системы, но ведь конструкция некоторых устройств сделана таким образом, что эта процедура маловероятна преуспеть.Именно в таких ситуациях идеальным решением становится котел гидравлический и коллекторный.
Как в данной ситуации осуществляется монтаж
Изначально схема рисуется для примера, рассмотрим следующую ситуацию:
Два контура теплых полов.
В системе будет использоваться контур отопления, два запасных контура для теплового насоса или отдельного электрокотла, а также контур гидравлический, то есть 5 контуров.
В этом случае нет ничего сложного в том, как нарисовать схему коллектора — достаточно иметь хоть какое-то представление о том, как выполняется такая система.
Изготовление и расчет
Стоит отметить тот факт, что вы можете самостоятельно регулировать мощность, которая будет у вашей гидравлической стрелы. Как рассчитать мощность, нужно исходить непосредственно из особенностей вашего помещения и используемых устройств.
Если мощность приобретенного вами устройства вам не нужна, то в этом случае можно нарезать резьбу по диаметру, но при этом сделать более длинную стрелку.В некоторых ситуациях общую мощность приобретаемого оборудования целесообразно уменьшить по мощности до двух раз, так как, например, приборы на 80 кВт нужны далеко не в каждом доме, и в таких случаях вполне оптимально будет оставить оборудование мощностью 40 кВт.
Как его расположить
Некоторые, кто занимается изготовлением гидравлики своими руками, предпочитают устанавливать ее в непосредственной близости от котла, но многие специалисты говорят, что это тоже хороший вариант установки данного устройства на коллекторе, что в итоге позволяет добиться целостной и гармоничной конструкции, которая будет в дальнейшем проста в эксплуатации, проверке и обслуживании.
Котел можно монтировать примерно за три метра до места установки стрелки, при этом питающая и разводящая магистрали котла могут монтироваться через пол, при наличии жмыха в остальном нет принципиальных отличий где ваш стрела будет смонтирована, и самое главное в данном случае это установка оборудования с подходящей мощностью и обязательно в вертикальном состоянии. Если вы изготавливаете гидробатарею для системы выше), в которой котел устанавливается без предохранительного клапана, в этом случае рекомендуется к верхней части устройства приварить дюймовую резьбу для крепления специальной группы безопасности.
Внизу также рекомендуется приветствовать небольшую резьбу для обеспечения нормального стока и заполнения стрелки. Обязательное практическое условие. Является заглушкой к системе «котел, гидроэлектор и коллектор» специализированных муфт для крепления термометров. В процессе дальнейшей эксплуатации он сможет облегчить вам жизнь, так как позволит с любой трудностью следить за состоянием системы отопления.
Как сделать
Если у вас есть стандартный сварочный аппарат и опыт работы с таким оборудованием, то в этом случае нет ничего сложного в том, чтобы самостоятельно сварить полноценную гидросистему.Однако необходимо правильно понимать тот факт, что в процессе выполнения этой работы нужно учитывать большое количество тонкостей.
В наше время нет ничего сложного в том, чтобы найти чертеж гидравлики, но при этом нужно правильно понимать, что все такие чертежи разные, и определенного шаблона нет. Каждый специалист видит гидростральную структуру каждого специалиста, но есть определенные правила, которые соблюдаются абсолютно всеми.
Сама по себе стрелка представляет собой специфическую металлическую емкость, к которой приварены патрубки, предназначенные для подключения к котлу и подачи и подачи. Также в систему встроены патрубки потребителей.
Опционально можно использовать патрубки, предназначенные для автоматического воздухоотводчика в верхней части установленной стрелки. В нижней части установлен кран для крана, обеспечивающий удаление различного шлама и грязи. Кроме всего прочего, в каком-то месте можно поставить и трубу для подачи воды в систему.
Первое правило
Самое главное правило, которое всегда следует соблюдать, это так называемое «правило трех диаметров», то есть диаметр устанавливаемого гидрометода должен быть в три раза больше параметра в патрубках. Если вы хотите, чтобы гидротрактор полностью выполнял свои основные функции, а именно:
отделение от иловой системы;
взгляд;
выровнять гидравлическую разность;
подавать горячую воду в котел для обеспечения его большей долговечности.
Многие предпочитают экономить и производить гидрострали самостоятельно из полипропилена, но на самом деле это абсолютно неправильное решение, принятое в основном людьми, мало понимающими в особенностях такого оборудования.
Именно по этой причине только полноценные металлические трубы, которые позволяют полностью реализовать потенциал такой техники и будут действительно эффективно показывать себя на протяжении всего срока эксплуатации такой системы.
Гидроатлеры для отопления — Назначение, принцип действия и расчет
2 (40%) Голосов: 1
Для того, чтобы система отопления работала с максимальной эффективностью, необходимо добиться хорошей балансировки всех ее узлов, и всех элементов хорошо справлялись со своими функциями.Задача эта достаточно сложная, особенно когда речь идет о разветвленном механизме с большим количеством контуров.

Очень часто такие контуры имеют индивидуальные схемы термостатического регулирования, свой температурный градиент, отличаются пропускной способностью, а также требуемым уровнем теплоносителя. Для того, чтобы объединить все узлы в единое целое. Поможет решить эту задачу для отопления. О том, что такое гидросепаратор и как он работает, мы расскажем в этой статье.
Узнать цену и купить отопительное оборудование и сопутствующие товары Вы можете у нас.Пишите, звоните и приезжайте в один из магазинов вашего города. Доставка по всей территории РФ и стран СНГ.
Гидравлическая стрела Meibes MNK 32
Назначение гидроплеев
Если в вашем доме вы планируете установить простую систему отопления закрытого типа, где не более двух циркуляционных насосов, то в гидроразделителе нет необходимости.
Когда контуров и насосов три, а один из них необходим для работы с бойлером косвенного нагрева, то здесь можно не прибегать к установке гидроаттелов.Установка гидросистемы целесообразна в больших домах, где есть два и более отопительных контура. Гидроэлектрон нужен для того, чтобы сбалансировать уровень давления во всей котельной системе, при изменении показателей в основном контуре. Такой агрегат отвечает за наладку трехконструктивного варианта системы, включающей и водонагреватель, и радиатор отопления, и теплый пол.
При соблюдении всех правил гидродинамики будет обеспечена стабильная работа в штатном режиме.
Кроме того, гидроэлектрон выполняет роль своеобразного отстойника, в котором возникают различные отложения из теплоносителя: накипь, коррозия. Это достигается только при полном соблюдении всех гидромеханических норм.
Эта функция гидравлики, выполненной из нержавеющей стали и других материалов, способствует длительности работы многих элементов в системе отопления. Кроме того, устройство забирает образующийся в теплоносителе воздух, за счет чего снижается окислительный процесс в механических частях.
Традиционный вариант гидроразделителя предусматривает только один контур. В случае отключения нескольких ветвей потребление тепла в системе снижается. Именно поэтому температура теплоносителя после прохождения всего пути не сильно снижается. Гидроэлектрон позволяет поддерживать стабильный уровень теплопотребления, тем самым обеспечивая стабильную циркуляцию в системе.
Для того, чтобы ответить на вопрос: для чего предназначена гидравлика, следует разобраться, как функционирует система отопления.Самый простой вариант системы с принудительной циркуляцией упрощен в составе:
котел (к), здесь происходит нагрев теплоносителя;
циркуляционный насос (N1), за счет функционирования которого теплоноситель движется по трубам подачи (красные линии) и реверса (синие линии). Насос монтируется на трубу или входит в конструкцию котла – особенно это характерно для настенных моделей;
радиаторы отопления (РО), благодаря которым происходит теплообмен – тепловая энергия теплоносителя передается в помещение.
Следуя правильному выбору Циркуляционный насос по производительности и выполнен в простой одноконтурной системе, вам может вполне хватить одного экземпляра и вспомогательные устройства не нужно будет устанавливать.
Циркуляционный насос — Неотъемлемое звено системы отопления. Благодаря этому устройству повышается эффективность системы.
Для домов небольших размеров такой простой схемы может быть вполне достаточно. Но в больших помещениях очень часто приходится прибегать к использованию нескольких контуров отопления.Усложнить схему.
Система Hydrostral с несколькими отопительными контурами
Как видно на рисунке, благодаря насосу происходит циркуляция теплоносителя через коллектор КЛ, откуда он разбирается на несколько разных контуров. Это может быть:
Один или несколько высокотемпературных контуров с обычными радиаторами или конвекторами (ПО).
Водяные теплые полы (ВТП) для какого температурного режима Теплоноситель должен быть значительно ниже. Это означает, что здесь придется использовать термостатические устройства, специально предназначенные для этого.Чаще всего сенсорная длина контуров теплых полов в несколько раз превышает обычную радиаторную разводку.
Система обеспечения дома горячей водой с установкой (БКН). Здесь совершенно особые требования к циркуляции теплоносителя, так как обычно изменение расхода теплоносителя, протекающего через котел, регулируется и температурой нагрева горячей воды.
Теперь возникает вопрос: сможет ли один насос справиться с такой большой нагрузкой и расходом теплоносителя? Навряд ли.Несомненно, на рынке можно найти высокопроизводительные и мощные модели, которые отличаются хорошими показателями формируемого давления, но стоит учитывать и возможности самого котла, которые нельзя назвать безграничными. Его и форсунки рассчитаны на определенную производительность и определенное давление, которое возникает. При превышении указанных параметров можно просто прийти к тому, что ваш отопительный прибор выйдет из строя.
Да и если насос все время будет функционировать на пределе своих возможностей, обеспечивая теплоносителем все контуры разветвленной системы, то долго он не протянет.Кроме того, работа будет сопровождаться сильным шумом, а электрическая энергия будет потребляться в больших количествах.
Для решения этой проблемы необходимо разделить всю гидросистему не только на контуры конечного потребления, через коллектор, но и выделить отдельный контур котла.
Как установить гидравлику
Именно для этого предназначен гидроход, который монтируется между котлом и коллектором.
Установка гидроустановок в системе отопления позволяет избавиться от нагромождений температурного давления.
Что такое гидросепаратор и его устройство
Гидроделлер представляет собой вертикальный полый сосуд, состоящий из труб большого диаметра (квадратного профиля) с эллиптическими заглушками на концах.
Размеры сепаратора обусловлены мощностью котла, зависят от количества и объема контуров.
Тяжелый металлический корпус крепится на опорных стойках, чтобы не создавать линейного напряжения на трубопроводе. Компактные устройства крепятся к стене, размещайте их на кронштейнах.
Труба емкостного гидросепаратора и трубопровод отопления соединяются фланцами или резьбой.
Автоматический клапан воздушной дороги размещен в верхней части корпуса. От осадка избавляются с помощью клапана или используют специальный клапан, который заделан снизу.
Материал, из которого изготовлен гидроэлектрон – низкоуглеродистая нержавеющая сталь, медь, полипропилен. Корпус обработан антикоррозийным составом, покрыт теплоизоляцией.
Устройство гидроаттелло
Принцип действия
Теперь, когда мы знаем, зачем нужен подогрев и разобрались с его конструкцией, можно переходить к особенностям его функционирования.
В процессе его работы выделяют три основных режима.
Схема гидроразделителя
Первый режим.
Система практически находится в равновесии. Расход «малого» котлового контура почти не отличается от суммарной величины расходов всех контуров, подключенных к коллектору или непосредственно к гидросистеме.
Теплоноситель не задерживается в гидросиле, а проходит через нее горизонтально, практически не создавая вертикального перемещения.Температура теплоносителя на подающих патрубках (Т1 и Т2) одинакова. Естественно, такая же ситуация и на форсунках, подключенных к «обратке» (Т3 и Т4). В этом режиме гидроэлектрон, по сути, не оказывает никакого влияния на работу системы.
Но такое положение равновесия — крайне редкое событие, которое можно наблюдать только эпизодически, так как начальные параметры системы всегда имеют тенденцию к динамическому изменению.
В продаже можно найти модели коллекторов со встроенными гидроразделителями.Вы можете выбрать варианты для 2, 3, 4 или 5 контуров.
Второй режим.
В настоящее время произошло так, что общий расход по отопительным контурам превышает расход в котловом контуре.
С такой ситуацией приходится сталкиваться довольно часто, когда все контуры, подключенные к коллектору, в этот момент требуют максимального расхода теплоносителя. Слова Оллиарда — сиюминутная потребность в теплоносителе превышала то, что мог выдать котельный контур.Система не остановится и не будет разбалансирована. Просто в гидросиле поток от коллектора к подающей трубе формируется сам собой. При этом горячий теплоноситель, циркулирующий по «малому» контуру, будет осуществляться в верхнюю область гидроразделителя. Температурный баланс: Т1 > Т2, Т3 = Т4.
Коллектор с гидравлическим контуром на 3 контуре позволяет безопасно и правильно подключить радиаторы, бойлер и теплые полы. Он самый популярный в своем сегменте.Наличие 4-х контуров позволяет дополнительно подключить калорифер в вентиляцию. Для подключения еще и резервного котла нужно 5 контуров.
Режим 3.
Такой режим работы гидроразделителя является, по сути, основным – в грамотно спланированной и правильно смонтированной системе отопления он станет преобладающим.
Расход теплоносителя в «малом» контуре превышает аналогичный суммарный показатель на коллекторе, или, другими словами, «запрос» на требуемый объем оказался ниже «приговора».Причин этому может быть очень много: — аппаратура термостатического регулирования на контурах уменьшила или даже временно прекратила поступление теплоносителя из подающего коллектора к теплообменным устройствам.
Температура в бойлере косвенного нагрева достигла максимума, а забора горячей воды давно не было — циркуляция через котел прекратилась. Выведенные из строя на время или на длительный период отдельные радиаторы или даже контуры (необходимость профилактики или ремонта, отсутствие необходимости делать временно неиспользуемые помещения и другие причины).Питание системы отопления осуществляется ступенчато, с постепенным включением отдельных контуров.
Ни одна из перечисленных причин не окажет негативного влияния на общую функциональность системы отопления. Избыточный объем теплоносителя вертикальным нисходящим потоком просто пойдет на «реверс» малого контура. На самом деле котел даст несколько избыточный объем, а каждый из контуров, подключенных к коллектору или непосредственно к гидросистеме, возьмет ровно столько, сколько требуется в данный момент.Температурный баланс при таком режиме работы: Т1=Т2, Т3>Т4.
При установке гидроаттенаторов в индивидуальных системах отопления чаще всего используются пластиковые модели, которые дешевле, а их монтаж осуществляется с помощью фитингов.
На самом деле гидравлическое использование имеет один единственный принцип работы, он представлен под номером три. Добиться идеального режима (представленного на первой схеме) невозможно, так как гидравлическое сопротивление ветвей потребителей постоянно меняется из-за функционирования термостатов, и насосы не смогут так точно подобрать.По второй схеме действовать недопустимо, так как в этом случае большая часть теплоносителя будет крутиться по кругу от потребителей.
В результате вы получите ПОНИЖЕННУЮ ТЕМПЕРАТУРУ в системе отопления, т.к. со стороны котла в гидравлике будет подмешиваться небольшое количество горячей воды. Для повышения температуры придется прибегнуть к выводу теплогенератора на максимальный режим, что негативно сказывается на устойчивости системы в целом. Таким образом, остается третий вариант, при котором в коллекторы подается оптимальное количество воды нужной температуры.А уже за его понижение в схемах отвечают трехходовые клапаны. Основной функцией гидросистемы в системе отопления является создание зоны с нулевым давлением, откуда возможность осуществлять отбор теплоносителя любым количеством потребителей.
Расчет гидролытрелки
Многие пользователи спрашивают: как рассчитать гидравлический обогрев? Так как устройства, которые есть в продаже, рассчитаны на определенную мощность системы отопления.
Многие хотят самостоятельно сделать прибор и тут очень важно произвести правильные и точные расчеты.
Представьте расчет в зависимости от мощности системы отопления.
Существует универсальная формула, описывающая зависимость расхода теплоносителя от суммарной потребности в тепловой мощности, теплоемкости теплоносителя и разности температур в трубах подачи и «обратки».
Формула расчета расхода теплоносителя Q = Вт/(С×Δt)
Q — расход, л/ч;
Вт — мощность системы отопления, кВт
Кл — теплоемкость теплоносителя (по воде — 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.
При этом расход при движении жидкости по трубе равен: Q = S × V
S — площадь поперечного сечения трубы, м²;
В — расход, м/с.
S = Q/V = Вт/(с × Δt × v)
Экспериментальным путем доказано, что для оптимального перемешивания в гидросепараторе, качественного разделения воздуха и попадания в шлам шлама скорость в нем должна быть не выше 0.1 — 0,2 м/с.
Так как за единицу выбран час, то умножаем на 3600 секунд. Получается 360 – 720 м/ч.
Можно взять усредненное значение — 540 м/ч.
Если расчет производится для воды, то для упрощения формулы можно ввести сразу несколько исходных значений:
S = Вт/(1,16×ΔT×540) = w/(626×Δt).
Определив сечение, по формуле Квадрата круга легко определить нужный 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 × √ (Вт/Δt).
Так как значение будет получаться в метрах, что не совсем удобно, можно перевести сразу в миллиметры, умножив на 1000.
В итоге формула примет такой вид:
D = 45,1 √(Вт/∆T) — для расхода в гидравлической трубе 0,15 м/с.
Определив диаметр гидравлики, легко рассчитать и диаметры входного и выходного патрубков.
Таким образом, отопление гидравлическое решает важные задачи. При необходимости его необходимо смонтировать.
Понимание и устранение неисправностей гидростатических систем
Гидростатические приводы используются в различных приложениях во всех отраслях промышленности. Их иногда называют гидростатическими трансмиссиями. В любое время, когда необходимо привести в действие один или несколько гидравлических двигателей с переменной скоростью и возможностью двунаправленного движения, часто используется гидростатический привод.
Общие области применения включают конвейеры, бревенчатые краны, мобильное оборудование, центрифуги, химические мойки и строгальные станки. Гидростатические приводы являются одними из наименее изученных систем, поскольку многие компоненты расположены на узле гидростатического насоса или внутри него.
Схема типичного гидростатического привода показана на рис. 1. Двунаправленный насос переменной производительности управляет направлением и скоростью гидравлического двигателя. Этот тип привода обычно называют замкнутой системой.Обратите внимание, как два порта насоса гидравлически связаны с двумя портами на двигателе, образуя замкнутый контур.

Рис. 1. Типовой гидростатический привод
Главный насос
Насос поршневого типа всегда используется в гидростатической системе. Объем насоса может варьироваться от нуля до максимального объема. На рис. 2 качающаяся шайба насоса находится в вертикальном положении, что означает, что производительность насоса составляет ноль галлонов в минуту (GPM). Автомат перекоса приводится в движение двумя внутренними цилиндрами, которые управляются отдельным клапаном или ручным рычагом.
Для перемещения гидравлического двигателя вперед (рис. 3) нижний цилиндр выдвигается, наклоняя наклонную шайбу и направляя жидкость через порт «А». Затем поток масла направляется к двигателю для вращения вала. При вращении вала масло, вытекающее из двигателя, возвращается к отверстию «В» на насосе. Этот порт будет действовать как порт всасывания в этом направлении.
Чтобы запустить двигатель в обратном направлении, верхний цилиндр выдвигается, позволяя наклонной шайбе поворачиваться в противоположном направлении (Рисунок 4).В этом случае порт «В» будет служить портом нагнетания, а порт «А» будет портом всасывания. Величина наклона наклонной шайбы в каждом направлении будет определять поток от насоса.
Зарядный насос
Загрузочный насос установлен на заднем конце основного насоса. Иногда его называют подкачивающим насосом. В некоторых случаях нагнетательный насос располагается внутри основного узла насоса. Объем нагнетательного насоса обычно составляет 10-15 процентов от объема основного насоса. Когда основной насос находится в режиме холостого хода, объем подкачивающего насоса предварительно заполняет порты «А» и «В» жидкостью.
Давление будет продолжать расти в обоих портах до тех пор, пока не будет достигнута настройка предохранительного клапана. Сброс нагнетательного насоса обычно устанавливается в пределах 200-300 фунтов на квадратный дюйм (PSI). Как только будет достигнуто положение пружины клапана, объем нагнетательного насоса будет поступать через предохранительный клапан нагнетательного насоса в корпус насоса. Затем масло возвращается в бак через сливную линию картера.
Задачей подкачивающего насоса является подача подпиточной жидкости в систему во время работы.Между поршнями и цилиндром в насосе и двигателе имеются жесткие допуски. Это означает, что часть масла внутри насоса и двигателя будет обходить поршни и стекать обратно в бак через сливные линии картера.
Из-за этого байпаса из двигателя вытекает меньше масла, чем на самом деле требуется основному насосу. Подпиточный насос будет подавать подпиточное масло через обратный клапан, предотвращая кавитацию в насосе. Нагнетательный насос также используется для подачи масла в подпружиненные цилиндры для работы основного насоса.
Предохранительный клапан нагнетательного насоса
Предохранительный клапан нагнетательного насоса обеспечивает путь потока для возврата избыточного объема насоса в бак в режиме холостого хода. Предохранительный клапан обычно устанавливается на подкачивающем насосе или рядом с ним. Выходной поток этого предохранительного клапана обычно перенаправляется в корпус насоса, где он возвращается в бак через дренажную линию корпуса основного насоса.
В системе, показанной на рис. 2, настройка предохранительного клапана определяет давление в системе в режиме холостого хода.Это давление обычно составляет 200-300 фунтов на квадратный дюйм. В системах, в которых используется челночный клапан горячего масла, челночный предохранительный клапан определяет давление на нижней стороне контура при вращении двигателя.
Обратные клапаны подпитки
Подпиточные обратные клапаны обеспечивают свободный поток от нагнетательного насоса к стороне низкого давления контура. В то же время масло со стороны высокого давления перекрывается противоположным обратным клапаном со стороны низкого давления. Доступ к обратным клапанам обычно осуществляется после снятия нагнетательного насоса.

Рисунок 2. Основной насос в режиме холостого хода

Рис. 3. Движение двигателя вперед

Рис. 4. Движение двигателя задним ходом
Предохранительные клапаны Crossport
Предохранительные клапаны Crossport ограничивают максимальное давление в системе. Если двигатель механически заглохнет, предохранительный клапан на стороне высокого давления откроется и сбросит жидкость обратно на сторону низкого давления контура, защищая двигатель от избыточного давления.Клапаны также поглощают скачки ударов в системе. Для лучшего поглощения скачков давления клапаны обычно монтируются как можно ближе к двигателю. В зависимости от системы клапаны могут располагаться на насосе, смонтированном в отдельном блоке или на гидромоторе.
Клапаны обычно настроены на давление от 200 до 400 фунтов на квадратный дюйм выше максимального рабочего давления. Некоторые приводы могут иметь блокировку максимального давления, которая работает аналогично компенсатору насоса. Когда достигается настройка переопределения давления, объем насоса уменьшается почти до нуля галлонов в минуту.Насос будет подавать ровно столько масла, сколько необходимо для поддержания настройки коррекции давления. В этих системах коррекция давления устанавливается ниже настроек перепускного предохранительного клапана.
Гидравлический двигатель
Скорость и направление вращения двигателя определяются гидравлическим насосом переменной производительности. Максимальное давление на двигатель регулируется настройками поперечного предохранительного клапана. Поток слива картера двигателя должен быть проверен и записан для будущих целей устранения неполадок.В системах с челночными клапанами горячего масла порт бака челночного предохранительного клапана иногда подключается к сливной линии картера гидравлического двигателя. В этих системах проверка потока дел не дает точного указания на обход. Это происходит потому, что избыточный поток в системе будет сочетаться с перепуском в гидравлическом двигателе.
Управление насосом
Наиболее распространенный способ изменения объема насоса — механическое соединение или сервоклапан.Механическое управление осуществляется с помощью троса или другого механического соединения. В некоторых случаях механическое соединение переключает клапан насоса, который подает масло к подпружиненным цилиндрам внутри насоса. В других случаях механическое управление подключается непосредственно к автомату перекоса.
Оператор перемещает джойстик или ножную педаль, чтобы привести в действие насос. Количество галлонов в минуту, которое подает насос, прямо пропорционально количеству перемещений джойстика или педали. Направление потока насоса и, следовательно, вращение гидравлического двигателя определяются направлением перемещения педали или джойстика.Если насос подает жидкость, когда джойстик или педаль находятся в центре, возможно, потребуется отрегулировать механическое соединение.
Большинство гидростатических приводов в промышленности используют сервоклапан или пропорциональный клапан для управления главным насосом. Специальный клапан обычно устанавливается на корпусе насоса. Клапан управляется входным сигналом в ламповый усилитель (обычно положительное и отрицательное напряжение постоянного тока).
Входной сигнал может поступать от потенциометра, джойстика или программируемого логического контроллера (ПЛК).Положительное напряжение обычно смещает клапан в положение «А» (прямые стрелки), а отрицательное напряжение смещает его в положение «В» (перечеркнутые стрелки).
На рис. 1 сервоклапан смещен в положение «А», чтобы направить масло от нагнетательного насоса к подпружиненному цилиндру для перемещения наклонной шайбы насоса. Когда автомат перекоса перемещается пропорционально величине смещения золотника сервоклапана, механическая обратная связь блокирует поток масла из сервоклапана.После этого качающаяся шайба насоса перестанет двигаться и будет поддерживать выбранный объем.
Чтобы изменить направление потока из насоса, на усилитель подается отрицательное напряжение постоянного тока (DC). Затем клапан пропорционально переместится в положение «В» и подаст жидкость через противоположный порт, чтобы реверсировать двигатель.
При отсутствии электрического сигнала на клапан выходной объем насоса должен быть равен нулю галлонов в минуту. Если гидравлический двигатель дрейфует, необходимо либо отрегулировать центрирующие пружины на цилиндрах, либо обнулить клапан.
Поток масла к клапану фильтруется неперепускным элементом с размерами от 3 до 10 микрон. Большинство сервоклапанов также содержат небольшой пилотный фильтр с рейтингом от 100 до 200 микрон. Если какой-либо из фильтров забит, насос будет работать очень медленно или вообще не будет работать.
Челночный клапан горячего масла и предохранительный челночный клапан
Одним из недостатков гидростатических приводов является то, что большая часть масла остается в контуре и не возвращается в резервуар для охлаждения.Один из способов вернуть часть масла обратно в бак — использовать челночный клапан горячего масла. Назначение этого клапана состоит в том, чтобы направить часть потока, выходящего из двигателя, через охладитель перед возвратом в бак.
Когда двигатель вращается в прямом направлении, челночный клапан смещается, так что масло на стороне всасывания контура направляется к предохранительному челночному клапану. Подкачивающий насос будет подавать на сторону всасывания насоса больше масла, чем необходимо для компенсации байпасирования внутри основного насоса и двигателя.
Это приводит к тому, что давление повышается до настройки сброса челночного клапана (150-220 фунтов на квадратный дюйм). Затем откроется челночный предохранительный клапан и направит небольшое количество масла, которое вытекает из двигателя через охладитель и обратно в бак. Настройка пружины предохранительного клапана челнока определяет давление на стороне низкого давления контура. Хотя не во всех системах используются челночные клапаны, они настоятельно рекомендуются для снижения нагрева в системе.
Важно, чтобы давление предохранительного клапана челночного типа было установлено ниже давления предохранительного клапана подкачивающего насоса.Если установлено большее значение, избыточная жидкость подкачивающего насоса будет постоянно сбрасываться через предохранительный клапан подкачивающего насоса, минуя охладитель. Это может привести к перегреву системы. Челночный клапан горячего масла и предохранительный клапан обычно крепятся болтами к гидравлическому двигателю. Они также могут быть установлены в отдельном блоке вместе с перепускными клапанами.
Встраиваемые фильтры
Жидкость в гидростатическом контуре постоянно циркулирует, за исключением потока масла через челночный предохранительный клапан.Наилучшее устройство фильтра — фильтровать жидкость в обоих направлениях с каждой стороны контура. Если фильтрация не выполняется в обоих направлениях, при отказе насоса загрязнения из насоса могут попасть прямо в двигатель или наоборот.
Фильтры, показанные на рис. 1, фильтруют масло, поступающее в двигатель. Если элемент загрязнится, масло будет течь через подпружиненный перепускной обратный клапан. Масло, вытекающее из двигателя, будет проходить через обратный клапан без пружины.Фильтры должны иметь визуальные или электрические индикаторы, указывающие на загрязнение элементов.
Всасывающий фильтр подкачивающего насоса
Этот фильтр очищает масло от бака до всасывающего патрубка нагнетательного насоса. Обычно он не является обходным и имеет номинал 10 микрон. Фильтр следует менять и очищать регулярно. При его загрязнении может возникнуть кавитация в нагнетательном и главном насосе.
Надеюсь, узнав о различных компонентах гидростатических приводов, вы теперь лучше понимаете эти важные системы и то, как они должны функционировать.
NFPA — Что такое пневматика
Принцип действия пневматики тот же, что и у гидравлики, но пневматика передает энергию, используя газ вместо жидкости. Обычно используется сжатый воздух, но для специальных применений можно использовать азот или другие инертные газы.В пневматике воздух обычно нагнетается в ресивер с помощью компрессора. Ресивер вмещает большой объем сжатого воздуха, который по мере необходимости используется пневматической системой. Атмосферный воздух содержит переносимую по воздуху грязь, водяной пар и другие загрязняющие вещества, поэтому фильтры и осушители воздуха часто используются в пневматических системах для поддержания чистоты и сухости сжатого воздуха, что повышает надежность и срок службы компонентов и системы. В пневматических системах также используются различные клапаны для управления направлением, давлением и скоростью приводов.
Большинство пневматических систем работают при давлении около 100 фунтов на квадратный дюйм или меньше. Из-за более низкого давления цилиндры и другие приводы должны иметь больший размер, чем их гидравлические аналоги, чтобы прикладывать эквивалентную силу. Например, гидравлический цилиндр с поршнем диаметром 2 дюйма (площадью 3,14 кв. дюйма) и жидкостным давление 1000 фунтов на квадратный дюйм может толкать 3140 фунтов. силы. Пневматическому цилиндру, использующему воздух под давлением 100 фунтов на квадратный дюйм, потребуется отверстие почти 6½ дюйма (33 кв. дюйма).) развивать ту же силу.
Несмотря на то, что пневматические системы обычно работают при гораздо более низком давлении, чем гидравлические системы, пневматика обладает многими преимуществами, которые делают ее более подходящей для многих применений . Поскольку пневматическое давление ниже, компоненты могут быть изготовлены из более тонких и легких материалов, таких как алюминий и искусственный пластик, тогда как гидравлические компоненты обычно изготавливаются из стали и ковкого чугуна или чугуна. Гидравлические системы часто считаются жесткими, тогда как пневматические системы обычно предлагают некоторую амортизацию или «податливость».«Пневматические системы, как правило, проще, потому что воздух может выбрасываться в атмосферу, тогда как гидравлическая жидкость обычно направляется обратно в резервуар для жидкости.
Пневматика также имеет преимущества перед электромеханическими методами передачи энергии . Электродвигатели часто ограничены выделением тепла. Тепло Генерация обычно не является проблемой для пневматических двигателей , потому что поток сжатого воздуха, проходящий через них, уносит от них тепло.Кроме того, поскольку пневматические компоненты не требуют электричества, им не нужны громоздкие, тяжелые и дорогие взрывозащищенные корпуса, необходимые для электродвигателей. На самом деле, даже без специальных кожухов электродвигатели значительно крупнее и тяжелее пневматических двигателей эквивалентной мощности. Кроме того, при перегрузке пневматические двигатели просто заглохнут и не будут использовать мощность. С другой стороны, электродвигатели могут перегреться и сгореть при перегрузке. Кроме того, для управления крутящим моментом, усилием и скоростью с помощью пневматики часто требуются простые клапаны регулирования давления или расхода, в отличие от более дорогих и сложных средств управления электроприводом.И, как и в случае с гидравликой, пневматические приводы могут мгновенно менять направление, в то время как электромеханические компоненты часто вращаются с большой скоростью, что может задерживать изменение направления.
Еще одно преимущество пневматика заключается в том, что она позволяет использовать вакуум для подъема и перемещения предметов. Вакуум можно рассматривать как отрицательное давление — при удалении воздуха (откачке) из объема между двумя частями атмосферное давление вне объема сталкивает части вместе.Например, попытка взять один лист бумаги или сырое яйцо представляет собой проблему с помощью обычных захватов. Но с вакуумной пневматической системой вакуумирование присоски, контактирующей с листом бумаги или яичной скорлупой, приведет к тому, что атмосферное давление прижмет бумагу или яйцо к присоске, позволяя ее поднять.

Пневматика
Заводская автоматизация является крупнейшим сектором пневматических технологий , которые широко используются для манипулирования продуктами при производстве, обработке и упаковке. Пневматика также широко используется в медицинском и пищевом оборудовании. Пневматика обычно рассматривается как технология самовывоза, в которой пневматические компоненты работают согласованно, выполняя одну и ту же повторяющуюся операцию тысячи раз в день. Но пневматика — это гораздо больше. Поскольку сжатый воздух может оказывать амортизирующее действие, его часто используют для обеспечения более мягкого прикосновение, 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. Более того, электронное управление может обеспечить точность позиционирования пневматических систем, сравнимую с гидравлическими и электромеханическими технологиями.
Пневматика также широко используется на химических и нефтеперерабатывающих заводах для приведения в действие больших клапанов. Он используется в мобильном оборудовании для передачи мощности, где гидравлические или электромеханические приводы менее практичны или не так удобны, а также в автомобильных перевозках для различных функций транспортных средств.И, конечно же, вакуум используется для подъема и перемещения заготовок и изделий. Фактически, объединение нескольких вакуумных присосок в единую сборку позволяет поднимать большие и тяжелые предметы. Ниже приведены истории болезни, размещенные на веб-сайтах отраслевых изданий, описывающих использование пневматики в различных приложениях:
Еда и напитки:
Пневматика обеспечивает надежность пищевой промышленности
Пневматика перемещает труднодоступные продукты
Другие отрасли промышленности, в которых пневматика имеет преимущество:
Фабрика Автоматика
Погрузочно-разгрузочные работы
Медицинский
Системы для внедорожных и автомобильных транспортных средств
Упаковка
Дополнительные пневматические приложения
Другие примеры использования пневматики
Основы пневматики Онлайн-обучение
Снижение затрат за счет Пневматика Автоматизация
С помощью тематических исследований и иллюстраций в этом руководстве объясняется, как автоматизация пневматики может
снизить производственные затраты с минимальными инвестициями и сложностью.
Гидравлические силовые компоненты
Гидравлические системы состоят из нескольких компонентов, которые работают вместе или последовательно для выполнения некоторого действия или работы. Люди, хорошо разбирающиеся в гидродинамических схемах и конструкции систем, могут приобрести отдельные компоненты и самостоятельно собрать из них гидравлическую систему. Однако многие гидросистемы разрабатываются дистрибьюторами, консультантами и другими профессионалами в гидроэнергетике, которые могут предоставить систему полностью или частично.
К основным компонентам любой гидравлической системы относятся:
насосное устройство — гидравлический насос или воздушный компрессор для подачи жидкости в систему
трубопроводы для жидкости — трубки, шланги, фитинги, коллекторы и другие компоненты, которые распределяют жидкость под давлением по всей системе
клапаны — устройства, регулирующие расход жидкости, давление, пуск, останов и направление
приводы — цилиндры, моторы, поворотные приводы, захваты, вакуумные присоски и другие компоненты, выполняющие конечную функцию гидросистемы.
вспомогательные компоненты — фильтры, теплообменники, коллекторы, гидравлические резервуары, пневматические глушители и другие компоненты, обеспечивающие более эффективную работу гидравлической системы.
Электронные датчики и переключатели также включены во многие современные гидравлические системы, чтобы предоставить средства электронного управления для контроля работы компонентов. Диагностические приборы также используются для измерения давления, температуры и расхода при оценке состояния системы и поиске и устранении неисправностей.
Поиск продуктов для гидравлических систем NFPA – где вы можете найти гидравлические и пневматические компоненты и продукты, доступные от компаний-членов NFPA.

Дополнительное образование и тренинги, предлагаемые NFPA и ее членами, можно найти по телефону

. Образовательные ресурсы.

Иллюстрация	Описание режима работы гидравлической стрелы
	Это почти идеальное, равновесное состояние системы. Напор, создаваемый насосом малого котлового контура, равен суммарному напору всех отопительных контуров (Q1 = Q2) . Температура на входе и выходе подачи равны (t1 = t3) . Аналогичная ситуация на «обратке» (t2=t4) . Вертикальное перемещение теплоносителя минимально или даже полностью отсутствует. На практике такая ситуация если и возникает, то крайне редко, эпизодически, так как рабочие параметры отопительных контуров имеют свойство периодически меняться.
	Ситуация вторая. Суммарный расход теплоносителя в контурах отопления превышает аналогичный показатель насоса котла (Q1. На самом деле его можно охарактеризовать так, что «спрос» на воду превышает то, что может «предложить» котел. Довольно распространена ситуация, когда одновременно задействовано большинство цепей. В этом случае формируется вертикальный восходящий поток от возврата большого контура к подаче. Двигаясь вверх, вертикальный поток смешивается с горячим теплоносителем, поступающим из котла. Диапазон температур: t1 > t3, t2 = t4.
	Ситуация диаметрально противоположная — расход в малом контуре (не изменяясь номинально) стал выше суммарного в контурах отопления (Q1>Q2) . «Предложение» превысило «спрос» на теплоноситель. Типичные причины такой ситуации: — срабатывание терморегулятора на отопительных контурах или на бойлере косвенного нагрева, временно отключающем подачу теплоносителя. — временное полное отключение одного или нескольких контуров в связи с отсутствием потребности в отоплении отдельных помещений. — временное выведение цепей на ремонт или профилактические работы. — пуск котельного оборудования для отопления, с постепенным ступенчатым подключением рабочих контуров. Ничего критичного не происходит — контур котла работает по большей части «на себя», перекачивая основной объем теплоносителя по малому кругу. В самой гидрострелке формируется вертикальный нисходящий поток, от подачи к «обратке». Диапазон температур: t1 = t3, t2 > t4 . При таком режиме работы температура в «обратке» достаточно быстро достигает порога автоматического отключения котельного оборудования, чем достигается рациональное использование топлива.