Гидрострелка для отопления – назначение, принцип работы и расчёт
Правильная, стабильная и безотказная работа системы отопления напрямую зависит о балансировки её узлов – это аксиома. При этом важна как первичная настройка ключевых компонентов оборудования, так и корректировка параметров в рамках регулярного обслуживания. Особенно актуален вышеописанный процесс для сложных разветвленных систем с большим количеством контуров.
Обозначенные контуры в рамках комбинированных систем отопления практически всегда имеют:
- Индивидуальные схемы термостатического управления;
- Собственный температурный градиент;
- Вариативную пропускную способность;
- Отдельные требования к напорному уровню теплового носителя.
Гидрострелка для отопления, представляющая собой классический гидравлический разделитель, помогает правильно и надежно объединять узлы отопительной системы в единую общую конструкцию.
Назначение оборудования
Гидродинамический терморазделитель в общем случае предназначен для выравнивания температуры и давления в системе. Представляет собой вертикальную ёмкость с определенным сечением и оснащается четырьмя рабочими патрубками. При правильном монтаже компонента котел работает легче и мягче, чем без гидроразделителя.
Помимо непосредственной балансировки показателей котельной системы при изменении параметров главного контура, гидрострелка вторично выступает «отстойником», где задерживаются отложения, присутствующие в тепловом носителе. Речь идет о таких нежелательных продуктах, как накипь, коррозия и так далее. По истечению некоторого времени в рамках регулярного обслуживания элемент легко очищается.
Как показывает практика, эффект от использования гидравлического разделителя заметен только в достаточно протяженных отопительных системах, работающих от мощных котлов (35 кВт и выше). Речь идёт о помещениях с большой площадью.
Общие сведения
Современные заводские гидрострелки делаются преимущественно прогрунтованной черной стали и из нержавеющей стали. Использование данного изделия уменьшает риски выхода со строя ключевых элементов отопительной системы. Помимо этого, модуль способствует качественному отводу формирующегося воздуха в тепловом носителе, что замедляет окислительные процессы и предопределяет увеличение сроков эксплуатации оборудования.
Классическое исполнение простейшего гидродинамического терморазделителя предусматривает присутствие одного контура. Естественно, доступны для покупки варианты изделия для двух, трех и более контуров. При отключении нескольких веток системы уменьшается системный расход тепла. При этом температура теплового носителя даже после прохождения всего пути снижается незначительно. Гидрострелка фактически поддерживает стабильный уровень теплорасхода и обеспечивает его стабильность.
Потенциальные проблемы и их решение
Рядовой пользователь часто не понимает принцип работы гидроразделителя на практике.
Чтобы вникнуть в суть процесса, необходимо явно понять все особенности работы отопительной системы. Простой вариант схемы включает в себя:
- Котел. Тут тепловой носитель нагревается до нужной температуры.
- Насос. Организует циркуляцию теплового носителя в системе по трубам подачи и обратным линиям. Может быть встроенным (характерная черта практически всех котлов в настенном исполнении) или же внешним, монтирующимся на трубе.
- Радиаторы отопления. Изделия, через которые происходит тепловой обмен между системой и воздухом в помещениях.
При относительно небольших площадях помещений и их компактном расположении насос прекрасно справляется со своей функцией и исправно прогоняет тепловой носитель по трубам. Однако с увеличением совокупной длины линий, жидкость начинает течь медленнее и тепловой обмен ослабевает.
Естественно, решить эту проблему до определенных границ можно за счет увеличения мощности насоса.
Однако следует учитывать ограничение прочности конструкционных компонентов отопительной системы. При слишком высоком давлении могут лопнуть трубы и выйти со строя основное оборудование. Именно поэтому чрезвычайно важно правильно подбирать не только котел необходимой мощности, так и циркуляционный насос, выступающий неотъемлемым звеном системы отопления.
Не знаете, как это сделать правильно? Обратитесь к профильным специалистам, которые могут правильно рассчитать нагрузки, учесть все параметры и грамотно подобрать нужные модули.
При значительном числе помещений и их большой площади приходится использовать несколько контуров отопления. Актуален гидродинамический терморазделитель и в системах, имеющих несколько таких модулей. Усложненная схема включает в себя коллектор, благодаря которому общий тепловой носитель распределяется на потоки. Последние обеспечивают работу:
- Нескольких контуров включающих и внутрипольные конвекторы, и стальные трубчатые радиаторы, и панельные радиаторы, и секционные радиаторы.
Могут иметь различную компоновку. - Компонентов обеспечения помещений горячей водой для бытовых нужд. Речь идет об использовании бойлеров косвенного нагрева, требующих особых условий циркуляции теплового носителя. Последний имеет стабильный расход и коррелируется с динамическим изменением температуры нагрева жидкости в автоматическом режиме.
- Водяных теплых полов. Температура последних обычно намного ниже аналогичного показателя в отношении классической системы отопления и горячей воды для бытовых нужд, а непосредственная регулировка значений выполняется с помощью дополнительных термостатов. При этом длина контуров теплых полов существенно больше обычной радиаторной разводки, что формирует дополнительные требования к мощности наноса прокачки теплового носителя и соотношению его мощности с конструктивной прочностью материалов, из которых изготовлены такие линии.
Могут иметь различную компоновку.
Учитывая достаточно высокие требования к комбинированным сложным системам отопления, обойтись одним лишь использованием насоса достаточно сложно, особенно если имеются существенные ограничение на верхний порог по давлению/температуре основного оборудования.
Помимо этого, циркуляционный насос, работающий на пределах возможностей и в постоянном режиме, быстрее выходит со строя, формирует повышенный уровень шумности, а также предопределяет повышенный расход электрической энергии.
Для решения вышеобозначенных проблем выделяют отдельный контур котла путем установки гидрострелки между основным источником теплоносителя и коллектором.
Современные и правильно сконструированные гидравлические разделители, будучи установленными в отопительную систему, минимизируют риски скачков температурного напора.
Гидравлический разделитель и его устройство
Внешне гидродинамический терморазделитель представляет собой вертикальный сосуд с внутренней полостью. Он состоит и труб большого диаметра, имеющих квадратный профиль и торцевые эллиптические заглушки.
Фактические размеры изделия коррелируются с мощностью котла, напрямую зависят от объема и количества подключаемых контуров.
Корпус гидравлического разделителя выполнен из металла и закрепляется на стойках, чтобы устранить риски дополнительного линейного напряжения на трубы. Устройства небольшого размера могут подвешиваться на стены, закрепляться с помощью кронштейнов.
На верхнем участке корпуса гидродинамического терморазделителя расположен автоматический клапан воздухоотводчика. Образующийся в полости осадок от теплоносителя (коррозия, накипь, прочее) очищается вручную. Для организации последней процедуры применяется вентиль либо клапан, расположенный снизу изделия.
Чаще всего гидрострелки делают из прогрунтованной черной стали. Существуют альтернативные варианты исполнения на основе меди, полипропилена. Корпус гидроразделителя в обязательном порядке обрабатывается антикоррозийным составом, а также покрывается теплоизоляционным слоем.
Режимы работы гидродинамического терморазделителя
Гидравлический разделитель, вне зависимости от особенностей его конструкции, размеров и материалов изготовления, имеет три основных режима работы.
Первый режим
Равновесное положение параметров. Расход выделенного контура может лишь незначительно отличаться от суммарного расхода всех подключенных к коллектору/гидрострелке контуров.
Тепловой носитель не задерживается в изделии, а свободно проходит сквозь него в горизонтальной плоскости. Фактически, вертикального перемещения не осуществляется (за исключением случайных флуктуаций). Температурные показатели на патрубках при незначительном округлении идентичны. Аналогичная ситуация наблюдается на компонентах устройства, подключенных к «обратке». В этом режиме гидродинамический терморазделитель не оказывает влияния на отопительную систему.
Следует отметить, что в первом режиме устройство работает достаточно редко, поскольку равновесное положение наблюдается при круглосуточной работе отопления лишь эпизодически – спустя непродолжительный период времени, основные параметры динамически изменяются.
На современном рынке часто встречаются модели коллекторов с интегрированными гидрострелками.
Наиболее популярны устройства, рассчитанные на 2-5 контуров.
Второй режим
Соотносится с превышением значения суммарного расхода на контурах отопления над соответствующим параметром в отношении самого котла. Данная ситуация возникает в тех случаях, когда подключенные к коллектору модули требуют максимально возможного расхода теплового носителя. В более простой интерпретации – превышение расхода по отношению к генерации.
При формировании такой ситуации в гидродинамическом терморазделителе возникает восходящий вертикальный поток от патрубка «обратки» к соответствующему компоненту, ответственному на подачу жидкости. Параллельно осуществляется подмес горячего теплоносителя, циркулирующего в «малом» выделенном контуре.
Гидродинамический терморазделитель практически всегда используют в отопительных системах, состоящих из трех контуров. Последние реализуют корректную работу радиаторов отопления, бойлера и модуля «теплых полов». При наличии устройства, рассчитанного на работу с четырьмя контурами, возможно подключение нагревателя воздушных масс в вентиляционной системе.
Гидрострелка на пять контуров позволяет реализовать комбинированный комплекс со всеми вышеобозначенными компонентами + резервный котел.
Третий режим
В общем случае при правильном монтаже базового оборудования и гидрострелки является основным. Фактический расход теплового носителя в отделенном малом контуре превышает суммарный показатель иных контуров коллектора. В простой интерпретации – превышение генерации над «спросом». Чаще всего активацию данного режима работы вызывает снижение или временное прекращение поступления теплового носителя из коллектора подачи на устройства теплового обмена благодаря аппаратным модулям термостатической регулировки.
В бойлере косвенного нагрева температура жидкости достигает максимальных значений на фоне отсутствия забора воды. Прекращение циркуляции в этом модуле может сопровождаться отключением отдельных радиаторов/контуров, например, при отсутствии необходимости прогрева помещений или же проводимой профилактики.
Полноценное введение системы отопления в действие и набор нею штатных параметров выполняется поэтапно, путем последовательного включения отдельных контуров.
При работе гидроразделителя в таком режиме излишек теплового носителя уходит в «обратку» малого контура. Соответственно происходит безопасное накопление избыточной энергии с последующей её порционной тратой.
При монтаже гидродинамического терморазделителя для индивидуальных систем отопления частных домов/коттеджей, часто используют пластиковые модели, устанавливаемые с помощью фитингов.
Несмотря на то, что третий режим считает основным для гидроразделителя, он периодически меняется на первый и второй аналог. При этом преобладание второго режима над остальными свидетельствует об ошибках монтажа либо иных проблемах, поскольку фактически большая часть теплового носителя обращается по кругу со стороны потребителей, что понижает температуру отопительной системы и требует максимальной отдачи теплогенератора.
Оптимален вариант с подачей воды нужной температуры и последовательное понижение температурных значений теплоносителя в контурах с помощью трехходовых клапанов.
Подытожив все вышеобозначенные моменты, можно отметить, что гидродинамический терморазделитель в системе отопления любой сложности отвечает за создание зоны с нулевым давлением, из которой появляется возможность выполнять отбор теплового носителя на любое число подключенных потребителей.
Расчет гидравлического разделителя
Наиболее простой методикой калькуляции параметров необходимого гидродинамического терморазделителя при отсутствии профессиональных отраслевых знаний является расчет на основе мощности отопительной системы. Основные выкладки, представленные ниже, также используются при самостоятельном изготовлении гидрострелки.
Универсальная формула расчета
Универсальная формула расчета в зависимости от мощности системы отопления описывает прямую зависимость расхода теплового носителя от:
- Совокупной потребности в тепловой мощности;
- Фактической теплоёмкости теплового носителя;
- Температурной разницы труб подачи теплоносителя и «обратки».
Физическая интерпретация формулы: Q = W / (с × Δt)
Буквенные обозначения
- Q – расход теплового носителя. Единица измерения – литр/час.
- W – мощность отопительной системы. Единица измерения – кВт.
- С – теплоёмкость теплового носителя. Поскольку последним выступает вода, то данный параметр является константой с соответствующим значением 1,16 киловатт/кубометр* °С.
- Δt – температурная разница на подаче и «обратке». Единица измерения – градусы Цельсия.
Соответствующий параметр расхода Q рассчитывается путем умножения площади поперечного сечения трубы (S) на скорость потока жидкости (V). Первое значение измеряется в квадратных метрах. Второе – в метрах/секунду.
В свою очередь: S = Q / V= W / (с × Δt × V)
В этом случае гидродинамический терморазделитель качественно смешивает тепловой носитель, при этом эффективно отделяет формирующийся в нём воздух и способствует выпадению шлама (вызванного накипью, коррозией, загрязнениями, иными причинами) в локальный осадок. При переводе обозначенной скорости из м/ч в м/ч путем умножения значений на 3600 секунд, получаем диапазон 360-720 метров/час. Среднее значение минимальной и максимальной цифры – 540 метров/час.
Поскольку базой для расчетов со стороны теплового носителя выступает вода, характеристики которой общеизвестны, можно значительно упростить основную формулу, введя в неё статически цифровые параметры при расчете сечения:
S = W / (1,16 × Δt × 540) = W / (626 × Δt)
Требуемый диаметр рассчитывает по формуле площади круга:
D = √ (4×S/π) = 2 × √ (S/π)
Подставив соответствующие значения, мы получим:
D = 2 × √ (W / (626 × Δt × π)) = 2 × √ (W / (1966 × Δt)) = 2 × 0,02255 × √(W/Δt) = 0,0451 × √(W/Δt)
Для дальнейшего расчета и соответствующего подбора значений метры удобнее перевести в миллиметры, умножив результат предыдущего действие на одну тысячу.
Итоговая формула расчета для гидродинамического терморазделителя при условии потоковой скорости в трубе 0,15 метра/секунду:
D = 45,1 √(W/Δt)
По аналогии, можно просчитать значение требуемого диаметра при условии минимального и максимального значения допустимой скорости потока:
- Скорость 0,1 метра/секунду. D = 55,2 √(W/Δt)
- Скорость 0,2 метра/секунду. D = 39,1 √(W/Δt)
Правильно рассчитав диаметр гидроразделителя, легко подобрать диаметры для входных и выходных патрубков изделия.
Вместо послесловия
Не получается произвести самостоятельный расчет? Есть вопросы по работе гидродинамического терморазделителя? Требуется квалифицированная консультация по смежным вопросам? Обращайтесь к профессионалам!
Гидрострелка для отопления – назначение, принцип работы и расчёт
Правильная, стабильная и безотказная работа системы отопления напрямую зависит о балансировки её узлов – это аксиома.
При этом важна как первичная настройка ключевых компонентов оборудования, так и корректировка параметров в рамках регулярного обслуживания. Особенно актуален вышеописанный процесс для сложных разветвленных систем с большим количеством контуров.
Обозначенные контуры в рамках комбинированных систем отопления практически всегда имеют:
- Индивидуальные схемы термостатического управления;
- Собственный температурный градиент;
- Вариативную пропускную способность;
- Отдельные требования к напорному уровню теплового носителя.
Гидрострелка для отопления, представляющая собой классический гидравлический разделитель, помогает правильно и надежно объединять узлы отопительной системы в единую общую конструкцию.
Назначение оборудования
Гидродинамический терморазделитель в общем случае предназначен для выравнивания температуры и давления в системе.
Представляет собой вертикальную ёмкость с определенным сечением и оснащается четырьмя рабочими патрубками. При правильном монтаже компонента котел работает легче и мягче, чем без гидроразделителя.
Помимо непосредственной балансировки показателей котельной системы при изменении параметров главного контура, гидрострелка вторично выступает «отстойником», где задерживаются отложения, присутствующие в тепловом носителе. Речь идет о таких нежелательных продуктах, как накипь, коррозия и так далее. По истечению некоторого времени в рамках регулярного обслуживания элемент легко очищается.
Как показывает практика, эффект от использования гидравлического разделителя заметен только в достаточно протяженных отопительных системах, работающих от мощных котлов (35 кВт и выше). Речь идёт о помещениях с большой площадью.
Общие сведения
Современные заводские гидрострелки делаются преимущественно прогрунтованной черной стали и из нержавеющей стали.
Использование данного изделия уменьшает риски выхода со строя ключевых элементов отопительной системы. Помимо этого, модуль способствует качественному отводу формирующегося воздуха в тепловом носителе, что замедляет окислительные процессы и предопределяет увеличение сроков эксплуатации оборудования.
Классическое исполнение простейшего гидродинамического терморазделителя предусматривает присутствие одного контура. Естественно, доступны для покупки варианты изделия для двух, трех и более контуров. При отключении нескольких веток системы уменьшается системный расход тепла. При этом температура теплового носителя даже после прохождения всего пути снижается незначительно. Гидрострелка фактически поддерживает стабильный уровень теплорасхода и обеспечивает его стабильность.
Потенциальные проблемы и их решение
Рядовой пользователь часто не понимает принцип работы гидроразделителя на практике. Чтобы вникнуть в суть процесса, необходимо явно понять все особенности работы отопительной системы.
- Котел. Тут тепловой носитель нагревается до нужной температуры.
- Насос. Организует циркуляцию теплового носителя в системе по трубам подачи и обратным линиям. Может быть встроенным (характерная черта практически всех котлов в настенном исполнении) или же внешним, монтирующимся на трубе.
- Радиаторы отопления. Изделия, через которые происходит тепловой обмен между системой и воздухом в помещениях.
При относительно небольших площадях помещений и их компактном расположении насос прекрасно справляется со своей функцией и исправно прогоняет тепловой носитель по трубам. Однако с увеличением совокупной длины линий, жидкость начинает течь медленнее и тепловой обмен ослабевает.
Естественно, решить эту проблему до определенных границ можно за счет увеличения мощности насоса. Однако следует учитывать ограничение прочности конструкционных компонентов отопительной системы.
При слишком высоком давлении могут лопнуть трубы и выйти со строя основное оборудование. Именно поэтому чрезвычайно важно правильно подбирать не только котел необходимой мощности, так и циркуляционный насос, выступающий неотъемлемым звеном системы отопления.
Не знаете, как это сделать правильно? Обратитесь к профильным специалистам, которые могут правильно рассчитать нагрузки, учесть все параметры и грамотно подобрать нужные модули.
При значительном числе помещений и их большой площади приходится использовать несколько контуров отопления. Актуален гидродинамический терморазделитель и в системах, имеющих несколько таких модулей. Усложненная схема включает в себя коллектор, благодаря которому общий тепловой носитель распределяется на потоки. Последние обеспечивают работу:
- Нескольких контуров включающих и внутрипольные конвекторы, и стальные трубчатые радиаторы, и панельные радиаторы, и секционные радиаторы. Могут иметь различную компоновку.
- Компонентов обеспечения помещений горячей водой для бытовых нужд. Речь идет об использовании бойлеров косвенного нагрева, требующих особых условий циркуляции теплового носителя. Последний имеет стабильный расход и коррелируется с динамическим изменением температуры нагрева жидкости в автоматическом режиме.
- Водяных теплых полов. Температура последних обычно намного ниже аналогичного показателя в отношении классической системы отопления и горячей воды для бытовых нужд, а непосредственная регулировка значений выполняется с помощью дополнительных термостатов. При этом длина контуров теплых полов существенно больше обычной радиаторной разводки, что формирует дополнительные требования к мощности наноса прокачки теплового носителя и соотношению его мощности с конструктивной прочностью материалов, из которых изготовлены такие линии.
Могут иметь различную компоновку.
Учитывая достаточно высокие требования к комбинированным сложным системам отопления, обойтись одним лишь использованием насоса достаточно сложно, особенно если имеются существенные ограничение на верхний порог по давлению/температуре основного оборудования.
Помимо этого, циркуляционный насос, работающий на пределах возможностей и в постоянном режиме, быстрее выходит со строя, формирует повышенный уровень шумности, а также предопределяет повышенный расход электрической энергии.
Для решения вышеобозначенных проблем выделяют отдельный контур котла путем установки гидрострелки между основным источником теплоносителя и коллектором.
Современные и правильно сконструированные гидравлические разделители, будучи установленными в отопительную систему, минимизируют риски скачков температурного напора.
Гидравлический разделитель и его устройство
Внешне гидродинамический терморазделитель представляет собой вертикальный сосуд с внутренней полостью. Он состоит и труб большого диаметра, имеющих квадратный профиль и торцевые эллиптические заглушки.
Фактические размеры изделия коррелируются с мощностью котла, напрямую зависят от объема и количества подключаемых контуров.
Корпус гидравлического разделителя выполнен из металла и закрепляется на стойках, чтобы устранить риски дополнительного линейного напряжения на трубы. Устройства небольшого размера могут подвешиваться на стены, закрепляться с помощью кронштейнов.
На верхнем участке корпуса гидродинамического терморазделителя расположен автоматический клапан воздухоотводчика. Образующийся в полости осадок от теплоносителя (коррозия, накипь, прочее) очищается вручную. Для организации последней процедуры применяется вентиль либо клапан, расположенный снизу изделия.
Чаще всего гидрострелки делают из прогрунтованной черной стали. Существуют альтернативные варианты исполнения на основе меди, полипропилена. Корпус гидроразделителя в обязательном порядке обрабатывается антикоррозийным составом, а также покрывается теплоизоляционным слоем.
Режимы работы гидродинамического терморазделителя
Гидравлический разделитель, вне зависимости от особенностей его конструкции, размеров и материалов изготовления, имеет три основных режима работы.
Первый режим
Равновесное положение параметров. Расход выделенного контура может лишь незначительно отличаться от суммарного расхода всех подключенных к коллектору/гидрострелке контуров.
Тепловой носитель не задерживается в изделии, а свободно проходит сквозь него в горизонтальной плоскости. Фактически, вертикального перемещения не осуществляется (за исключением случайных флуктуаций). Температурные показатели на патрубках при незначительном округлении идентичны. Аналогичная ситуация наблюдается на компонентах устройства, подключенных к «обратке». В этом режиме гидродинамический терморазделитель не оказывает влияния на отопительную систему.
Следует отметить, что в первом режиме устройство работает достаточно редко, поскольку равновесное положение наблюдается при круглосуточной работе отопления лишь эпизодически – спустя непродолжительный период времени, основные параметры динамически изменяются.
На современном рынке часто встречаются модели коллекторов с интегрированными гидрострелками.
Наиболее популярны устройства, рассчитанные на 2-5 контуров.
Второй режим
Соотносится с превышением значения суммарного расхода на контурах отопления над соответствующим параметром в отношении самого котла. Данная ситуация возникает в тех случаях, когда подключенные к коллектору модули требуют максимально возможного расхода теплового носителя. В более простой интерпретации – превышение расхода по отношению к генерации.
При формировании такой ситуации в гидродинамическом терморазделителе возникает восходящий вертикальный поток от патрубка «обратки» к соответствующему компоненту, ответственному на подачу жидкости. Параллельно осуществляется подмес горячего теплоносителя, циркулирующего в «малом» выделенном контуре.
Гидродинамический терморазделитель практически всегда используют в отопительных системах, состоящих из трех контуров. Последние реализуют корректную работу радиаторов отопления, бойлера и модуля «теплых полов». При наличии устройства, рассчитанного на работу с четырьмя контурами, возможно подключение нагревателя воздушных масс в вентиляционной системе.
Гидрострелка на пять контуров позволяет реализовать комбинированный комплекс со всеми вышеобозначенными компонентами + резервный котел.
Третий режим
В общем случае при правильном монтаже базового оборудования и гидрострелки является основным. Фактический расход теплового носителя в отделенном малом контуре превышает суммарный показатель иных контуров коллектора. В простой интерпретации – превышение генерации над «спросом». Чаще всего активацию данного режима работы вызывает снижение или временное прекращение поступления теплового носителя из коллектора подачи на устройства теплового обмена благодаря аппаратным модулям термостатической регулировки.
В бойлере косвенного нагрева температура жидкости достигает максимальных значений на фоне отсутствия забора воды. Прекращение циркуляции в этом модуле может сопровождаться отключением отдельных радиаторов/контуров, например, при отсутствии необходимости прогрева помещений или же проводимой профилактики.
Полноценное введение системы отопления в действие и набор нею штатных параметров выполняется поэтапно, путем последовательного включения отдельных контуров.
При работе гидроразделителя в таком режиме излишек теплового носителя уходит в «обратку» малого контура. Соответственно происходит безопасное накопление избыточной энергии с последующей её порционной тратой.
При монтаже гидродинамического терморазделителя для индивидуальных систем отопления частных домов/коттеджей, часто используют пластиковые модели, устанавливаемые с помощью фитингов.
Несмотря на то, что третий режим считает основным для гидроразделителя, он периодически меняется на первый и второй аналог. При этом преобладание второго режима над остальными свидетельствует об ошибках монтажа либо иных проблемах, поскольку фактически большая часть теплового носителя обращается по кругу со стороны потребителей, что понижает температуру отопительной системы и требует максимальной отдачи теплогенератора.
Оптимален вариант с подачей воды нужной температуры и последовательное понижение температурных значений теплоносителя в контурах с помощью трехходовых клапанов.
Подытожив все вышеобозначенные моменты, можно отметить, что гидродинамический терморазделитель в системе отопления любой сложности отвечает за создание зоны с нулевым давлением, из которой появляется возможность выполнять отбор теплового носителя на любое число подключенных потребителей.
Расчет гидравлического разделителя
Наиболее простой методикой калькуляции параметров необходимого гидродинамического терморазделителя при отсутствии профессиональных отраслевых знаний является расчет на основе мощности отопительной системы. Основные выкладки, представленные ниже, также используются при самостоятельном изготовлении гидрострелки.
Универсальная формула расчета
Универсальная формула расчета в зависимости от мощности системы отопления описывает прямую зависимость расхода теплового носителя от:
- Совокупной потребности в тепловой мощности;
- Фактической теплоёмкости теплового носителя;
- Температурной разницы труб подачи теплоносителя и «обратки».
Физическая интерпретация формулы: Q = W / (с × Δt)
Буквенные обозначения
- Q – расход теплового носителя. Единица измерения – литр/час.
- W – мощность отопительной системы. Единица измерения – кВт.
- С – теплоёмкость теплового носителя. Поскольку последним выступает вода, то данный параметр является константой с соответствующим значением 1,16 киловатт/кубометр* °С.
- Δt – температурная разница на подаче и «обратке». Единица измерения – градусы Цельсия.
Соответствующий параметр расхода Q рассчитывается путем умножения площади поперечного сечения трубы (S) на скорость потока жидкости (V). Первое значение измеряется в квадратных метрах. Второе – в метрах/секунду.
В свою очередь: S = Q / V= W / (с × Δt × V)
Фактическим экспериментальным путем подобран оптимальный показатель скорости – это диапазон от 0,1 до 0,2 метра/секунду.
В этом случае гидродинамический терморазделитель качественно смешивает тепловой носитель, при этом эффективно отделяет формирующийся в нём воздух и способствует выпадению шлама (вызванного накипью, коррозией, загрязнениями, иными причинами) в локальный осадок. При переводе обозначенной скорости из м/ч в м/ч путем умножения значений на 3600 секунд, получаем диапазон 360-720 метров/час. Среднее значение минимальной и максимальной цифры – 540 метров/час.
Поскольку базой для расчетов со стороны теплового носителя выступает вода, характеристики которой общеизвестны, можно значительно упростить основную формулу, введя в неё статически цифровые параметры при расчете сечения:
S = W / (1,16 × Δt × 540) = W / (626 × Δt)
Требуемый диаметр рассчитывает по формуле площади круга:
D = √ (4×S/π) = 2 × √ (S/π)
Подставив соответствующие значения, мы получим:
D = 2 × √ (W / (626 × Δt × π)) = 2 × √ (W / (1966 × Δt)) = 2 × 0,02255 × √(W/Δt) = 0,0451 × √(W/Δt)
Для дальнейшего расчета и соответствующего подбора значений метры удобнее перевести в миллиметры, умножив результат предыдущего действие на одну тысячу.
Итоговая формула расчета для гидродинамического терморазделителя при условии потоковой скорости в трубе 0,15 метра/секунду:
D = 45,1 √(W/Δt)
По аналогии, можно просчитать значение требуемого диаметра при условии минимального и максимального значения допустимой скорости потока:
- Скорость 0,1 метра/секунду. D = 55,2 √(W/Δt)
- Скорость 0,2 метра/секунду. D = 39,1 √(W/Δt)
Правильно рассчитав диаметр гидроразделителя, легко подобрать диаметры для входных и выходных патрубков изделия.
Вместо послесловия
Не получается произвести самостоятельный расчет? Есть вопросы по работе гидродинамического терморазделителя? Требуется квалифицированная консультация по смежным вопросам? Обращайтесь к профессионалам!
Могу ли я отапливать дом водонагревателем? Или надо использовать бойлер?
Использование водонагревателя для обогрева помещений Часть 1
Часть 1 из 2
Мы
на Pexheat.
Эти — это лишь некоторые из деталей, которые необходимо учитывать при выборе плавки. источник. Но, если какой-либо из них не устраняет водонагреватель как вариант, а затем переходите к получению подробного предложения по вашему дизайну инженер. Примечание. Большинство деталей в этой статье следует обсудить с опытным инженером-теплотехником, чтобы найти правильную модель. Но я даст некоторые «эмпирические правила», чтобы вы могли сделать обоснованное предположение, если водонагреватель может работать для вашего проекта. | |
В этой статье я буду использовать небольшой пример проекта дома, спроектированного для Лонг-Айленда, штат Нью-Йорк, с полноценным подвалом.
| |
Тепловая нагрузка/расходПервый вещи в первую очередь. Это будет работать? Справится ли водонагреватель? Тебе нужно узнать тепловую нагрузку на систему отопления. Без этого ты просто угадал. Мы в Pexheat делаем бесплатные расчеты тепловых потерь для всех клиенты. Однако, чтобы они оставались бесплатными, мы просто просим вас заполнить один наших бланков спецификации проекта, которые можно найти здесь; http://www.pexheat.com/Info/Estimate-Request. Если вы хотите рассчитать свою тепловую нагрузку самостоятельно, вы можете приблизить свою тепловую нагрузку, используя эти общие коэффициенты нагрузки.
Умножьте ваши коэффициенты нагрузки на отапливаемую площадь, и вы получите тепловую нагрузку на ваше помещение.
Сложите все помещения, чтобы получить приблизительную общую нагрузку на теплостанцию.
Вода Нагреватели и котлы рассчитаны по номиналу ВХОД. Вот сколько топлива горит. НЕ сколько тепла он выделяет. Еще одно «правило большого пальца» заключается в том, чтобы возьмите Input X Efficiency, чтобы получить ВЫХОД нагревателя. Если ты Глядя на водонагреватели, большинство горелок водонагревателей бакового типа работают максимально при входной мощности от 30 000 до 40 000 БТЕ/ч. Обычно они продаются со скидкой 85%. эффективность.
Вы
обычно можно использовать горелку мощностью 40 000 бат/час для нагрева 29,000 БТЕ/час Нагрузка. Так
мы можем продолжить обсуждение возможности отопления нашего примера дома
с водонагревателем. Пожалуйста, смотрите ниже некоторые рекомендации по нагревателям, работающим только под нагрузкой.
Что это за штука со скоростью потока? Поток
Скорость — это скорость, с которой мы можем перемещать жидкость по трубам. Все устройства имеют
характеристики расхода, когда они сопротивляются все более и более высоким потокам
таким образом, чтобы через устройство проходила максимальная скорость потока. Мы должны
учитывать расход воды через водонагреватели. Вода в стиле танка
нагреватели, поскольку они представляют собой просто большие резервуары с водой, имеют очень низкий расход
сопротивления таким образом, что мы можем перемещать через них относительно высокие скорости.
Тем не менее, водонагреватели Tankless имеют теплообменники с очень
высокая площадь поверхности. Это необходимо для перемещения большого количества тепла в
жидкости за короткие промежутки времени.
So Почему мы так заботимся о потоке? Поток напрямую связан с теплом передача. Можно аппроксимировать теплопередачу системы отопления используя другое эмпирическое правило; Теплопередача = Расход X 10 000 (при изменение температуры на 20 градусов). Поэтому я могу аппроксимировать тепло мощность моих безрезервуарных водонагревателей по адресу:
Небольшой безрезервуарный водонагреватель на 5 галлонов в минуту имеет достаточную мощность, чтобы обогреть мой проектный дом на 29 000 БТЕ/ч. Примечание:
Несмотря на то, что водонагреватель Tankless на 5 галлонов в минуту мог быть оценен в
140 000 БТЕ/ч, при использовании мы будем потреблять не более 50 000 БТЕ/ч. | |
Здоровье и безопасностьТеперь, когда мы знаем, что мы может обогреть помещение с помощью нашего водонагревателя, мы сомневаемся, должны ли мы нагрейте его водонагревателем. Безопасно ли использовать водонагреватель в качестве обогреватель? Водонагреватели предназначены для нагрева воды для бытовых нужд. использование горячей воды. Они были разработаны, чтобы нагреваться до 120-140 градусов по Фаренгейту и работать на короткие промежутки времени в течение дня. Если ваша потребность в тепле попадает в конструктивные характеристики водонагревателя, то он может быть еще стоит учитывая.
Наш проект дома на Лонг-Айленде может использовать водонагреватель для обогрева помещений по местным строительным нормам. Поскольку для установки плит потребуется менее 140 град. F вода, безопасно использовать водонагреватель для нагрева лучистые плиты. Мы также будем устанавливать 2 отдельных водонагревателя; один для подачи горячей воды для бытовых нужд и отдельного водонагревателя для подачи сияющий пол. | |
Брайан Уайтхерст — старший инженер-конструктор и владелец компании Pexheat. com, занимающейся проектированием и продажей систем теплого пола, работающей с 2002 года. | |
| См. Часть 2, чтобы посмотреть на эффективность и стоимость |
com часто задают этот вопрос. Я хотел бы взять это
шанс наметить некоторые важные детали, которые стоит учитывать при
подбор теплоцентрали для дома, магазина или предприятия. После просмотра
по этим 5 точкам вы сможете определить, работает ли водонагреватель.
применимо к вашему проекту.
фут 
фут X 1000 кв. фут = 10 000 БТЕ/ч 
Это приводит к очень низкому максимальному потоку
ставки.
для обогрева помещений.
нагреватели обычно не имеют рейтинг ASME.
# скорость потока тепловая нагрузка тепловая установка отопление дома котлом обогрев вашего дома водонагревателем большой проточный водонагреватель выбор источника тепла небольшой проточный водонагреватель водонагреватели и бойлеры
Pexheat.com, Брайан Уайтхерст 24 сентября, 2021
Поделиться этой публикацией
Метки
расход тепловая нагрузка тепловая установка отопление дома котлом обогрев вашего дома водонагревателем большой проточный водонагреватель выбор источника тепла небольшой проточный водонагреватель водонагреватели и бойлеры
Архив
— Все даты Июнь 2023 Сентябрь 2021 апрель 2013Войдите , чтобы оставить комментарий
5 самых больших лжи о полиэтиленовых трубках
Водонагреватели с тепловым насосом Детали
- Главная
- Обзор решений
- Обзор решений Водяное отопление
Водонагреватели с тепловым насосом, сертифицированные ENERGY STAR®, в два раза эффективнее электрических водонагревателей, поскольку они перемещают тепло, а не производят его.
- Главная страница
- Обзор решений
- Обзор решений Нагрев воды
Водонагреватели с тепловым насосом, сертифицированные ENERGY STAR®, в два раза эффективнее электрических водонагревателей, поскольку они перемещают тепло, а не производят его.
- Главная страница
- Обзор решений
- Обзор решений Нагрев воды
Водонагреватели с тепловым насосом, сертифицированные ENERGY STAR®, в два раза эффективнее электрических водонагревателей, поскольку они перемещают тепло, а не производят его.
- Главная страница
- Обзор решений
- Обзор решений Нагрев воды
Водонагреватели с тепловым насосом, сертифицированные ENERGY STAR®, в два раза эффективнее электрических водонагревателей, поскольку они перемещают тепло, а не производят его.
- Главная страница
- Обзор решений
- Обзор решений Нагрев воды
Водонагреватели с тепловым насосом, сертифицированные ENERGY STAR®, в два раза эффективнее электрических водонагревателей, поскольку они перемещают тепло, а не производят его.
Односемейный
- Нагревайте воду в доме в два раза эффективнее, чем стандартные электрические водонагреватели
- Сэкономьте 25-50% на электрическом нагреве воды
- Воспользуйтесь преимуществами программируемых опций, таких как «режим отпуска», который экономит электроэнергию, когда вы отсутствуете, и гарантирует, что у вас будет горячая вода, когда вы вернетесь
- Осушение влажных помещений вашего дома, таких как подвал или некондиционируемое помещение
(Источник: ENERGY STAR®)
Многоквартирные дома
- Нагревайте воду в доме в два раза эффективнее, чем стандартные электрические водонагреватели
- Сэкономьте 25-50% на электрическом водонагреве вашего дома
- Осушение влажных помещений вашего здания, таких как подвал или некондиционируемое помещение
(Источник: ENERGY STAR®)
Коммерческий
- Нагрев воды в два раза эффективнее стандартных электрических водонагревателей
- Сэкономьте 25-50% на расходах вашей компании на электроводонагрев
(Источник: ENERGY STAR®)
Для одной семьи
ПООЩРЕНИЯ
Скидка 750 долл.
Насосные водонагреватели.
ФИНАНСИРОВАНИЕ
Smart-E
Многоквартирный дом
ПООЩРЕНИЯ
Техническая и финансовая помощь доступна для квалифицированных многоквартирных проектов.
ФИНАНСИРОВАНИЕ
C-PACE
NEIF
Коммерческий
ПООЩРЕНИЕ 90 071
Мгновенные скидки до 1400 долларов США за единицу для соответствующих требованиям водонагревателей с тепловым насосом
ФИНАНСИРОВАНИЕ
C-PACE
NEIF
Нетрудно понять, почему водонагреватели с тепловым насосом в два раза эффективнее электрических водонагревателей. Они перемещают тепло, а не производят его, как холодильник, но наоборот. И поскольку они используют теплую температуру окружающего воздуха для выполнения большей части работы, они очень эффективны.
Водонагреватели с тепловым насосом бывают разных форм и стилей.
Некоторые модели называются «гибридными» водонагревателями, потому что они могут переключать режимы, чтобы работать, как стандартная электрическая модель, когда это необходимо, — например, гибридный автомобиль переключает режимы для быстрого увеличения мощности. Эта гибкость позволяет гибридным водонагревателям сбалансировать эффективность и производительность.
Водонагреватели с тепловым насосом производят такое же количество горячей воды, используя на 70% меньше электроэнергии. Они потребляют в три раза меньше электроэнергии и стоят в три раза дешевле, чем обычные электрические водонагреватели, что экономит ресурсы и снижает выбросы парниковых газов.
В год ожидается, что водонагреватель с электрическим тепловым насосом ENERGY STAR сэкономит не менее 10 МВтч, а сокращение выбросов эквивалентно удалению с дороги 1,5 автомобилей в год.
Гибридные водонагреватели
Водонагреватели с тепловым насосом также известны как «гибридные водонагреватели», потому что в периоды повышенного спроса они переключаются на стандартное электрическое сопротивление, как режимы переключения гибридных автомобилей.
Эта гибкость позволяет водонагревателям с тепловым насосом сбалансировать эффективность и производительность. (Источник: ENERGY STAR®)
Режимы нагревателя воды с тепловым насосом
Водонагреватели с тепловым насосом позволяют выбирать из различных режимов работы, включая Эффективность (использование теплового насоса только для нагрева воды), Авто (настройка по умолчанию), Электрический (только использование электричества для нагрева воды) ) и «Отпуск» (доступно не на всех моделях, но позволяет экономить энергию, переводя устройство в «спящий» режим на время вашего отсутствия). (Источник: ENERGY STAR®)
Рекомендации по водонагревателям с тепловым насосом
Водонагреватели с тепловым насосом уникальны по сравнению с другими водонагревателями тем, что их производительность и эффективность зависят от условий, в которых они работают. ENERGY STAR® предлагает список вопросов, которые вы должны задать себе, прежде чем решить, подходит ли водонагреватель с тепловым насосом для вашего дома.
(Источник: ENERGY STAR®)
Как работают водонагреватели с тепловым насосом
Водонагреватели с тепловым насосом извлекают тепло из окружающего воздуха и передают его — при более высокой температуре — в резервуар для нагрева воды. Отводя тепло от окружающего воздуха, они также обеспечивают осушение и охлаждение. По этой причине они хорошо работают в подвалах, но поскольку они зависят от окружающего воздуха, им требуется не менее 750 кубических футов пространства вокруг них, и их не следует устанавливать в ограниченном пространстве.
(Источник: ENERGY STAR®)
Ресурсы по водонагревателям с тепловым насосом
Найдите местного подрядчика для установки водонагревателя с тепловым насосом и узнайте больше о водонагревателях с тепловым насосом от ENERGY STAR®.
Найдите подрядчикаНайдите местного подрядчика, который поможет вам найти подходящий водонагреватель с тепловым насосом для вашего дома и установить его для вас.
Исследование водонагревателей с тепловым насосом Узнайте больше о том, как работают водонагреватели с тепловым насосом, их преимуществах и на что следует обратить внимание перед покупкой.