Гидрострелки устройство. Дополнительные параметры оборудования системы отопления

Содержание

1. Гидрострелки устройство. Дополнительные параметры оборудования системы отопления
2. Программа расчета гидрострелки. Калькулятор расчета гидрострелки исходя из мощности котла
   • Калькулятор расчета гидрострелки исходя из мощности котла
   • Пояснения по проведению расчетов
   • Цены на гидрострелку
3. Гидрострелка для двух котлов. Устройство и принципы работы гидроразделителя
4. Гидрострелка на 3 контура. Для чего нужна гидрострелка
5. Гидрострелка на 2 контура. Режимы работы
6. Гидрострелка для теплого пола. Более сложный вариант
7. Видео гидрострелки из полипропилена Принцип действия Тебо

Гидрострелки устройство. Дополнительные параметры оборудования системы отопления

Современные модели, как правило, совмещают с функцией разделителя, регулятора температуры и сепаратора. Терморегулятор-клапан обеспечивает температурный градиент на вторичном контуре. Выделение растворенного кислорода из теплоносителя позволяет снизить риск эрозии внутренних поверхностей оборудования. Продлить срок работы колеса и подшипников циркуляционных насосов поможет удаление из потока взвешенных частиц.

Перфорированные горизонтальные перегородки разделяют внутренний объем пополам. Потоки обратки подачи соединяются в зоне нулевой точки, скользят в разные стороны, при этом не создается дополнительное сопротивление.

Подключение гидроразделителя и принцип работы

В высокотемпературной зоне находятся пористые вертикальные пластины деаэрации. Сборник шлама и магнитный уловитель находятся в нижней части корпуса.

Гидрострелка обладает некоторыми конструктивными особенностями. Итак, она имеет температурный датчик, манометр, терморегулятор и клапан, а также линию по запитке системы при включении. Для сложного оборудования нужна наладка, частые осмотры, техобслуживание.
Работа гидравлической стрелки в системе отопления

В теплоносителе поток проходит со скоростью 0,2 метра в секунду. Котловой насос разгоняет кипяток до 0.9 метров в секунду. По рекомендованному скоростному режиму можно понять, для чего предназначена гидравлическая стрелка.

За счет изменения направления движения потока гасится скорость водяных потоков при минимальной потере тепла в системе. Ламинарный поток приводит к тому, что гидравлическое сопротивление в корпусе почти отсутствует. Буферная зона делит котел на цепь потребителя. Обеспечивается автономная работа насоса на каждом отопительном контуре. Гидравлический баланс не нарушается.

Расчетным параметрам системы соответствует нейтральный режим работы гидроразделителя, при котором соответствуют такие параметры, как напор, температура и расход. Насосное оборудование имеет достаточную суммарную мощность. Взвешенные частицы осаживаются в гидрострелке по средствам ламинарного движения потока.

Гидравлический разделитель: принцип работы в отоплении частного дома

Принцип работы гидрострелки отражается схемой отопления дачи . Котел при этом не обладает достаточной мощностью, чтобы обеспечить расход во второстепенном контуре. Термодатчики срабатывают при разнице температур подачи-обратки. При дефиците расхода подмешивается холодная вода (теплоноситель). Автоматическое оборудование выводит теплогенератор на максимальный режим горения. Но потребитель не получает достаточного количества тепла. При разбалансировке системы отопления появляется угроза теплового удара.

Гидравлическая стрелка для систем отопления, схема работы

На первичном контуре объемный поток больше, чем расход теплоносителя зависимой цепи. Если котел работает в оптимальном режиме, то при розжиге агрегата или при параллельном выключении насосов вторичных контуров, теплоноситель циркулирует через гидравлическую стрелку по первичному контуру. Температура обратки, поступающая в котел, выравнивается доливанием теплоносителя из подачи. Потребитель получает достаточное количество теплоносителя.

Обязательным считается условие, при котором производитель, обладающий циркуляционным насосом первичного контура, на 10 процентов больше, чем суммарный напор насосов во второстепенном контуре.

Программа расчета гидрострелки. Калькулятор расчета гидрострелки исходя из мощности котла

Сложная, разветвленная система отопления, особенно с несколькими контурами, в каждом из которых должен поддерживаться свой температурный режим, требует дополнительного элемента, который бы обеспечивал необходимую балансировку. Задача кажется чрезвычайно сложной, но на самом деле она решается установкой достаточно простого по устройству прибора – гидравлического разделителя, который чаще в обиходе именуют «гидрострелкой».

Калькулятор расчета гидрострелки исходя из мощности котла

Такие устройства можно приобрести в готовом виде – их продают в специализированных магазинах. Опытному сварщику не составит особого труда изготовить его и самостоятельно. Главное – знать, каким параметрам должен отвечать гидравлический разделитель. В этом вопросе поможет калькулятор расчета гидрострелки исходя из мощности котла.

Несколько пояснений по проведению расчетов будут приведены ниже самого калькулятора.

Калькулятор расчета гидрострелки исходя из мощности котла

Пояснения по проведению расчетов

Гидравлическая стрелка – это дополнительная емкость, как правило – вертикального расположения, чаще всего изготавливаемая из трубы (хотя встречаются и с прямоугольным сечением). В нее в определенном порядке врезаны патрубки, идущие к котлу отопления и к контуру (контурам) теплообмена. По сути, на этом участке происходит разделение «малого» контура котла и протяженных контуров отопления.

Цены на гидрострелку

гидравлическая стрелка

Существуют классические схемы гидравлических разделителей – они показаны на рисунке:

Типовые схемы гидрострелок: справа – простейшая, слева – с патрубками на несколько контуров теплообмена.

Очевидно, что основными параметрами будут являться диаметры самого разделителя и патрубков. Остальные параметры – вытекают их типовой схемы.

• Данный калькулятор берет в основу расчетов мощность котла отопления.

Как определить необходимую мощность котла?

В этом вопросе читателю поможет специальный калькулятор расчета мощности котла отопления , к которому ведет рекомендуемая ссылка.

• Следующий параметр – скорость вертикального перемещения теплоносителя по гидрострелке. Чем она меньше, тем эффективнее теплоноситель очищается от шлама, от растворенных в нем газов, тем равномернее происходит смешивание горячего и остывшего потоков. Оптимальным считается показатель порядка 0,1 ÷ 0,2 м/с. В калькуляторе можно выбрать нужное значение.
• И, наконец, важным параметром является планируемый режим работы системы отопления, то есть уровни температуры в трубе подачи из котла в трубе «обратки». Необходимые значения вводятся в калькулятор.

Формулу расчета приводить в данном случае нет смысла – она лежит в основе запрограммированного алгоритма вычисления. Результат покажет оптимальный диаметр самой гидрострелки и врезаемых в нее патрубков. С остальными линейными параметрами уже определиться несложно.

Важность гидрострелки в системе отопления

В этой небольшой публикации приведены лишь некоторые краткие пояснения по проведению расчетов. А подробнее ознакомиться со всеми функциями гидрострелки системы отопления можно и нужно в специальной статье нашего портала.

Гидрострелка для двух котлов. Устройство и принципы работы гидроразделителя

В стандартной комплектации гидрострелка – это округлая (реже – квадратная) труба с четырьмя фланцевыми или резьбовыми патрубками. Они отличаются. С одной стороны расположены патрубки для котлового контура, а с другой – для распределительного коллектора.

Фактически гидрострелка в системе отопления и обвязке – это связующее звено между контурами, что делает их динамически независимыми. Основных назначений у гидрострелки два:

1. Исключить гидродинамическое влияние, которое возникает при включении и выключении отдельных контуров. К примеру, когда вы используете радиаторное отопление, у вас дома установлен теплый пол, а в системе горячего водоснабжения используется бойлер. В подобных случаях разумно для каждого потока использовать отдельный контур, чтобы исключить их взаимное воздействие.
2. Получить большую производительность для штучно созданного контура даже при малом расходе теплоносителя. То есть, это позволяет «разогнать» котел, сделав его работу более эффективной, но при этом не заставлять его работать на предельных мощностях.

Применение гидрострелки в отопительной системе позволяет решить еще несколько важных проблем. Например, с ее помощью:

• снижается взаимовоздействие и влияние друг на друга насосов отдельных контуров и горячего водоснабжения, устраняется так называемое «передавливание»;
• срок службы котла увеличивается благодаря предотвращению перегрузок во время работы;
• обеспечивается дополнительная защита от низкотемпературной коррозии;
• предотвращается взаимное влияние котлового и отопительного контуров;
• снижается скорость износа горелки и объемы потребляемого газа когда агрегат работает на низких мощностях.

Сегодня многие производители дополнительно расширяют функциональные возможности своих гидрострелок, добавляя в их конструкцию воздухоотводчики, деаэрирующие пластины, термометры, сепараторы шлака и прочее. Это позволяет расширить функциональные возможности конструкции и дополнительно продлить срок службы котла.

Но нужна ли для котла гидрострелка именно вам и именно для вашего котла? Сегодня многие продавцы пытаются «впарить» доверчивому покупателю то, что ему не особенно надо. Гидроразделитель – в числе таких товаров. Продавцы говорят о большом приросте КПД, экономии газа, увеличенном в несколько раз сроке службы и т. д. На самом деле все не совсем так.

Гидрострелка на 3 контура. Для чего нужна гидрострелка

Если у вас в доме планируется монтаж простой системы отопления закрытого типа, где задействовано не более 2 циркуляционных насосов, то гидравлический разделитель вам точно не понадобится.

Когда контуров и насосов – три, при этом один из них предназначен для работы с бойлером косвенного нагрева, то и здесь можно обойтись без гидрострелки. Задуматься о разделении отопительных контуров надо в ситуации, когда схема выглядит следующим образом:

Примечание. Здесь показаны 2 котла, работающих в каскаде. Но это не принципиально, котел может быть и один.

В представленной схеме гидрострелки нет, но без ее монтажа тут явно не обойтись. Есть 4 контура, в которых действует столько же насосов разной производительности. Самый мощный из них создаст в подающем коллекторе разрежение, а в обратном – повышенное давление. При одновременной работе насосу меньшей производительности просто не хватит сил на преодоление этого разрежения и он не сможет отобрать теплоноситель на свой контур. По итогу ветвь не будет функционировать, поскольку насосы мешают друг другу.

Важно. Даже если паспортная производительность насосных агрегатов одинакова, то гидравлическое сопротивление ветвей всегда будет разным. Соответственно, реальный расход теплоносителя в каждом контуре все равно отличается, идеально выверить систему невозможно.

Чтобы устранить перепад давления ΔР, возникающий между коллекторами и дать возможность всем насосам спокойно отбирать нужное количество теплоносителя, в схему включается гидрострелка. Она представляет собой полую трубу расчетного сечения, чьей задачей является создание зоны нулевого давления между теплогенератором и несколькими потребителями. Как действует этот элемент в схеме обвязки котла, описано в следующем разделе.

Гидрострелка на 2 контура. 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).

Возможные режимы работы системы отопления с гидроразделителем

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.

Гидрострелка для теплого пола. Более сложный вариант

Если площадь дома достаточно большая, то представленной выше схемы для него будет явно недостаточно. В таких случаях применяется сразу несколько отопительных контуров, поэтому схема будет выглядеть несколько по-другому.

Здесь мы видим, что посредством насоса рабочая жидкость поступает в коллектор, а оттуда уже передается на несколько отопительных контуров. К последним можно отнести следующие элементы.

1. Контур высокой температуры (или несколько), в котором имеются коллекторы или же обычные батареи.
2. Системы ГВС, оснащенные бойлером косвенного нагрева. Требования к перемещению рабочей жидкости здесь особенные, поскольку температура подогрева воды в большинстве случаев регулируется изменением расхода жидкости, проходящей через бойлер.
3. Теплые полы. Да, температура рабочей жидкости для них должна быть на порядок ниже, поэтому и используются особые термостатические устройства. Тем более что контуры теплого пола имеют длину, существенно превышающую стандартную разводку.

Вполне очевидно, что один циркуляционный насос с такого рода нагрузками не справится. Безусловно, сегодня продаются высокопроизводительные модели повышенной мощности, способные создавать достаточно высокое давление, однако стоит подумать и о самом отопительном приборе – его возможности, увы, не безграничны. Дело в том, что элементы котла изначально предназначаются на определенные показатели напора и производительности. И данные показатели превышать не стоит, поскольку это чревато поломкой дорогостоящей отопительной установки.

Помимо того, сам циркуляционный насос, функционируя на пределе собственных возможностей для того, чтобы обеспечивать жидкостью все контуры сети, долго прослужить не сможет. Чего уж говорить о сильном шуме и расходе электрической энергии. Но вернемся к теме нашей статьи – к  гидрострелке для отопления .

Видео гидрострелки из полипропилена Принцип действия Тебо

Гидрострелка устройство и принцип действия. Гидрострелка

Содержание

1. Гидрострелка устройство и принцип действия. Гидрострелка
2. Гидрострелка на 3 контура. Для чего нужна гидрострелка
3. Гидрострелка принцип работы. Принцип работы и назначение гидрострелки
4. Внутреннее устройство гидрострелки. Устройство гидрострелки отопления
5. Видео гидрострелка. Устройство и назначение. Гидрострелка чаще всего не нужна.

Гидрострелка устройство и принцип действия. Гидрострелка

(не проверялась)

Гидрострелка ( гидравлический разделитель , гидроразделитель , бутылка , гидродинамический терморазделитель ) используется в системах отопления при монтаже до и после котла для выравнивания температур и давления в системе. Считается, что при включении в систему гидрострелки котёл работает мягче и легче. Многие проектировщики утверждают, что гидрострелка необходима только при использовании в крупных котельных , начиная с 80 кВт.

Грамотная, экономичная работа системы отопления целиком и полностью зависит от грамотного и правильного распределения теплоносителя по системе отопления, правильного выбора скорости течения в гребёнке и гидрострелке.

Иногда гидрострелку называют гидравлическим разделителем, гидроразделителем, бутылкой, термогидравлическим распределителем, гидрораспределителем, ГС, гидравлической стрелкой. Всё это — названия одного и того же оборудовании для обвязки котла.

Гидрострелка представляет собой некую вертикальную ёмкость с сечением в виде окружности или квадрата. Гидрострелка обычно имеет 4 рабочих патрубка. 2 напротив друг друга или со смещением вверху и 2 напротив друг друга или со смещением внизу.

Также есть специальные гидрострелки для объединения двух или более теплогенераторов-котлов.

Гидрострелки обычно рассчитываются индивидуально. Главный параметр — горизонтальная скорость движения жидкости внутри ГС. Некоторые производители усредняют эти параметры и изготавливают серийно линейку гидрострелок. Среди производителей встречаются изготовители термогидравлических распределителей, которые производят расчет и проект ГС именно под определенные нужды. Это сводит КПД систем отопления к максимальным значениям. Обычно гидрострелки изготавливают в паре с гидроколлектором.

Гидрострелки или гидроразделители могут быть изготовлены в специальных условиях серийно или на заказ, таким образом, чтобы от источника тепла (котла, например) в неё входило 2 или 3 трубы. Тогда гидрострелки называются совмещенными. Этот вариант исполнения гидравлического разделителя является альтернативой каскадному подключению нескольких источников тепла (котлов) и очень удобен — в гидрострелку сразу заводятся несколько источников, что сильно экономит место в котельных.

Ещё одна особенность гидрострелок (любых: серийных или индивидуальных, по специальным размерам или расчетам) это то, что все они “работают”, обычно, с принудительной системой циркуляции. И на каждый контур отопления должен стоять свой циркуляционный насос.

Гидрострелка на 3 контура. Для чего нужна гидрострелка

Если у вас в доме планируется монтаж простой системы отопления закрытого типа, где задействовано не более 2 циркуляционных насосов, то гидравлический разделитель вам точно не понадобится.

Когда контуров и насосов – три, при этом один из них предназначен для работы с бойлером косвенного нагрева, то и здесь можно обойтись без гидрострелки. Задуматься о разделении отопительных контуров надо в ситуации, когда схема выглядит следующим образом:

Примечание. Здесь показаны 2 котла, работающих в каскаде. Но это не принципиально, котел может быть и один.

В представленной схеме гидрострелки нет, но без ее монтажа тут явно не обойтись. Есть 4 контура, в которых действует столько же насосов разной производительности. Самый мощный из них создаст в подающем коллекторе разрежение, а в обратном – повышенное давление. При одновременной работе насосу меньшей производительности просто не хватит сил на преодоление этого разрежения и он не сможет отобрать теплоноситель на свой контур. По итогу ветвь не будет функционировать, поскольку насосы мешают друг другу.

Важно. Даже если паспортная производительность насосных агрегатов одинакова, то гидравлическое сопротивление ветвей всегда будет разным. Соответственно, реальный расход теплоносителя в каждом контуре все равно отличается, идеально выверить систему невозможно.

Чтобы устранить перепад давления ΔР, возникающий между коллекторами и дать возможность всем насосам спокойно отбирать нужное количество теплоносителя, в схему включается гидрострелка. Она представляет собой полую трубу расчетного сечения, чьей задачей является создание зоны нулевого давления между теплогенератором и несколькими потребителями. Как действует этот элемент в схеме обвязки котла, описано в следующем разделе.

Гидрострелка принцип работы. Принцип работы и назначение гидрострелки

1. Гидрострелка необходима для гидродинамической балансировки системы отопления и служит в качестве добавочного узла. Она дает возможность сберечь теплообменники котлов, сделанные из чугуна, от возможных тепловых ударов. Подобное может произойти во время первоначального пуска котла, проведения технических проверок или обслуживающих работ, которые сопровождаются обязательным отключением циркуляционного насоса отопления и горячего водоснабжения. Также, применение гидрострелки, предохранит целостность вашей системы отопления при автоматическом отключении контуров ГВС, теплового пола и др.. При монтировании отопительной системы в вашем доме для соблюдения гарантийных обязательств изготовителя на оборудование, установка гидрострелки, является обязательным условием. Требования эти являются обязательными для котлов, у которых теплообменник изготавливается из чугуна. Так как, при возникновении большой разницы температур между водой на выходе и входе, возможно разрушение чугуна из-за его природной хрупкости.
2. Чтобы выровнять давление при неодинаковых расходах в основном контуре котла и сумарном потреблении вторичными контурами тепла. Гидроразделитель будет полезным в случае многоконтурных систем отопления (батареи отопительные, водонагреватель, горячий настил и другое). Соблюдая гидродинамические нормы, наше устройство дает возможность на 100% устранить воздействие друг на друга контуров и гарантировать их бесперебойную работу в заданных режимах.
3. При правильном расчете размеров и гидромеханических параметров, гидрострелка будет выполнять функцию отстойника и убирать из теплоносителя механические образования, такие как ржавчина, шлам, накипь. Это значительно продлит время работы всех движущихся и трущихся элементов системы отопления, например насосов, запорной арматуры, счетчиков и датчиков.
4. Гидроразделитель осуществляет важную роль удаления с теплоносителя, находящегося в нем воздуха. Это в существенной степени снизит количество окислившихся металлических деталей системы отопления.

Внутреннее устройство гидрострелки. Устройство гидрострелки отопления

Гидроразделитель — вертикальный полый сосуд из труб большого диаметра (квадратного профиля) с эллиптическими заглушками по торцам. Размеры разделителя обусловлены мощностью (кВт) котла, зависят от количества и объема контуров.

Тяжелый металлический корпус устанавливают на опорные стойки, чтобы не создавать линейное напряжение на трубопровод. Компактные устройства крепят к стене, располагают на кронштейнах.

Гидрострелка из нержавеющей стали

Патрубок гидрострелки и отопительный трубопровод соединяют с помощью фланцев или резьбы.

Важно

Автоматический клапан воздухоотводчика располагают в верхней точке корпуса. Осадок удаляют через вентиль или специальный клапан, который врезан снизу.

Материал для изготовления гидрострелки — низкоуглеродистая или нержавеющая сталь, медь, полипропилен. Корпус обрабатывают антикоррозийным составом, покрывают теплоизоляцией.

Гидравлическая стрелка «Meibes»

Усовершенствованные модели совмещают функции разделителя, регулятора температуры и сепаратора. Клапан-терморегулятор обеспечивает температурный градиент вторичных контуров.

Выделение растворенного кислорода из теплоносителя снижает риск эрозии внутренних поверхностей оборудования.

Удаление из потока взвешенных частиц продлевает срок службы рабочего колеса и подшипников циркуляционных насосов.

На фото изображена модель гидрострелки для отопления в разрезе:

Устройство гидрострелки — вид в разрезе

Горизонтальные перфорированные перегородки разделяют внутренний объем пополам. Потоки подачи-обратки соприкасаются в зоне «нулевой точки» и скользят в разные стороны, не создавая дополнительное сопротивление.

Сверху, в высокотемпературной зоне, расположены пористые вертикальные пластины деаэрации. Сборник шлама и магнитный уловитель (магниевый анод) расположены в нижней части корпуса.

Конструктивные опции гидрострелки: манометр, датчик температуры, клапан терморегулятор и линия для запитки системы при запуске. Сложному оборудованию необходима наладка, регулярные осмотры и техническое обслуживание.

Принцип работы коллектора с гидрострелкой на 3 контура отопления

Поток теплоносителя проходит разделитель со скоростью 0,1-0,2 м/с. Котловой насос разгоняет горячую воду до 0,7-0,9 м/с. Рекомендованный скоростной режим дает представление о том, для чего нужна гидрострелка для отопления.

Изменение объема и направления движения гасит скорость водяных потоков при минимальной потере тепловой энергии в системе. Ламинарное движение потока приводит к тому, что гидравлическое сопротивление внутри корпуса практически отсутствует. Буферная зона разделяет котел и цепь потребителя. Насос каждого из отопительных контуров работает автономно, не нарушая гидравлический баланс.

Принцип работы гидрострелки в схеме отопления с 4-х ходовым смесителем

Схемы гидрострелки для отопления (режим работы):

• Нейтральный режим работы гидроразделителя, при котором напор, расход, температура и тепловая энергия подачи — обратки соответствуют расчетным параметрам системы. Насосное оборудование обладает достаточной суммарной мощностью. Ламинарное движение потока в гидрострелке обеспечивает процессы деаэрации и осаждения взвешенных частиц.

Нейтральный режим работы гидроразделителя

• Схема отражает принцип работы гидрострелки отопления, при котором котел не обладает достаточной мощностью, чтобы обеспечить расход во второстепенном контуре. Дефицит расхода приводит к подмесу холодного теплоносителя. Разница температур подачи/обратки приводит к срабатыванию термодатчиков. Автоматика выведет теплогенератор на максимальный режим горения, однако потребитель не получает достаточного количества теплоты. Система отопления разбалансирована, возникает угроза теплового удара.

Если котел не обладает достаточной мощностью, чтобы обеспечить расход во второстепенном контуре, возникает угроза теплового удара

• Объемный поток первичного контура больше, чем расход теплоносителя зависимой цепи. Вариант, при котором котел функционирует в оптимальном режиме. При розжиге агрегата или параллельном отключении насосов вторичных контуров, теплоноситель циркулирует через гидрострелку по первичному (малому) контуру. Температура обратки, которая поступает в котел, выравнивается подмесом из подачи. Достаточный объем теплоносителя поступает потребителю.

Объемный поток первичного контура больше, чем расход теплоносителя зависимой цепи — котел функционирует в оптимальном режиме

Обязательное условие: производительность, которой обладает циркуляционный насос первичного (котлового) контура на 10% больше, чем суммарный максимальный напор насосов во второстепенном контуре.

Видео гидрострелка. Устройство и назначение. Гидрострелка чаще всего не нужна.

схема, расчет, назначение и принцип работы — Sibear.ru

Устройство гидрострелки отопления в картинках: схема, расчет, назначение и принцип работы

Основной задачей отопительной системы является обеспечение комфортных условий внутри здания. Для этого применяются различные элементы и узлы, повышающие практичность, надежность и безопасность эксплуатации. Одним из актуальных модулей, используемых для балансировки и обеспечения защитных функций, является гидрострелка для отопления.

Содержание:

• Необходимость в монтаже
  • Для чего нужна гидрострелка в системе отопления
  • Рабочая схема
  • Внутреннее устройство
  • Эксплуатация в рабочем режиме
  • Самостоятельный монтаж

Когда в закрытой отопительной разводке эксплуатируются не более одной пары насосов для циркуляции теплоносителя, то владельцам жилья нет необходимости изучать устройство гидрострелки отопления. В таких ситуациях без нее можно обойтись.

Даже если система предполагает монтаж трех насосов и такое же количество контуров, а также установку бойлера, предполагающего косвенный нагрев, то этот случай также легко будет функционировать без стрелки для отопления (в некоторых случаях ее называют «разделителем» контуров). Рационально применять данный узел в схемах, имеющих схожую развязку.

Наличие второго котла в системе не является критическим фактом. Достаточно и одного теплогенератора.

Когда теплоноситель перемещается по четырем независимым контурам с участием нескольких насосов, имеющих различную мощность, стоит предусмотреть установку гидроразделителя в системе отопления. Наиболее продуктивный насос обеспечит отрицательное давление внутри подающего коллектора, одновременно с этим избыточное значение окажется в обратке.

Во время одновременной эксплуатации для помпы с минимальной производительностью не удастся преодолеть сопротивление разряжения, поэтому в нормальных условиях он не сможет обеспечить свой контур необходимым для функционирования теплоносителем. В результате контур останется холодным, так как насосы станут друг для друга помехой.

Даже в том случае, когда все циркуляционные помпы будут иметь равную паспортную производительность, то гидросопротивление у их веток окажется различным, что отразится на физическом расходе воды во всех ветках, вымерять систему без погрешностей с высокой степенью точности вряд ли удастся.

Для чего нужна гидрострелка в системе отопления

С ее помощью нивелируется перепад давления. Все насосы получат возможность отбора теплоносителя в достаточном для себя количестве. Необходимо также понять, что такое гидрострелка в системе отопления. Для этого понадобится представить пустотелую металлическую трубку, имеющую рассчитанное сечение, а задачей ее является обеспечение области с нулевым давлением на пути от котла к радиаторам или другим потребителям.

Схема гидрострелки

При этом гидрострелка имеет понятный принцип работы, важное назначение и относительно доступные расчеты.

ВИДЕО: Принцип работы гидравлической стрелки

Рабочая схема

Чтобы разобраться, для чего нужна гидрострелка, и понять принцип работы гидравлического разделителя, стоит разобраться с представленной схемой.

Пара коллекторов надежно соединены специальной гидроперемычкой. Она уравновешивает значение давления в попутной и возвратной ветках. За счет данного конструкционного решения контуры обеспечиваются необходимым количеством теплоносителя. При работе коллекторов отопления с гидрострелкой необходимо обеспечить поступление разогретой воды от котла в том же объеме, что и уходит на радиаторы, в противном случае потребителям пойдет остывающий теплоноситель.

С этой статьей читают: Сколько стоят батареи для отопления

Предполагается три рабочих режима, в которых работает гидрострелка с коллекторами:

• первый – итоговые объемы на выходе из котла и на обратке совпадают;
• второй – на отопление уходит больший объем, чем успевает выработать котел;
• третий – теплогенератор производит больше горячего теплоносителя, чем успевать отобраться его к потребителям.

Первого, идеалистичного варианта, практически никогда не бывает, а второй вариант является недопустимым, так как ведет к переохлаждению помещений. Наиболее распространенным и практичным является третий вариант, по которому и строится принцип работы гидрострелки.

Чтобы сформировать область нулевого давления, необходимо сформировать мощный поток от котла или другого теплогенератора. В таком случае понадобится максимально мощный насос, установленный в котле или параллельно ему.

Внутреннее строение газового котла

Внутреннее устройство

Разобравшись, зачем нужна гидрострелка в системе отопления, стоит уделить внимание ее функционалу.

• Одной из задач, положенных для ее выполнения, является гидродинамическая балансировка. Этот элемент оберегает теплообменники, в большинстве случае изготовленные из чугуна, от гидравлических ударов.
• Также разделитель позволяет легко откидывать нерабочие контуры от отопления.
• Осуществляется выравнивание давления в разных контурах и бесперебойное функционирование в рабочих режимах.
• Гидрострелка работает в режиме отсеивателя или отстойника, в котором аккумулируются твердые частички, способные повредить систему, например, крупные куски накипи, ржавчины и пр.

Принцип работы

• За счет отвода проникшего в систему воздуха, удается избавиться от появления очагов коррозии и окисления металла.
• Обеспечивается стабильный расход теплогенератора, балансирующего температурные режимы в подаче и обратке.

С этой статьей читают: Виды радиаторов отопления и их рабочие характеристики

Эксплуатация в рабочем режиме

Гидрострелка для отопления изготовленная своими руками или купленная в магазине имеет следующие параметры функционирования:

• По завершении монтажных работ, включая сварку стыков, систему отопления наполняют теплоносителем с комнатной температурой.
• Запускается котел, автоматика которого включает первичную циркуляцию и зажигает горелку.
• Так как вода имеет низкую температуру, то она пускается по малому контуру, без запуска вторичных насосов, предусмотренных для отправки разогретого теплоносителя к радиаторам.
• В это время гидрострелка выполняет функцию воздухоотвода и отстойника для механических частиц

Автоматический воздухоотводчик

• При выходе теплоносителя в рабочий температурный режим, запускается циркуляция к потребителям, а после превышения установленной температуры в контуре потребителя циркуляция снова отключается. В этом и заключается принцип работы гидрострелки.

Самостоятельный монтаж

Владельцы подобных систем отопления с несколькими контурами могут своими руками изготовить гидравлическую стрелку. Для этого необходима труба круглого или квадратного сечения с заданным количеством патрубков. Принято подключать подачу в верхней части, а обратка традиционно идет по нижним патрубкам.

Такой способ актуальный для вертикального расположения трубки. Однако, допускается и горизонтальное позиционирование элемента.

В монтаже обычно используется коллектор. Для него берется любой из материалов:

• конструкционная низколегированная сталь;
• нержавейка;
• полипропиленовые материалы.

В более сложных конструкциях кроме воздухоотвода и отстойника монтируют несколько контрольных датчиков.

Вот теперь пришло время поразмыслить, требуется ли в вашей системе отопления гидрострелка. В принципе, можно обойтись, но только в том случае, если система элементарная одно- или двухтрубная. В комбинированных схемам без гидрострелки уже никуда.

ВИДЕО: Гидрострелка — устройство и назначение. Нужна или нет?

Похожие статьи

принцип работы, назначение и расчеты © Геостарт

Рубрика: Проекты домов

Что такое гидрострелка в системе отопления? Гидравлический и температурный буфер, который обеспечивает процессы корреляции температур подачи/обратки и упорядоченный максимальный проток теплоносителя, называют гидрострелкой. Статья на тему: «Гидрострелка: принцип работы, назначение и расчеты» раскрывает сущность гидравлического разделения контуров отопления.

Зачем нужна гидрострелка в системе отопления?

Объяснить, для чего нужна гидрострелка для отопления, очень просто. Процессы разбалансировки теплоснабжения знакомы владельцам частных домов. Современный котел имеет меньший по объему контур, чем циркуляционный расход потребителя. Работа гидрострелки отопления позволяет отделить гидравлический контур теплогенератора от вторичной цепи, повысить надежность и качество системы.

Ответом на вопрос: «Для чего нужна гидрострелка в системе отопления?», служит список достоинств отопления с гидравлическим терморазделителем:

• разделитель — обязательное условие производителя оборудования для гарантии технического обслуживания на котел мощностью 50 кВт и более, или теплогенератора с чугунным теплообменником;
• узел обеспечивает максимальный проток с ламинарным течением теплоносителя, поддерживает гидравлический и температурный баланс системы отопления;
• параллельное подключение гидрострелки отопления и контура потребителей создает минимальные потери давления, производительности и тепловой энергии;
• коленное расположение патрубков подачи-обратки обеспечивает температурный градиент вторичных контуров;

• оптимальный подбор и расчет гидрострелки для отопления защищает котел от разницы температур подачи-обратки, предохраняет оборудование от теплового удара, выравнивает циркуляционный объем водяных потоков в первичном и второстепенном контуре;
• узел повышает КПД котла, позволяет вторичную циркуляцию части теплоносителя в котловом контуре, экономит электроэнергию и топливо;
• подмес сохраняет постоянный объем котловой воды;
• при экстренной необходимости разделитель компенсирует дефицит расхода во второстепенном контуре;
• полый разделитель снижает влияние насосов, обладающих различной мощностью квт, на вторичные контуры и котел;
• дополнительные функции гидроразделителя — уменьшает гидравлическое сопротивление, формирует условия для сепарации растворенных газов и шлама.

Принцип работы гидрострелки отопления позволяет стабилизировать гидродинамические процессы в системе. Своевременное удаление механических примесей из теплоносителя продлит срок службы насосов, вентилей, счетчиков, датчиков, отопительных приборов. Разделяя потоки (контур теплогенератора и независимый контур потребителя), гидрострелка обеспечивает максимальное использование теплоты сгорания топлива.

Устройство гидрострелки отопления

Гидроразделитель — вертикальный полый сосуд из труб большого диаметра (квадратного профиля) с эллиптическими заглушками по торцам. Размеры разделителя обусловлены мощностью (кВт) котла, зависят от количества и объема контуров.

Тяжелый металлический корпус устанавливают на опорные стойки, чтобы не создавать линейное напряжение на трубопровод. Компактные устройства крепят к стене, располагают на кронштейнах.

Патрубок гидрострелки и отопительный трубопровод соединяют с помощью фланцев или резьбы.

Автоматический клапан воздухоотводчика располагают в верхней точке корпуса. Осадок удаляют через вентиль или специальный клапан, который врезан снизу.

Материал для изготовления гидрострелки — низкоуглеродистая или нержавеющая сталь, медь, полипропилен. Корпус обрабатывают антикоррозийным составом, покрывают теплоизоляцией.

Важно! Модели из полимера применяют в системе, которую отапливает котел мощностью от 13 до 35 кВт. Гидравлические разделители из полипропилена не используют для теплогенераторов, которые работают на твердом топливе. Изготовление гидрострелки своими руками из пропилена требует опыта и навыков работы с профессиональным слесарным и ручным электроинструментом.

Дополнительные функции гидрострелок

Усовершенствованные модели совмещают функции разделителя, регулятора температуры и сепаратора. Клапан-терморегулятор обеспечивает температурный градиент вторичных контуров. Выделение растворенного кислорода из теплоносителя снижает риск эрозии внутренних поверхностей оборудования. Удаление из потока взвешенных частиц продлевает срок службы рабочего колеса и подшипников циркуляционных насосов.

На фото изображена модель гидрострелки для отопления в разрезе:

Горизонтальные перфорированные перегородки разделяют внутренний объем пополам. Потоки подачи-обратки соприкасаются в зоне «нулевой точки» и скользят в разные стороны, не создавая дополнительное сопротивление.

Сверху, в высокотемпературной зоне, расположены пористые вертикальные пластины деаэрации. Сборник шлама и магнитный уловитель (магниевый анод) расположены в нижней части корпуса.

Конструктивные опции гидрострелки: манометр, датчик температуры, клапан терморегулятор и линия для запитки системы при запуске. Сложному оборудованию необходима наладка, регулярные осмотры и техническое обслуживание.

Принцип работы гидрострелки в системе отопления частного дома

Поток теплоносителя проходит разделитель со скоростью 0,1-0,2 м/с. Котловой насос разгоняет горячую воду до 0,7-0,9 м/с. Рекомендованный скоростной режим дает представление о том, для чего нужна гидрострелка для отопления.

Изменение объема и направления движения гасит скорость водяных потоков при минимальной потере тепловой энергии в системе. Ламинарное движение потока приводит к тому, что гидравлическое сопротивление внутри корпуса практически отсутствует. Буферная зона разделяет котел и цепь потребителя. Насос каждого из отопительных контуров работает автономно, не нарушая гидравлический баланс.

Схемы гидрострелки для отопления (режим работы):

• Нейтральный режим работы гидроразделителя, при котором напор, расход, температура и тепловая энергия подачи — обратки соответствуют расчетным параметрам системы. Насосное оборудование обладает достаточной суммарной мощностью. Ламинарное движение потока в гидрострелке обеспечивает процессы деаэрации и осаждения взвешенных частиц.

• Схема отражает принцип работы гидрострелки отопления, при котором котел не обладает достаточной мощностью, чтобы обеспечить расход во второстепенном контуре. Дефицит расхода приводит к подмесу холодного теплоносителя. Разница температур подачи/обратки приводит к срабатыванию термодатчиков. Автоматика выведет теплогенератор на максимальный режим горения, однако потребитель не получает достаточного количества теплоты. Система отопления разбалансирована, возникает угроза теплового удара.

• Объемный поток первичного контура больше, чем расход теплоносителя зависимой цепи. Вариант, при котором котел функционирует в оптимальном режиме. При розжиге агрегата или параллельном отключении насосов вторичных контуров, теплоноситель циркулирует через гидрострелку по первичному (малому) контуру. Температура обратки, которая поступает в котел, выравнивается подмесом из подачи. Достаточный объем теплоносителя поступает потребителю.

Обязательное условие: производительность, которой обладает циркуляционный насос первичного (котлового) контура на 10% больше, чем суммарный максимальный напор насосов во второстепенном контуре.

Методы расчета гидрострелки в системе отопления частного дома

Как рассчитать гидрострелку системы отопления частного дома самостоятельно? Можно вычислить необходимые размеры по формулам или подобрать диаметр по правилу «3D».

• Формула определяет диаметр (D) по максимальной пропускной способности гидравлического разделителя (расчеты по паспортным данным на котел):

• Формула определяет диаметр гидрострелки по мощности теплогенератора. ΔT разница температур подачи/обратки — 10°C:

• Диаметр патрубка, входящего в гидрострелку или распределительный коллектор:

Обозначение	Расшифровка символа	Единица измерения
D	Диаметр корпуса гидрострелки	мм
d	Диаметр патрубка	мм
P	Максимальная мощность, которой обладает котел (паспортные данные котла)	кВт
G	Максимальный проток (пропускная способность, расход) через гидроразделитель за час	м 3 /час
π	Постоянное значение (3,14)
ω	Максимальная вертикальная скорость теплоносителя через разделитель (0,2)	м/сек
ΔT	Разница температур подачи — обратки (паспортные данные котла)	°C
C	Теплоемкость воды (относительная единица)	Вт/(кг°C)
V	Скорость теплоносителя через вторичные контуры	м/с
Q	Максимальный расход в контуре потребителя	м 3 /ч

Важно! Формулы, по которым производят расчет гидрострелки для отопления, получены эмпирическим путем. Диаметр входного патрубка в гидроразделитель соответствует диаметру выпуска котла.

• Определение параметров гидрострелки практическим методом:

Ориентировочный размер для небольших разделителей выбирают по диаметру входных (выпускных) патрубков. Расстояние между врезками составляет не менее 10 диаметров штуцера. Высота корпуса значительно превышает диаметр.

Коленчатую схему гидрострелки для отопления используют в подборе установки больших размеров. По «правилу 3d» диаметр корпуса составляет три диаметра патрубка. Расстояние 3d определяет пропорции конструкции.

• Распределение врезок по высоте колонны разделителя:

Если в системе не предусмотрен распределительный коллектор, то количество врезок в разделитель увеличивают. Трубопровод, соединяющий первый (котловой) контур с гидрострелкой, распределяют по высоте. Способ позволяет регулировать температурный градиент в динамике. Выполнение условия необходимо для качественного отбора теплоносителя вторичными контурами.

Совмещение коллектора отопления с гидрострелкой

Небольшие дома обогревает котел, в который встроен насос. Вторичные контуры присоединяют к котлу через гидрострелку. Независимые контуры жилых домов с большой площадью (от 150 м 2 ) подключают через гребенку, гидроразделитель будет громоздким.

Какие трубы для теплого пола лучше и удобнее применять. Технические характеристики каждого вида трубной продукции, применяемой для теплого пола.

Распределительный коллектор монтируют после гидрострелки. Устройство состоит из двух независимых частей, которые объединяют перемычки. По количеству вторичных контуров врезают попарно расположенные патрубки.

Распределительная гребенка облегчает эксплуатацию и ремонт оборудования. Запорная и регулирующая арматура системы теплоснабжения дома находится в одном месте. Увеличенный диаметр коллектора обеспечивает равномерный расход между отдельными контурами.

Разделитель и компланарная распределительная гребенка образуют гидравлический модуль. Компактный узел удобен для стесненных условий небольших котельных.

Монтажные выпуски предусмотрены для обвязки звездочкой:

• низконапорный контур теплых полов подключают снизу;
• высоконапорный контур радиаторов — сверху;
• теплообменник — сбоку, на противоположной стороне от гидрострелки.

На рисунке представлена гидрострелка с коллектором. Схема изготовления предусматривает установку балансировочных клапанов между коллекторами подачи/обратки:

Регулирующая арматура обеспечивает максимальный проток и напор на дальних от гидрострелки контурах. Балансировка снижает процессы неправильного дросселирование потока, позволяет добиться расчетной подачи теплоносителя.

Важно! Автономная система отопления относится к системам, работающим с высокой температурой среды под давлением (гидрострелка отопления частного дома в том числе).

Теоретические знания помогут составить схемы и чертежи гидрострелки отопления, сделать индивидуальный заказ оборудования в специализированной организации, проконтролировать работу подрядчика. Доверять изготовление ответственных узлов системы отопления непрофессионалам опасно для жизни и здоровья. Следует помнить о том, что испорченное по вине владельца оборудование гарантийному ремонту и возврату не подлежит.

автор Шишкина Варвара

Для чего нужна гидрострелка в системе отопления? — Вентиляция, кондиционирование и отопление

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

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

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

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

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

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

Как работает гидрострелка?

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

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

Принцип работы гидрострелки

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

Устроенная подобным образом гидрострелка делит систему отопления на два контура:

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

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

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

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

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

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

Как устроен гибрид гидрострелки и коллектора?

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

Гидравлическая стрелка

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

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

Как выбрать гидродинамический терморазделитель?

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

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

• Тепловой мощности котла.
• Объему теплоносителя в системе.

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

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

принцип работы, схема изготовления своими руками

Гидрострелка в системе отопления или разделитель потоков – это особое устройство, применяемое для согласованной работы входящих в ее состав приборов и контуров. Оно представляет собой своеобразный коллектор, регулирующий напор жидкости в каждом из водяных каналов. Свое название устройство получило из-за функционального сходства с железнодорожной стрелкой.

Содержание

1. Достоинства и недостатки
2. Устройство разделителя
3. Дополнительные возможности
4. Принцип работы
5. Методы расчета разделителя
6. Совмещенная гидрострелка
7. Порядок самостоятельного изготовления

Гидрострелка в системе отопления снижает затраты на электроэнергию, оптимизирует потоки теплоносителя

К достоинствам гидравлических распределителей для отопительных систем относят:

• получение оптимального соотношения потоков теплоносителя в прямом и обратном трубопроводах;
• возможность установки циркуляционного насоса небольшой мощности – снижение затрат на оборудование и электрическую энергию;
• уменьшение гидравлических нагрузок в элементах отопительной системы;
• продление срока службы;
• возможность удаления воздуха из каналов.

Явных недостатков у гидравлического разделителя не выявлено. Но некоторые ограничения в практическом применении имеются. К минусам этих устройств относят:

• недопустимость работы в составе оборудования твердотопливных котлов;
• влияние на функциональность стрелки заявленной мощности котельного агрегата – с его увеличением надежность ее работы падает.

Время безаварийной эксплуатации изделия в этом случае также сокращается.

Устройство разделителя

Внутреннее устройство гидравлической стрелки

Внешне разделитель выглядит как отрезок трубы, имеющий прямоугольное (реже – круглое) сечение и две заглушки по ее противоположным торцам. Такая конструкция соединяется с котлом небольшими патрубками и имеет еще несколько отводов в боковой части. В продаже встречаются изделия различной формы и типоразмера, имеющие простое устройство. Но существуют универсальные модели, согласно своему назначению выполняющие сразу две функции: коллектора и разделителя потоков.

«Классическая» гидрострелка для отопления изготавливается в виде стального цилиндра и имеет несколько отводных патрубков, размер которых учитывается по внутреннему сечению. Обычно она монтируется вертикально, но при необходимости может устанавливаться в горизонтальной плоскости. Вертикальное расположение применяется чаще, поскольку в этом положении проще удалять примеси и отводить газы.

В большинстве случаев стрелка – это сварная конструкция на основе стальных труб, но не исключается вариант ее изготовления из медных или полипропиленовых заготовок.

Дополнительные возможности

Кран внизу для слива позволяет удалять из теплоносителя мусор и накипь

Особенности функционирования схемы отопления с гидрострелкой предоставляют пользователю такие дополнительные возможности:

• При попадании потока жидкости в каналы разделителя, его скорость несколько уменьшается. Это способствует осаждению на дне вредных примесей, всегда имеющихся в теплоносителе.
• Для периодического удаления скопившегося осадка в нижней части корпуса имеется отдельный вентильный кран.
• Снижение скорости тока позволяет выводить из воды имеющиеся в ней воздушные пузырьки. Они удаляются через автоматический клапан.

В последнем случае гидравлическая стрелка используется как сепаратор.

В сетях с чугунными котлами распределитель потоков выполняет функцию дополнительной защиты. При наличии гидроразделителя в теплообменник не попадет холодная вода, способная вызвать поломку нагревательных элементов.

Принцип работы

Скорость теплоносителя позволяет уменьшить теплопотери для потребителей

Отопительные сети не способны функционировать слаженно, так как контуры рассчитаны на индивидуальную производительность и конкретный показатель по напору носителя. В основу принципа действия гидравлической стрелки заложены особенности конструкции, благодаря которым у корпуса прибора сопротивление потоку воды минимально. Указанное свойство позволяет не уменьшать скорость перемещения носителя, существенно снизив тепловые потери во всей сети.

По сути распределитель – это своеобразный буфер, разделяющий нагревательное оборудование (котел) и потребительскую часть коллектора. В результате его применения каждый индивидуальный насос работает автономно, не нарушая балансировки каналов.

Гидравлический разделитель для отопления предназначен для разделения отдельных потоков из суммарного контура и согласования их совместной работы.

Методы расчета разделителя

Перед установкой гидрострелки обязателен расчет отдельных конструктивных элементов. При его проведении должны учитываться следующие факторы:

• расход теплового носителя в работающей системе;
• тепловая мощность, развиваемая в каждом из контуров.

При проведении расчетов также учитываются теплоемкость рабочей жидкости и различие температуры водного носителя в каналах обратки и подачи. Требуемый результат вычисляется по следующей формуле:

где D – это искомый диаметр изделия, Q – среднее значение расхода воды (м3/сек), π – классическая константа, а V – скорость потока жидкости в вертикальном направлении (при норме 0,1 метра секунду).

При самостоятельной сборке стрелки и расчете оптимальных параметров действуют по схеме, полученной опытным путем:

1. Для нахождения внутреннего диаметра берется сумма всех мощностей рабочего котла в киловаттах и делится на разницу температурных показателей в прямой подаче и в обратке.
2. Потребуется извлечь из полученного результата корень квадратный, а затем умножить итог на число 49.
3. Для нахождения размера промежутка между патрубками следует умножить внутренний диаметр на два.

Для определения высоты корпуса распределителя тот же диаметр умножается на шесть.

Совмещенная гидрострелка

Совмещенная гидрострелка с балансировочным клапаном

Для подключения отопительных контуров на объектах, имеющих площадь более 150 м² вместо обычного разделителя, получающегося громоздким, используются специальные гребенки. Они представляют собой последовательную конструкцию, объединяющую возможности гидрострелки и коллектора для отопления, которые для этого соединяют стальными перемычками. Количество сдвоенных патрубков подбирается равным числу контуров (их потребуется по паре штук). К преимуществам такого совмещения относят:

• Упрощается ремонт и эксплуатация всей системы отопления. Небольшая по размерам конструкция не займет в помещении слишком много места.
• Запорную, а также регулирующую часть арматурного комплекта удается разместить в одном месте.
• Благодаря увеличенному диаметру коллекторного канала тепловой носитель равномерней распределяется по контурам.

Для обустройства обвязки при данном подходе используются специальные монтажные выпуски, часть из которых предназначена для радиаторного контура, а другая – для подключения обогрева полов.

К особенностям совмещенной конструкции относят наличие специального теплообменника, а также установку в промежутке между прямым и обратным коллектором отдельного балансировочного клапана.

Порядок самостоятельного изготовления

При изготовлении гидрострелки своими руками нужно иметь навыки сварочных работ

Для сборки стрелки для отопления своими руками сначала потребуется провести теоретические расчеты, после чего подготавливаются чертежи и рабочие схемы. Эту часть подготовительных мероприятий лучше всего доверить специалисту по теплотехнике, владеющему необходимой теоретической подготовкой. Человеку, решившему изготовить стрелку своими руками, необходимо обладать навыками проведения сварных работ.

Сборка любой модификации гидравлической стрелки основана на правиле «3-х диаметров». Рабочий размер патрубков выбирают втрое меньше диаметра основного цилиндра распределителя. Располагаются они диаметрально противоположно, а их местоположение по высоте привязывается к главному калибру. Возможен вариант, при котором отводы делаются так называемой «лесенкой», что позволяет повысить эффективность выведения газов и удаления нерастворимых взвесей. Помимо этого выбор такой конструкции при самостоятельной сборке способствует нормальному смешению потоков.

Соотношения их расположений лучше всего выбирать таким образом, чтобы скорость перемещения вертикального потока достигала 0,2 метров в секунду. Согласно действующим нормативам превышать этот предел недопустимо, поскольку тогда водные потоки не успевают смешиваться. А это чревато появлением температурного градиента и ухудшением условий распределения потоков.

Если предполагается изготовить многоконтурную систему отопления с различными температурами теплоносителя, придется собирать совмещенную стрелку (вкупе с коллектором).

В этом случае предпочтительней выбрать горизонтальную схему, которая в отличие от вертикального аналога не так распространена у любителей и профессионалов. Но в данной ситуации на первое место выходят вопросы эффективности эксплуатации отопительной системы, а не удобство ее обслуживания, чистки и ремонта.

принцип работы, назначение и расчеты

Спроектировать собственную систему отопления далеко не просто. Даже если это «планируют» установщики, нужно знать о многих нюансах. Во-первых, следить за их работой, во-вторых, оценивать необходимость и целесообразность их предложений. Например, в последние годы сильно популяризировалась водяная пушка для отопления. Это небольшое дополнение, установка которого выливается в немалую сумму. В одних случаях это очень полезно, в других можно легко обойтись и без него.

Содержание статьи

• 1 Что такое гидравлическая стрела и где она устанавливается
• 2 Назначение и принцип работы
  • 2.1 Режимы работы
  • 2.2 Когда нужен водяной пистолет
  • 2.3 Когда можно ставить
• 3 Как подобрать параметры
  • 3.1 По максимальному расходу теплоносителя
  • 3.2 По максимальной мощности котла
  • 3.3 Как найти длину гидрострелки
• 4 Купить или сделать самому?

Что такое гидравлическая стрела и где она устанавливается

Правильное название этого устройства – гидрострелка или гидросепаратор. Представляет собой кусок круглой или квадратной трубы со сварными трубами. Внутри обычно ничего нет. В некоторых случаях может быть две сетки. Один (вверху) для лучшего «сброса» пузырьков воздуха, второй (внизу) для отфильтровывания примесей.

Образцы гидравлических стрелков промышленного производства

В системе отопления между котлом и потребителями – контурами отопления ставится гидравлическая стрела. Он может располагаться как горизонтально, так и вертикально. Чаще их размещают вертикально. При такой компоновке в верхней части устанавливается автоматический воздухоотводчик, а в нижней – запорный вентиль. Часть воды с скопившейся грязью периодически сливают через кран.

Где устанавливается гидроразделитель в системе отопления

То есть получается, что вертикально поставленный гидроразделитель одновременно со своими основными функциями удаляет воздух и дает возможность удалять шлам.

Назначение и принцип работы

Водяной пистолет необходим для разветвленных систем, в которых установлено несколько насосов. Он обеспечивает требуемый расход теплоносителя для всех насосов, независимо от их производительности. То есть, другими словами, служит для гидравлической развязки насосов системы отопления. Поэтому это устройство еще называют – гидросепаратор или гидросепаратор.

Схематическое изображение гидравлической стрелки и ее места в системе отопления

Гидравлическая стрелка устанавливается, если в системе предусмотрено несколько насосов: один на контур котла, остальные на контуры отопления (радиаторы, водяной теплый пол, бойлер косвенного нагрева). Для корректной работы их производительность подобрана так, чтобы насос котла мог прокачать немного больше теплоносителя (на 10-20%), чем требуется для остальной системы.

Зачем мне водяной пистолет для отопления? Возьмем пример. В системе отопления с несколькими насосами они часто имеют разную производительность. Часто бывает, что один насос в разы мощнее. Все насосы должны быть установлены рядом – в блоке коллектора, где они соединены гидравлически. При включении мощного насоса на полную мощность все остальные контуры остаются без теплоносителя. Это происходит все время. Во избежание подобных ситуаций в систему отопления устанавливают гидравлическую стрелку. Второй способ – разнести насосы на большое расстояние.

Режимы работы

Теоретически возможны три режима работы системы отопления с гидрострелкой. Они показаны на рисунке ниже. Первый – когда насос котла перекачивает ровно столько теплоносителя, сколько требует вся система отопления. Это идеальная ситуация, которая очень редко встречается в реальной жизни. Объясним почему. Современное отопление регулирует работу в зависимости от температуры теплоносителя или температуры в помещении. Представьте, что все идеально рассчитано, вентили включены и после регулировки достигнуто равенство. Но через некоторое время изменятся параметры котла или одного из контуров отопления. Оборудование подстроится под ситуацию, и равенство производительности будет нарушено. Так что этот режим может длиться несколько минут (а то и меньше).

Возможные режимы работы системы отопления с гидроразделителем

Второй режим работы гидрострелки – когда расход контуров отопления больше мощности насоса котла (средний рисунок). Такая ситуация опасна для системы и ее нельзя допускать. Возможно при неправильном подборе насосов. Скорее насос котла имеет слишком малую производительность. В этом случае для обеспечения необходимого расхода теплоноситель из обратки будет подаваться в контуры вместе с нагретым теплоносителем из котла. То есть на выходе из котла, например, 80°С, в контуре после добавления холодной воды, например, 65°С (фактическая температура зависит от дефицита расхода). Пройдя через отопительные приборы, температура теплоносителя падает на 20-25°С. То есть температура теплоносителя, подаваемого в котел, будет в лучшем случае 45°С. Если сравнивать с выходной – 80°С, то дельта температур слишком большая для обычного котла (не конденсационного). Такой режим работы не является нормальным и котел быстро выйдет из строя.

Третий режим работы, когда насос котла подает подогретого теплоносителя больше, чем требуется отопительным контурам (правый рисунок). При этом часть нагретого теплоносителя возвращается обратно в котел. В результате температура поступающего теплоносителя повышается, он работает в щадящем режиме. Это нормальный режим работы системы отопления с гидравлической стрелкой.

Когда нужна водяная пушка

Водяная пушка для отопления нужна 100% если в системе будет несколько котлов работающих в каскаде. Более того, они должны работать одновременно (по крайней мере, большую часть времени). Здесь для корректной работы лучшим выходом является гидроразделитель.

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

Еще водяная пушка для отопления может быть полезна для котлов с чугунным теплообменником. В баке гидроразделителя постоянно смешивается теплая и холодная вода. Это уменьшает дельту температур на выходе и входе в котел. Для чугунного теплообменника это благо. А вот байпас с трехходовым регулируемым клапаном справится с той же задачей и будет стоить намного дешевле. Так что даже для чугунных котлов в небольших системах отопления, при примерно одинаковом расходе вполне можно обойтись без подключения гидрострелки.

Когда можно будет поставить

Если в системе отопления один насос – на котле, то гидрострелка вообще не нужна. Можно обойтись и без, если на контуры установить один или два насоса. Такую систему можно сбалансировать с помощью регулирующих клапанов. Когда установка гидрострелки оправдана? При наличии таких условий:

• Имеется три и более контура, все очень разной мощности (требуется разный объем контура, разные температуры). В этом случае даже при идеально точном подборе насосов и расчете параметров существует вероятность нестабильной работы системы. Например, часто встречается ситуация, когда радиаторы остывают при включении насоса теплого пола. В этом случае необходимо гидравлическое отключение насосов и поэтому устанавливается гидравлическая стрела.
• Помимо радиаторов есть водяной теплый пол, который обогревает большие площади. Да, его можно подключить через коллектор и смесительный узел, но он может заставить насос котла работать в экстремальном режиме. Если у вас часто горят насосы отопления, скорее всего, вам необходимо установить гидравлическую стрелку.
• В системе среднего или большого объема (с двумя и более насосами) вы собираетесь устанавливать аппаратуру автоматического регулирования – по температуре теплоносителя или по температуре воздуха. При этом регулировать систему вручную (кранами) вы не хотите/не можете.

Пример системы отопления с гидравлической стрелкой

В первом случае скорее всего нужен гидроразрыв, во втором следует подумать об его установке. Зачем просто думать? Потому что это большие расходы. И дело не только в стоимости гидравлической стрелы. Стоит около 300 долларов. Придется установить дополнительное оборудование. Как минимум нужны коллекторы на входе и выходе, насосы на каждый контур (при малой системе можно обойтись и без гидрострелки), а также блок управления скоростью насосов, так как через котел управлять ими нельзя. Вместе с оплатой установки оборудования этот «довесок» выливается примерно в две тысячи долларов. Действительно много.

Зачем тогда установлено это оборудование? Так как с гидравлической стрелкой отопление работает стабильнее, не требуется постоянной регулировки расхода теплоносителя в контурах. Если спросить у владельцев дач, отопление которых производится без гидроразделителя, то они скажут, что часто приходится перенастраивать систему – крутить вентили, регулируя потоки теплоносителя в контурах. Это характерно, если используются разные нагревательные элементы. Например, на первом этаже теплые полы, на двух этажах радиаторы, отапливаемые подсобные помещения, в которых должна поддерживаться минимальная температура (гараж, например). Если у вас предполагается примерно такая же система, и перспектива «тюнинга» вас не устраивает, можно поставить гидравлическую стрелку на обогрев. Если он присутствует, то в каждый контур поступает столько теплоносителя, сколько требуется в данный момент и никак не зависит от параметров работы ряда насосов других контуров.

Как подобрать параметры

Гидроразделитель выбирается с учетом максимально возможного расхода теплоносителя. Дело в том, что при большой скорости движения жидкости по трубам она начинает шуметь. Чтобы избежать этого эффекта, максимальная скорость принимается равной 0,2 м/с.

Параметры, необходимые для гидравлического разделителя

По максимальному расходу теплоносителя

Для расчета диаметра гидрострелки данным методом необходимо знать только максимальный расход теплоносителя, который возможен в системе и диаметр форсунок. С трубами все просто – вы знаете, из какой трубы будете делать разводку. Мы знаем максимальный расход, который может обеспечить котел (есть в технических характеристиках), а расход по контурам зависит от их размера/объема и определяется при подборе контурных насосов. Расход по всем контурам суммируется и сравнивается с мощностью насоса котла. В формулу расчета объема гидрострелки подставлено большое значение.

Формула для расчета диаметра малопоточного коллектора системы отопления в зависимости от максимального расхода теплоносителя

Приведем пример. Пусть максимальный расход в системе 7,6 м3/ч. Допустимая максимальная скорость принята стандартной – 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, то получим, что диаметр гидрострелки должен быть 116 мм.

По максимальной мощности котла

Второй способ – подбор гидравлической стрелки по мощности котла. Оценка будет приблизительной, но вы можете ей доверять. Вам понадобится мощность котла и разница температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах.

Расчет гидравлической стрелки по мощности котла

Расчет тоже простой. Пусть максимальная мощность котла 50 кВт, дельта температур 10°С, диаметры труб одинаковые – 6,3 см. Подставив цифры, получим – 18,9* √ 50/0,2 * 10 = 18,9 * √ 25 = 18,9 * 5 = 94,5 мм. Округлив, получаем диаметр гидрострелки 95 мм.

Как узнать длину гидравлической стрелы

Мы определились с диаметром гидрораспределителя для отопления, но нужно знать и длину. Его подбирают в зависимости от диаметра соединяемых труб. Гидравлические стрелки для отопления бывают двух видов – с кранами, расположенными друг напротив друга, и с чередующимися патрубками (расположенными со смещением относительно друг друга).

Определить длину гидравлической стрелы из круглой трубы

Длину в этом случае рассчитать легко – в первом случае она равна 12d, во втором – 13d. Для средних систем диаметр можно подобрать в зависимости от патрубков – 3*d. Как видите, ничего сложного. Вы можете рассчитать его самостоятельно.

Купить или сделать самому?

Как говорили, готовая гидравлическая пушка для отопления стоит немало – 200-300$ в зависимости от производителя. Для снижения затрат возникает естественное желание сделать это своими руками. Если вы умеете готовить, не проблема — вы купили материалы и сделали это. Но при этом необходимо учитывать следующие моменты:

• Резьба на захватах должна быть хорошо нарезанной и симметричной.
• Стенки отводов одинаковой толщины.

Качество самоделки может быть не очень хорошим

Вроде очевидные вещи. Но вы удивитесь, насколько сложно найти четыре нормальных ракеля с нормально сделанными нитками. Далее все сварные швы должны быть качественными – система будет работать под давлением. Отводы привариваются строго перпендикулярно поверхности, на необходимом расстоянии. В общем, это непростая задача.

Если сами пользоваться сварочным аппаратом не умеете, то придется искать мастера. Найти его совсем не просто: либо за услуги просят дорого, либо качество работы, мягко говоря, «не очень». В общем, купить гидрострелку решаются многие, несмотря на немалую стоимость. Тем более, что в последнее время у отечественных производителей дела обстоят не хуже, а гораздо дешевле.

Гидрострелка для системы отопления: назначение и расчет

Применение водяной пушки с твердотопливной аппаратурой

При использовании твердотопливной установки гидроразделитель подключается на входе-выходе. Такой вариант подключения разного типа отопительного прибора обеспечивает подбор оптимального и индивидуального температурного режима для всех компонентов в отдельности.
Сегодня потребители, разобравшись, как работает гидрострелка для отопления, отдают предпочтение уже готовым изделиям, имеющимся в продаже. Выбирайте гидроразделитель из каталога, исходя из мощности агрегата и максимального расхода воды.

Термосепаратор своими руками

Конструкция гидравлической стрелки настолько проста, что позволяет владельцу загородного дома собрать ее самостоятельно без особого труда. Важным этапом изготовления является правильный расчет диаметров патрубков и сепаратора. Простая конструкция устройства соответствует правилу трех диаметров.

Водяной пистолет можно сделать своими руками.

При этом за основу берется диаметр патрубка, который одинаков для всех входных и выходных контуров. Суммарный диаметр гидрострелки будет равен 3-м диаметрам патрубка, а ее длина должна быть 4-м диаметрам сепаратора. Оси входного и выходного трубопроводов будут располагаться от торцов конструкции на расстоянии одного диаметра термосепаратора.

Такое соотношение размеров позволяет гасить скорость движения теплоносителя до желаемых результатов. В дальнейшем вам останется только подобрать трубы подходящих размеров и провести сварочные работы. Такая простая конструкция будет успешно работать в небольших отопительных системах.

Принцип работы гидрострелки:

Что нужно знать?

Гидравлическая стрела является дополнительным узлом, который располагается в вертикальном положении. Изготавливается в форме цилиндра, но может иметь и сечение в виде прямоугольника. В это приспособление врезаны патрубки, которые подходят как для котла, так и для теплообменных контуров. В этом устройстве осуществляется разделение малого контура, а также протяженных контуров отопления. Часто используются традиционные конструкции заголовка с низкими потерями.

Схема устройства

Такое устройство поддерживает тепловой и гидравлический баланс. С его помощью можно добиться низких потерь давления, а также тепловой энергии и производительности. Конструкция позволяет повысить КПД системы отопления и снизить сопротивление в системе.

К важным характеристикам относятся показатели диаметров труб и основного устройства. Остальные параметры можно узнать из стандартных схем.

Встроенный гидроуловитель

В программе есть нюансы:

в расчетах обязательно используется мощность отопительного оборудования

Для определения этого показателя также можно воспользоваться специальной программой расчета; важной характеристикой является скорость движения теплоносителя в вертикальном направлении. Чем ниже этот показатель, тем лучше охлаждающая жидкость избавится от газов и шлама.

Также в этом случае произойдет более плавное смешение охлажденного и горячего потоков. Самый оптимальный вариант 0,1-0,2 м/с. Вы можете выбрать необходимый параметр в программе; особой характеристикой является режим работы всей конструкции. При этом учитываются уровни температуры в линии, идущей от нагревателя. Все показатели вводятся в калькулятор.

В применяемом алгоритме расчета предусмотрена специальная формула расчета. В результате будет показан результат, который покажет подходящий диаметр для гидрострелки, а также сечение используемых труб. Остальные параметры линейного типа определить еще проще.

Прежде чем приступить к установке такого устройства, стоит изучить все функции гидрострелки.

Статья по теме:

Экономьте время: каждую неделю выбирайте статьи по почте

Расчет гидрострелки: устройство и установка

Специалисты предлагают установить на гидрострелку манометр и термометр. Эти устройства могут продаваться в комплекте с гидравлической стрелой, что, конечно, существенно сказывается на стоимости. Но наличие этих устройств вовсе не является обязательным условием. При необходимости их можно докупить позже и установить в любом месте системы, а не только на гидрострелке.

Гидравлическая стрела может быть установлена ​​не только вертикально, но и горизонтально. Возможна даже установка наискосок. Гидравлическая стрела будет исправно работать в любом положении.

Главное, чтобы автоматический воздухоотводчик, который находится в самой высокой точке, своей крышкой смотрел вверх (вертикально). Под воздухоотводчиком находится запорный клапан. Если возникнет необходимость поменять воздухоотводчик, клапан позволит сделать это без остановки системы. В самой нижней точке устанавливается сливной кран, с помощью которого удаляется любой мусор (ржавчина, шлам), образовавшийся в теплоносителе и осевший в виде осадка в поддоне. Кран время от времени открывают и эту грязь просто сливают в любую емкость. Гидравлическая стрела имеет много функций в системе.

Вы можете сделать расчет гидрострелки на бумаге вручную

Перечень функций, выполняемых гидрострелкой:

• Система балансировки;
• Стабилизация давления;
• Функция отстойника;
• Удаление воздуха из охлаждающей жидкости;
• Снижение нагрузки на оборудование и котельную;
• Предотвращение скачков температуры.

Перечисленные выше функции позволяют предотвратить преждевременный износ системы отопления, избежать серьезного повреждения котлов и оборудования, защитить детали из металла от окисления.

Популярные производители

Фирм, занимающихся производством гидравлических разделителей для тепловых сетей, не так уж и мало, как может показаться на первый взгляд. Однако сегодня мы познакомимся с продукцией только двух компаний, ГИДРУСС и ООО «Атом», так как они считаются наиболее популярными.

Таблица. Характеристики коллектора с низкими потерями производства GIDRUSS.

Модель, иллюстрация	Основные характеристики
1.ГР-40-20	– изделие из конструкционной стали; – рассчитаны на одного потребителя; – минимальная мощность нагревателя 1 кВт; – его максимальная мощность 40 киловатт.
2. ГР-60-25	– изделие из конструкционной стали; – рассчитаны на одного потребителя; – минимальная мощность нагревателя 10 киловатт; – его максимальная мощность 60 киловатт.
3. ГР-100-32	– изделие из конструкционной стали; – рассчитаны на одного потребителя; – минимальная мощность нагревателя 41 кВт; – его максимальная мощность составляет 100 киловатт.
4. ГР-150-40	– изделие из конструкционной стали; – рассчитаны на одного потребителя; – минимальная мощность нагревателя 61 кВт; – его максимальная мощность составляет 150 киловатт.
5. ГР-250-50	– изделие из конструкционной стали; – рассчитаны на одного потребителя; – минимальная мощность нагревателя 101 кВт; – его максимальная мощность составляет 250 киловатт.
6.ГР-300-65	– изделие из конструкционной стали; – рассчитаны на одного потребителя; – минимальная мощность нагревателя 151 кВт; – его максимальная мощность составляет 300 киловатт.
7. ГР-400-65	– изделие из конструкционной стали; – рассчитаны на одного потребителя; – минимальная мощность нагревателя 151 кВт; – его максимальная мощность 400 киловатт.
8. ГР-600-80	– изделие из конструкционной стали; – рассчитаны на одного потребителя; – минимальная мощность нагревателя 251 кВт; – его максимальная мощность 600 киловатт.
9.ГР-1000-100	– изделие из конструкционной стали; – рассчитаны на одного потребителя; – минимальная мощность нагревателя 401 кВт; – его максимальная мощность составляет 1000 киловатт.
10. ГР-2000-150	– изделие из конструкционной стали; – рассчитаны на одного потребителя; – минимальная мощность нагревателя 601 кВт; – его максимальная мощность 2000 киловатт.
11. GRSS-40-20	– изделие изготовлено из нержавеющей стали AISI 304; – рассчитаны на одного потребителя; – минимальная мощность нагревателя 1 кВт; – его максимальная мощность 40 киловатт.
12. GRSS-60-25	– изделие изготовлено из нержавеющей стали AISI 304; – рассчитаны на одного потребителя; – минимальная мощность нагревателя 11 киловатт; – его максимальная мощность 60 киловатт.
13. GRSS-100-32	– изделие изготовлено из нержавеющей стали AISI 304; – рассчитаны на одного потребителя; – минимальная мощность нагревателя 41 кВт; – его максимальная мощность составляет 100 киловатт.

Отметим также, что каждый из вышеперечисленных для отопления также выполняет функции своеобразного отстойника. Рабочая жидкость в этих устройствах очищается от всевозможных механических примесей, благодаря чему значительно увеличивается срок службы всех подвижных узлов системы отопления.

Роль гидрострелки в современных системах отопления

Для того, чтобы узнать, что такое гидрострелка и какие функции она выполняет, сначала ознакомимся с особенностями работы индивидуальных систем отопления.

Простой вариант

Примерно так будет выглядеть простейший вариант системы отопления с циркуляционным насосом.

Конечно, эта схема сильно упрощена, так как многие сетевые элементы на ней (например, группа безопасности) просто не показаны, чтобы “облегчить” понимание картины. Итак, на схеме вы видите, прежде всего, отопительный котел, благодаря которому происходит подогрев рабочего тела. Также виден циркуляционный насос, с помощью которого жидкость движется по подающему (красному) трубопроводу и так называемому «обратному». Что характерно, такой насос можно установить как в трубопровод, так и непосредственно в котел (последний вариант больше присущ настенным устройствам).

Внимание! Еще в замкнутом контуре есть радиаторы отопления, благодаря которым осуществляется теплообмен, то есть вырабатываемое тепло передается в помещение. Если насос правильно подобран по напору и производительности, то его одного будет вполне достаточно для одноконтурной системы, поэтому нет необходимости использовать другие вспомогательные устройства

Если насос правильно подобран по напору и производительности, то его одного будет вполне достаточно для одноконтурной системы, следовательно, нет необходимости использовать другие вспомогательные устройства.

Более сложный вариант

Если площадь дома достаточно большая, то представленной выше схемы для него будет недостаточно. В таких случаях используется сразу несколько контуров отопления, поэтому схема будет выглядеть несколько иначе.

Здесь мы видим, что через насос рабочая жидкость поступает в коллектор, а оттуда уже передается в несколько контуров отопления. К последним относятся следующие элементы.

1. Высокотемпературный контур (или несколько), в котором есть коллекторы или обычные батареи.
2. Системы ГВС с косвенным бойлером. Требования к движению рабочей жидкости здесь особые, так как температура нагрева воды в большинстве случаев регулируется изменением расхода жидкости, проходящей через котел.
3. Теплый пол. Да, температура рабочей жидкости для них должна быть на порядок ниже, именно поэтому применяются специальные термостатические устройства. При этом контуры теплого пола имеют длину, значительно превышающую стандартную разводку.

Совершенно очевидно, что один циркуляционный насос с такими нагрузками не справится. Конечно, сегодня продаются высокопроизводительные модели повышенной мощности, способные создавать достаточно высокое давление, но стоит задуматься и о самом отопительном приборе – его возможности, увы, не безграничны. Дело в том, что элементы котла изначально рассчитаны на определенные показатели давления и производительности. И эти показатели не должны превышаться, так как это чревато поломкой дорогостоящей системы отопления.

Кроме того, сам циркуляционный насос, работая на пределе собственных возможностей, чтобы обеспечить жидкостью все контуры сети, не сможет служить долго. Что уж говорить о сильном шуме и потреблении электрической энергии. Но вернемся к теме нашей статьи – к водяному пистолету для отопления.

Режимы работы

Говоря о гидравлическом стрелочном переводе, часто проводят аналогию с железнодорожным стрелочным переводом. Их работа, действительно, схожа: оба устройства задают нужное направление движения, в одном случае — транспорта, в другом — теплоносителя. Отличие в том, что «переключение» гидрострелки не требует никакого внешнего усилия, а происходит само собой, в зависимости от расхода тепла и горячей воды. Режимы работы заголовка с малыми потерями обсуждаются ниже.

Режим 1.

Нагрузка на систему отопления такова, что первичный и вторичный потоки совпадают, т.е. нагретый котлом теплоноситель полностью передается потребителям, и его достаточно (
G
1 =
G
11 =
G
2 =
G
21,
T
1 =
T
11,
T
21 =
T
2) . В этом случае гидрострелка «включается» напрямую и работает как два отдельных трубопровода. Диаграмма движения, хромограммы скоростей и давлений теплоносителя в корпусе сепаратора приведены для этого режима на
рис. 2
… Этот режим можно назвать расчетным.

Рис. 2.

Режим 2.

Система отопления загружена. The total consumption of consumers exceeds the consumption in the heat source circuit (
G
1 <
G
11,
T
1 >
T
11;
T
21 =
Т
2,
Г
1 =
Г
2;
Г
11 =
Г
21). Разница в расходах компенсируется подмешиванием части теплоносителя из его «обратки» (
рис. 3
). The mode is described by the following formulas: Δ
T
1 =
T
1 –
T
2 =
Q
/
c
·
G
1, Δ
Т
2 =
T
11 –
T
21 =
Q
/
c
·
G
11,
T
2 =
T
1 – Δ
T
1,
T
11 =
T
21 + Δ
T
2. 9000.
T
2. 9000 9000 2
T
2. 9000 9000 2
. Расход тепла снижается (например, в межсезонье), а расход теплоносителя во втором контуре меньше, чем в первом (
G
1 >
G
11,
T
1 =
T
11,
T
21 ˂
T
2,
G
1 =
Г
2,
Г
11 =
Г
21). При этом избыток теплоносителя возвращается в котел по гидрострелке, не попадая во вторичный контур (
рис. 4
). Расчетные формулы: Δ
T
1 =
T
1 –
T
2 =
Q
/
c
·
G
one; Δ
T
2 =
T

Т
2 =
Т
1 – Δ
Т
1;
Т
11 =
Т
1;
Т
21 =
Т
11 – Δ
Т
2. Этот режим оптимален, когда необходимо защитить котел от так называемой низкотемпературной коррозии.

Рис. 4.

При отсутствии перетоков по контурам системы отопления гидроразделитель не препятствует естественной (за счет сил гравитации) циркуляции теплоносителя, что демонстрирует хромограмма, приведенная на рис. пять

.

Рис. 5. Хромограмма температуры в статическом режиме

Для чего нужна гидростатическая пушка: принцип действия, назначение и расчеты

Многие системы отопления в частных домовладениях разбалансированы. контур агрегата и контур вторичной системы отопления. Это повышает качество и надежность системы.

Особенности устройства

При выборе водяного пистолета необходимо внимательно изучить принцип действия, назначение и расчеты, а также выяснить преимущества устройства:

• сепаратор необходим для обеспечения выполнения технических условий;
• устройство поддержания температурного и гидравлического баланса;
• параллельное подключение обеспечивает минимальные потери тепловой энергии, производительности и давления;
• защищает котел от теплового удара, а также выравнивает циркуляцию в контурах;
• позволяет экономить топливо и электроэнергию;
• поддерживается постоянный объем воды;
• снижает гидравлическое сопротивление.

Функция устройства с четырехходовым смесителем

Особенности работы гидрострелки позволяют нормализовать гидродинамические процессы в системе.

Полезная информация! Своевременное устранение примесей позволяет продлить срок службы счетчиков, отопительных приборов и арматуры.

Стрелочное устройство водяного отопления

Перед покупкой водяной пушки для отопления необходимо разобраться в устройстве конструкции.

Внутренняя конструкция современного оборудования

Гидравлический сепаратор представляет собой вертикальный сосуд из труб большого диаметра со специальными заглушками на концах. Размеры конструкции зависят от длины и объема цепей, а также от мощности. В этом случае металлический корпус устанавливается на опорные стойки, а мелкие изделия крепятся на кронштейны.

Соединение с трубой отопления осуществляется с помощью резьбы и фланцев. В качестве материала гидравлической стрелы используется нержавеющая сталь, медь или полипропилен. В этом случае кузов обрабатывается антикоррозийным средством.

Внимание! Полимерные изделия используются в системе с котлом мощностью 14-35 кВт. Изготовление такого устройства своими руками требует профессиональных навыков.

Дополнительные функции оборудования

Принцип действия, назначение и расчеты гидрострелки можно выяснить и выполнить самостоятельно. Новые модели имеют функции сепаратора, сепаратора и терморегулятора. Термостатический расширительный клапан обеспечивает температурный градиент для вторичных контуров. Исключение кислорода из теплоносителя снижает риск эрозии внутренних поверхностей оборудования. Удаление избыточных частиц увеличивает срок службы рабочего колеса.

Внутри устройства имеются перфорированные перегородки, делящие внутренний объем пополам. Это не создает дополнительного сопротивления.

На схеме показано устройство в разрезе

Полезная информация! Для сложного оборудования требуется датчик температуры, манометр и линия электропередач для системы.

Принцип работы гидравлической стрелки в системах отопления

Выбор гидравлической стрелки зависит от скорости движения теплоносителя. В этом случае буферная зона разделяет отопительный контур и отопительный котел.

Существуют следующие схемы подключения гидрострелки:

нейтральная схема работы, при которой все параметры соответствуют расчетным значениям. При этом конструкция имеет достаточную суммарную мощность;

При использовании контура теплого пола

применяется определенная схема, если котел не имеет достаточной мощности. При недостатке потока требуется подмешивание остывшего теплоносителя. При перепаде температур срабатывают датчики температуры;

Схема системы отопления

объем подачи в первом контуре больше расхода теплоносителя во втором контуре. При этом отопительный агрегат работает оптимально. При отключении насосов во втором контуре теплоноситель движется по гидрострелке по первому контуру.

Применение гидростатической стрелы

Производительность циркуляционного насоса должна быть на 10% больше напора насосов второго контура.

Характеристики системы

В этой таблице показаны некоторые модели и их цены.

Расчет диаметра гидравлической стрелы

Если вы думаете, что в устройстве гидравлической стрелы может разобраться только специалист с техническим образованием, то вы ошибаетесь. В этой статье мы в доступной форме объясним назначение гидрострелки , основные принципы ее функционирования и рациональные методы расчета.

Определение

Начнем с терминологии. Гидрострел (синонимы: гидродинамический термосепаратор, малопоточный коллектор) — устройство, предназначенное для выравнивания как температуры, так и давления в системе отопления.

Основные функции

Сепаратор термодинамический предназначен для:

1. повышения энергоэффективности за счет увеличения КПД котла, насосов, что приводит к снижению затрат на топливо;
2. обеспечение стабильной работы системы;
3. устранение гидродинамического влияния некоторых контуров на общий энергетический баланс всей системы отопления (для разделения радиаторного контура отопления и горячего водоснабжения).

Какие бывают формы водяной стрелы?

Сепаратор термодинамический представляет собой вертикальную объемную емкость, которая в поперечном сечении может иметь форму круга или квадрата.

Принимая во внимание теорию гидравлики, гидравлическая стрела круглой формы работает лучше, чем ее квадратный аналог. Тем не менее, второй вариант лучше вписывается в интерьер.

Особенности функционирования

Прежде чем изучать принцип работы гидравлической стрелы , взгляните на приведенную ниже схему.

Насосы Н1 и Н2 создают расход Q1 и Q2 соответственно в первом и втором контурах. Благодаря работе насосов охлаждающая жидкость циркулирует в контурах и перемешивается в гидрострелке.

Вариант 1. Если Q1 = Q2, то теплоноситель переходит из одного контура во второй.

Вариант 2. Если Q1>Q2, то теплоноситель движется по гидравлической стрелке сверху вниз.

Вариант 3. Если Q1

Таким образом, гидродинамический терморазделитель необходим в том случае, когда имеется система отопления сложной конструкции, состоящая из множества контуров.

Немного о цифрах…

Существует несколько методов, по которым осуществляется расчет гидравлической стрелы.

Диаметр малопоточного коллектора определяется по следующей формуле:

где D – диаметр водяного пистолета, Q – расход воды (м3/с (Q1-Q2), π – постоянная, равная 3,14, а V – вертикальный расход (м/с). Он следует отметить, что экономически выгодная скорость равна 0,1 м/с.

Численные значения диаметров патрубков, входящих в гидравлическую стрелку, также рассчитываются по приведенной выше формуле.Разница в том, что скорость в данном случае составляет 0,7-1,2 м/с, а расход (Q) рассчитывается для каждого носителя отдельно.

Объем гидравлической стрелы влияет на качество работы системы и помогает регулировать колебания температуры. Эффективный объем 10-30 литров.

Для определения оптимальных размеров гидродинамического термосепаратора используется метод трех диаметров и чередования насадок

Расчет ведется по формуле

Мощность котла	DN трубы от котла труба под стрелку
70 kWt	32	100
40 kWt	25	80
26 kWt	20	65
15 kWt	15	50

где π – постоянная, равная 3,14, W – скорость движения теплоносителя в гидропистолете (м/с), Q – расход воды (м3/с (Q1-Q2), 1000 – пересчет метра в миллиметры).

Только плюсы и никаких минусов!

На основании вышеизложенного можно выделить следующие преимущества использования гидровыключателей:

1. оптимизация работы и увеличение срока службы котельного оборудования;
2. стабильность системы;
3. упрощение подбора насосов;
4. возможность регулирования градиента температуры;
5. при необходимости можно изменить температуру в любом из контуров;
6. простота использования;
7. высокая экономическая эффективность.

Методика расчета

Чтобы сделать гидростатическую стрелку для отопления своими руками, потребуются предварительные расчеты. На этом рисунке показан принцип, по которому можно быстро с достаточно высокой точностью рассчитать размеры устройства.

Принцип «3d»

Данные пропорции получены с учетом результатов экспериментов, работоспособности устройства в разных режимах. Значение D, состоящее из трех d, можно рассчитать по следующей формуле:

• РВ – расход воды в кубометрах;
• SP – расход воды в м/с.

Для выполнения вышеуказанных оптимальных условий в формулу подставляется значение SP = 0,1. Расход в этом устройстве рассчитывается по разнице Q1-Q2. Без замеров эти значения можно узнать по данным технических паспортов циркуляционных насосов каждого контура.

Калькулятор для расчета параметров гидрострелки по производительности насосов

Достоинство

Такие ограничители – нужный и полезный механизм, имеющий множество преимуществ:

• нет проблем с поиском значений насосного устройства;
• нет влияния друг на друга котла и отопительных контуров;
• потребитель и теплогенератор загружаются только от собственного расхода воды;
• есть дополнительные точки подключения (например: расширительный бачок или воздухоотводчик).

Теплогенератор на гидравлическом переключателе создаст комфортную температуру с низкими энергозатратами. При правильном проектировании такой техники вы сэкономите около 20% газа и до 55% электроэнергии.

Гидравлические переключатели в настоящее время получили достаточно широкое распространение. Их подбирают по специальным каталогам, при этом определяют расход воды и мощность.

Готовые гидрорукавы обработаны специальной смесью, предотвращающей коррозию и уже имеющей гидроизоляцию. Так что при возникновении проблем проще обратиться и приобрести необходимую гидравлическую стрелку. Это сэкономит много денег и времени.

Посмотрите видео, в котором специалист подробно объясняет особенности расчета гидравлической стрелки на отопление:

Источник: teplo.guru

Гидравлический разделитель или по-другому гидрострелка системы отопления представляет собой простой дизайн, но важнейший по функциональности элемент, обеспечивающий плавную и легко регулируемую работу всех устройств и цепей. Особое значение он приобретает при наличии нескольких источников тепла (котлов или других установок), независимых друг от друга контуров, в том числе горячего водоснабжения, подаваемого через бойлер косвенного нагрева.

Калькулятор для расчета параметров гидравлической стрелки исходя из производительности насосов

Гидравлический коллектор можно приобрести в готовом виде или изготовить своими силами. В любом случае нужно знать его линейные параметры. Одним из способов их расчета является алгоритм, основанный на производительности задействованных в системе циркуляционных насосов. Формула довольно громоздкая, поэтому лучше воспользоваться специальным калькулятором для расчета параметров гидрострелки исходя из производительности насосов, который находится ниже.

В заключительном разделе публикации даны соответствующие пояснения по проведению расчетов.

Калькулятор расчета параметров гидрострелки по производительности насосов

Укажите запрашиваемые данные и нажмите кнопку «Рассчитать параметры гидрострелки» Укажите расчетную скорость вертикального движения теплоносителя в гидравлическая стрелка 0,1 м/с 0,15 м/с 0,2 м/с млн Укажите удобную единицу измерения производительности насоса м? в час литры в минуту Укажите последовательно производительность всех насосов в контурах отопления и ГВС. Укажите числом в единицах измерения, которые были выбраны выше. В качестве десятичного разделителя используется точка. Если насоса нет, оставьте поле пустым. Насос № 1 Насос № 2 Насос № 3 Насос № 4 Насос № 5 Насос № 6 Укажите мощность насоса (насосов) в малом контуре котла (котлов) Насос котла № 1 Насос котла № 2

Производители и цены

Купить водяной пистолет для отопления будет проще после ознакомления с данными из следующей таблицы. Актуальные ценовые предложения можно уточнить непосредственно перед приобретением товара. Но эта информация полезна для сравнительного анализа, учитывающего разные характеристики товаров.

Таблица 1. Характеристики и средняя стоимость гидрострелок

Фото	Модель оборудования	Мощность системы отопления, кВт (максимальная)	Цена в руб.	Примечания (редактирование)
ГР-40-20, Гидрусс (Россия)	40	3 600 — 3 800	Кузов куба из углеродистой стали с антикоррозийным покрытием, самая простая модель.
GRSS-60-25, Гидрусс (Россия)	60	9 800 — 10 600	Корпус из нержавеющей стали, шесть насадок, встроенная разделительная сетка и комплект монтажных кронштейнов в стандартной комплектации.
ТГР-60-25х5, Гидрусс (Россия)	60	10 300 — 11 800	Корпус из низколегированной стали, возможность подключения до 4-х внешних контуров + подогрев.
ГРСС-150-40, Гидрусс (Россия)	150	15 100 — 16 400	Нержавеющая сталь, 6 патрубков.
MH50, Meibes (Германия)	135	54 600 — 56 200	Продуманная конструкция со встроенными устройствами удаления шлама и воздуха.

Современная гидравлическая стрела

Из таблицы видно, что кроме общих технических параметров на стоимость влияют следующие факторы:

• материал корпуса;
• возможность подключения дополнительных цепей;
• сложность конструкции;
• наличие дополнительного оборудования;
• наименование производителя.

Применение гидрострелки совместно с коллектором и решение других задач

Монтаж гидрострелки в схему подключения с несколькими межсоединениями отопления осуществляется с помощью специального распределительного устройства. Коллектор состоит из двух отдельных частей с патрубками. К ним подключаются запорная арматура, измерительные и другие приборы.

Гидрострела в едином блоке с коллектором

Для подключения твердотопливных котлов рекомендуется увеличить объем гидрокомпенсатора. Это создаст защитный барьер, предотвращающий резкое повышение температуры в системе. Такие скачки параметров характерны для стареющего оборудования.

При наличии смещения выпускных патрубков по высоте движение жидкости несколько замедляется, а путь увеличивается. Такая модернизация в верхней части улучшает сепарацию пузырьков газа, а в нижней пригодится для сбора мусора.

Подключение нескольких разных потребителей

Такое подключение нескольких контуров обеспечивает разные уровни температуры. Но надо понимать, что получить точные значения распределения тепла в динамике невозможно. Например, примерное равенство значений расхода Q1 и Q2 приведет к тому, что разница температур в контурах радиаторов и теплого пола будет незначительной.

Выводы и рекомендации

Чтобы сделать гидро стрелу из полипропилена своими руками, вам понадобится специальный паяльник. Для работы с металлами потребуется сварочное оборудование и соответствующие навыки. Несмотря на большое количество инструкций в интернете, сделать качественную продукцию будет сложно. С учетом всех затрат и сложностей выгоднее приобрести готовое устройство в магазине.

С помощью знаний о гидравлических стрелах, принципах действия, назначении и расчетах подбирается конкретная модель. Они учитывают особенности котлов и потребителей тепла.

Для создания сложных систем можно обратиться за помощью к профильным специалистам.

Экономия времени: подбор статей по почте каждую неделю

Назначение и принцип действия

Гидравлическая стрелка (гидрострела, гидрораспределитель) служит для разделения и соединения первичного и вторичного контуров системы отопления. под вторичным контуром понимается совокупность контуров потребителей тепла – контуры теплого пола, радиаторного отопления, горячего водоснабжения. Так как нагрузка на эти подсистемы непостоянна, переменными являются и теплогидравлические параметры (температура, расход, давление) второго контура в целом. В то же время стабильность этих характеристик желательна для нормальной работы источника тепла (котла отопления). Гидравлический выключатель, установленный между котлом и потребителями ( рис. один
).

Рис. 1. Гидрострелка в системе отопления

Действие гидроразделителя основано на значительном увеличении проходного сечения теплоносителя: как правило, гидрострелка выполняется в таких таким образом, чтобы диаметр ее корпуса (колбы) был в три раза больше диаметра наибольшей соединительной трубы или чтобы сечение корпуса было равно суммарному сечению всех труб.

При трехкратном увеличении диаметра потока его скорость уменьшается в девять, а динамическое давление – в 81 раз (и там, и там – квадратичная зависимость). Это позволяет утверждать, что перепады давления между трубопроводами, подключенными к гидропереключателю, пренебрежимо малы.

Что такое водяная пушка для отопления

В сложных разветвленных системах отопления даже насосы увеличенного размера не смогут соответствовать разным параметрам и условиям работы системы. Это негативно скажется на функционировании котла и сроке службы дорогостоящего оборудования. Кроме того, каждый из подключаемых контуров имеет свой напор и емкость. Это приводит к тому, что одновременно вся система не может работать слаженно.

Даже если каждый контур будет оснащен своим циркуляционным насосом, который будет соответствовать параметрам данной линии, проблема только усугубится. Вся система станет несбалансированной, потому что параметры каждого контура будут существенно различаться.

Для решения задачи котел должен подавать требуемый объем теплоносителя, а каждый контур должен брать из коллектора ровно столько, сколько нужно. В этом случае коллектор действует как гидравлический разделитель. Именно для того, чтобы изолировать поток «малого котла» от общего контура и нужен гидроразделитель. Второе ее название – гидравлическая стрела (ГС) или гидравлическая стрела.

Такое название устройство получило потому, что подобно железнодорожному стрелочному переводу оно может разделять потоки теплоносителя и направлять их в нужный контур. Это прямоугольная или круглая емкость с торцевыми крышками. Он соединяется с котлом и коллектором и имеет несколько врезных труб.

Принцип работы малопоточного коллектора

Поток теплоносителя проходит гидроразделитель на отопление со скоростью 0,1-0,2 метра в секунду, а насос котла разгоняет воду до 0,7-0,9 метра. Скорость потока воды гасится за счет изменения направления движения и объема проходящей жидкости. В этом случае потери тепла в системе будут минимальными.

Принцип работы гидровыключателя заключается в том, что ламинарное движение потока воды практически не вызывает гидравлического сопротивления внутри корпуса. Это помогает сохранить скорость потока и снизить потери тепла. Эта буферная зона разделяет цепочку потребителей и котел. Это способствует автономной работе каждого насоса без нарушения гидравлического баланса.

Режимы работы

Гидрострелка для систем отопления имеет 3 режима работы:

1. В первом режиме гидроразделитель в системе отопления создает равновесные условия. То есть расход контура котла не отличается от суммарного расхода всех контуров, которые подключены к гидропереключателю и коллектору. В этом случае теплоноситель не задерживается в устройстве, а перемещается по нему горизонтально. Температура теплоносителя на подающем и нагнетательном патрубках одинакова. Это достаточно редкий режим работы, при котором гидрострелка не влияет на работу системы.
2. Иногда возникает ситуация, когда расход по всем контурам превышает мощность котла. Это происходит при максимальном расходе всех контуров сразу. То есть потребность в теплоносителе превысила возможности котлового контура. Это не приведет к остановке или разбалансировке системы, т. к. в гидропистолете будет образовываться вертикальный восходящий поток, который будет обеспечивать смешение горячего теплоносителя из малого контура.
3. В третьем режиме чаще всего работает стрелка нагрева. В этом случае расход нагретой жидкости в малом контуре больше, чем общий расход на коллекторе. То есть спрос во всех контурах ниже предложения. Это также не приведет к дисбалансу в системе, ведь в устройстве формируется вертикальный нисходящий поток, который обеспечит сброс лишнего объема жидкости в обратку.

Дополнительные возможности гидрострелки

Описанный выше принцип работы малопоточного коллектора в системе отопления позволяет устройству реализовать и другие возможности:

После входа в корпус сепаратора расход уменьшается , это приводит к оседанию нерастворимых примесей, содержащихся в теплоносителе. Для слива скопившегося осадка в нижней части гидрострелки установлен вентиль. При снижении скорости потолка из жидкости выделяются пузырьки газа, которые выводятся из устройства через автоматический воздухоотводчик, установленный в верхней части. Фактически он выступает в качестве дополнительного разделителя в системе

Особенно важно удалять газы на выходе из котла, так как при нагреве жидкости до высоких температур увеличивается газообразование. Гидравлический разделитель очень важен в котлах из чугуна. Если такой котел подключить напрямую к коллектору, то попадание холодной воды в теплообменник приведет к образованию трещин и выходу оборудования из строя.

Тепловые схемы котельных с водогрейными котлами для закрытых систем теплоснабжения

Тепловые схемы котельных с водогрейными котлами для закрытых систем теплоснабжения

Выбор системы теплоснабжения (открытой или закрытой) производится на основании технико-экономических расчетов. Используя данные, полученные от заказчика, и методику, изложенную в п. 5.1, приступают к составлению, затем расчету схем, которые называются тепловыми схемами котельных с водогрейными котлами для закрытых систем теплоснабжения, так как максимальная теплопроизводительность чугунных котлов не превышает 1,0 – 1, 5 Гкал/ч.
Так как тепловые схемы удобнее рассматривать на практических примерах, ниже приведены основные и подробные схемы котельных с водогрейными котлами. Основные тепловые схемы котельных с водогрейными котлами для замкнутых систем теплоснабжения, работающих на замкнутую систему теплоснабжения, приведены на рис. 5.7.

Рис. 5.7. Принципиальные тепловые схемы котельных с водогрейными котлами для закрытых систем теплоснабжения.

1 – водогрейный котел; 2 – сетевой насос; 3 – рециркуляционный насос; 4 – насос сырой воды; 5 – насос подпиточной воды; 6 – бак подпиточной воды; 7 – подогреватель сырой воды; 8 – подогреватель химочищенной воды; 9- охладитель подпиточной воды; 10 – деаэратор; 11 – охладитель пара.

Вода из обратки тепловых сетей с низким напором (20 – 40 м вод. ст.) подается к сетевым насосам 2. Также подается вода от подпиточных насосов 5, компенсирующая утечки воды в тепловых сетей. К насосам 1 и 2 также подается горячая сетевая вода, теплота которой частично используется в теплообменниках для нагрева химочищенной 8 и сырой 7 воды.

Для обеспечения температуры воды перед котлами, установленной по условия предотвращения коррозии необходимое количество горячей воды от котлов 1 подается в трубопровод за сетевым насосом 2. Линия, по которой подается горячая вода, называется рециркуляционной. Вода подается рециркуляционным насосом 3, перекачивающим подогретую воду. Во всех режимах работы тепловой сети, кроме максимального зимнего, часть воды из обратки после сетевых насосов 2, минуя котлы, подается по байпасной линии в количестве Г на подающую. , где вода, смешиваясь с горячей водой от котлов, обеспечивает заданную расчетную температуру в подающем трубопроводе тепловых сетей. Добавление химически обработанной воды нагревается в теплообменниках 9, 8 11 деаэрируется в деаэраторе 10. Вода для подпитки тепловых сетей из баков 6 забирается подпиточным насосом 5 и подается в обратку.

Даже в мощных водогрейных котлах, работающих на закрытые системы теплоснабжения, можно обойтись одним деаэратором подпиточной воды малой производительности. Также снижается мощность подпиточных насосов и оборудования водоподготовки и снижаются требования к качеству подпиточной воды по сравнению с котельными открытых систем. Недостатком закрытых систем является незначительное удорожание оборудования абонентских узлов горячего водоснабжения.

Для снижения расхода воды на оборот ее температура на выходе из котлов поддерживается, как правило, выше температуры воды в подающем трубопроводе тепловых сетей. Только при расчетном максимальном зимнем режиме температуры воды на выходе из котлов и в подающей магистрали тепловых сетей будут одинаковыми. Для обеспечения расчетной температуры воды на входе в тепловые сети к воде, выходящей из котлов, добавляется сетевая вода из обратного трубопровода. Для этого между обратным и подающим трубопроводами, после сетевых насосов, устанавливается обводная линия.

Наличие смешения и рециркуляции воды приводит к режимам работы стальных водогрейных котлов, отличающимся от режима тепловых сетей. Водогрейные котлы работают надежно только в том случае, если количество проходящей через них воды поддерживается постоянным. Расход воды должен поддерживаться в заданных пределах, независимо от колебаний тепловых нагрузок. Поэтому регулирование подачи тепловой энергии в сеть необходимо осуществлять изменением температуры воды на выходе из котлов.

Для снижения интенсивности наружной коррозии труб поверхностей стальных водогрейных котлов необходимо поддерживать температуру воды на входе в котлы выше температуры точки росы дымовых газов. Минимально допустимая температура воды на входе в котлы рекомендуется следующая:

• при работе на природном газе – не ниже 60°С;
• при работе на малосернистом мазуте – не ниже 70°С;
• при работе на высокосернистом мазуте – не ниже 110°С.

В связи с тем, что температура воды в обратках тепловых сетей почти всегда ниже 60°С, тепловые схемы котельных с водогрейными котлами для закрытых систем теплоснабжения предусматривают, как отмечалось ранее, рециркуляционные насосы и соответствующие трубопроводы. Для определения требуемой температуры воды за стальными водогрейными котлами необходимо знать режимы работы тепловых сетей, отличающиеся от графиков или режимов котельных агрегатов.

Во многих случаях сети водяного теплоснабжения рассчитаны на работу по так называемому температурному графику отопления типа, показанного на рис. 2,9. Расчет показывает, что максимальный часовой расход воды, поступающей в тепловые сети от котлов, получается при режиме, соответствующем излому графика температуры воды в сетях, то есть при температуре наружного воздуха, которая соответствует самая низкая температура воды в подающем трубопроводе. Эта температура поддерживается постоянной, даже если наружная температура повышается дальше.

На основании изложенного в расчет схемы отопления котельной вводится пятый характеристический режим, который соответствует точке излома графика температуры воды в сетях. Такие графики строятся для каждого района с соответствующими расчетная температура наружного воздуха по типу, показанному на рис. 2.9. С помощью такого графика легко находятся требуемые температуры в подаче и обратке тепловых сетей и требуемые температуры воды на выходе из котлов. Аналогичные графики для определения температуры воды в тепловых сетях для различных расчетных температур наружного воздуха – от -13°С до -40°С разработаны ООО “Теплоэлектропроект”.

Температуру воды в подающем и обратном трубопроводах, °С, тепловой сети можно определить по формулам:

где tвн – температура воздуха внутри отапливаемых помещений, °С; tH – расчетная температура наружного воздуха для отопления, °С; t′H – изменяющаяся во времени температура наружного воздуха, °С; π′i – температура воды в подающем трубопроводе при tн °С; π2 – температура воды в обратном трубопроводе при tн °С; tн – температура воды в подающем трубопроводе при t′н, °С; ∆t – расчетный перепад температур, ∆t = π1 – π2, °С; θ = πз -π2 – расчетная разность температур в локальной системе, °С; π3 = π1 + aπ2/1+ a – расчетная температура воды, поступающей в нагреватель, °С; π′2 – температура воды, поступающей в обратный трубопровод из устройства при t’H, °С; а – коэффициент вытеснения, равный отношению количества возвратной воды, засасываемой элеватором, к количеству воды отопления.

Сложность расчетных формул (5.40) и (5.41) для определения температуры воды в тепловых сетях подтверждает целесообразность использования графиков типа представленных на рис. 2.9, построенных для района с расчетной температурой наружного воздуха 26 °С. Из графика видно, что при температуре наружного воздуха 3 °С и выше до окончания отопительного сезона температура воды в подающем трубопроводе тепловых сетей постоянна и равна 70 °С.

Исходные данные для расчета схем отопления котельных со стальными водогрейными котлами для закрытых систем теплоснабжения, как указано выше, составляют расход теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение с учетом тепловых потерь в котельной, сетях и расход тепла на собственные нужды котельной.

Соотношение отопительно-вентиляционных нагрузок и нагрузок горячего водоснабжения устанавливается в зависимости от местных условий эксплуатации потребителей. Практика эксплуатации отопительных котельных показывает, что среднечасовой расход тепла в сутки на горячее водоснабжение составляет около 20% от общей тепловой мощности котельной. Потери тепла в наружных тепловых сетях рекомендуется принимать в размере до 3 % от общего расхода тепла. Максимальный часовой расчетный расход тепловой энергии на собственные нужды котельной с водогрейными котлами при замкнутой системе теплоснабжения можно принимать по рекомендации [9].] в размере до 3% от установленной тепловой мощности всех котлов.

Суммарный часовой расход воды в подающем трубопроводе тепловых сетей на выходе из котельной определяется исходя из температурного режима работы тепловых сетей, а, кроме того, зависит от утечек воды по неплотностям . Утечка из тепловых сетей для закрытых систем теплоснабжения не должна превышать 0,25 % объема воды в трубах тепловых сетей.

Допускается ориентировочно принимать удельный объем воды в местных системах отопления зданий на 1 Гкал/ч общего расчетного расхода тепла для жилых помещений 30 м3 и для промышленных предприятий – 15 м3.

С учетом удельного объема воды в трубопроводах тепловых сетей и тепловых установок общий объем воды в замкнутой системе можно принять ориентировочно равным 45 – 50 м3 для жилых помещений, для промышленных предприятий – 25 – 35 мс на 1 Гкал/ч общего расчетного расхода тепла.

Рис. 5.8. Подробные тепловые схемы котельных с водогрейными котлами для закрытых систем теплоснабжения.

1 – водогрейный котел; 2 – рециркуляционный насос; 3 – сетевой насос; 4 – летний сетевой насос; 5 – насос сырой воды; 6 – конденсатный насос; 7 – конденсатосборник; 8 – подогреватель сырой воды; 9 – подогреватель химочищенной воды; 10 – деаэратор; 11 – охладитель пара.

Иногда для предварительного определения количества утечек сетевой воды из закрытой системы это значение принимают в пределах до 2% от расхода воды в подающем трубопроводе. На основании расчета принципиальной тепловой схемы и после подбора единичных мощностей основного и вспомогательного оборудования котельной составляется полная подробная тепловая схема. На каждую технологическую часть котельной обычно составляют отдельные детальные схемы, т. е. на оборудование самой котельной, химводоподготовки и мазутного хозяйства. Подробная тепловая схема котельной с тремя водогрейными котлами КВ-Ц-20 для замкнутой системы теплоснабжения представлена ​​на рис. 5.8.

В правой верхней части этой схемы – водогрейные котлы 1, а в левой – деаэраторы 10, ниже котлов – рециркуляционные сетевые насосы, под деаэраторами – теплообменники (подогреватели) 9, бак деаэрированной воды 7 , наливные насосы 6, насосы сырой воды 5, сливные баки и продувочный колодец. При выполнении детальных тепловых схем котельных с водогрейными котлами используют общестанционную или агрегатную схему размещения оборудования (рис. 5.9).

Общестанционные тепловые схемы котельных с водогрейными котлами для закрытых систем теплоснабжения характеризуются подключением сетевого 2 и рециркуляционного 3 насосов, при которых вода из обратки тепловых сетей может поступать к любому из сетевых насосов 2 и 4 подсоединены к магистральному трубопроводу, подающему воду ко всем котлам котельной. Рециркуляционные насосы 3 подают горячую воду из общей магистрали за котлами также в общую магистраль, подающую воду ко всем водогрейным котлам.

При агрегатной схеме размещения оборудования котельной, представленной на рис. 5.10, для каждого котла 1 устанавливаются сетевой 2 и рециркуляционный 3 насосы.

Рис 5.9 Общая схема размещения котлов сетевых и рециркуляционных насосов. 1 – водогрейный котел, 2 – рециркуляция, 3 – сетевой насос, 4 – летний сетевой насос.

Рис. 5-10. Совокупная компоновка котлов КВ – ГМ – 100, сетевых и рециркуляционных насосов. 1 – насос горячей воды; 2 – сетевой насос; 3 – рециркуляционный насос.

Обратная вода течет параллельно ко всем сетевым насосам, а напорная линия каждого насоса подключена только к одному из водогрейных котлов. Горячая вода подается к рециркуляционному насосу из трубопровода за каждым котлом перед подключением к общему отводящему трубопроводу и направляется в питательную магистраль того же котлоагрегата. При сборке агрегатной схемой предусматривается установка одного на все водогрейные котлы. На рисунке 5.10 линии подпитки и горячей воды к магистральным трубопроводам и теплообменнику не показаны.

Агрегатный способ размещения оборудования особенно широко применяется в проектах водогрейных котлов с большими котлами ПТВМ-30М, КВ-ГМ 100 и др. Выбор общестанционного или агрегатного способа монтажа оборудования для водогрейных котлов котлов в каждом конкретном случае решается исходя из эксплуатационных соображений. Важнейшим из них из расположения в агрегатной схеме является облегчение учета и регулирования расхода и параметра теплоносителя от каждой единицы магистральных теплопроводов большого диаметра и упрощение ввода в эксплуатацию каждой единицы.

Котельный завод “Энергия-СПБ” производит различные модели водогрейных котлов. Перевозка котлов и другого котельно-вспомогательного оборудования осуществляется автомобильным транспортом, железнодорожными полувагонами и речным транспортом. Котельный завод поставляет продукцию во все регионы России и Казахстана.

Тепло и его воздействие на гидравлические системы

Что такое тепло?

Теплота представляет собой форму энергии, связанную с движением атомов или молекул в твердых телах и способную передаваться через твердые и жидкие среды путем теплопроводности, через жидкие среды путем конвекции и через пустое пространство путем излучения.

Для нашего использования в гидравлических приложениях нам нужно перевести приведенное выше определение в более работоспособное утверждение, которое поможет нам лучше понять физику, лежащую в основе этого явления, называемого теплом. Что-то вроде «Каждый раз, когда жидкость течет от высокого давления к более низкому давлению, не производя механической работы, выделяется тепло».

Причины выделения тепла

• Ограничение потока или дросселирование
  • Использование регуляторов расхода, пропорциональных, редукционных, предохранительных, редукционно-сбросных, уравновешивающих и сервоклапанов создает перепад давления для выполнения своей работы.
• Чрезмерная скорость потока
  • Неправильный размер проводников жидкости может привести к выделению тепла. Например, для трубы с наружным диаметром ½ дюйма скорость потока 10 галлонов в минуту выделяет тепло со скоростью около 25 БТЕ/фут-ч. Удвоение скорости потока до 20 галлонов в минуту увеличивает тепловыделение в 8 раз, примерно до 200 БТЕ/фут-ч. Вот несколько практических правил при определении скорости гидравлического проводника:

1. Всасывающие трубопроводы насоса должны быть рассчитаны на скорость 2–4 фута/сек
2. Возвратные линии должны быть рассчитаны на скорость 10–15 футов/сек.
3. Линии среднего давления (500–2000 фунтов на квадратный дюйм) должны быть рассчитаны на скорость 10–15 футов/сек.
4. Линии высокого давления (3000–5000 фунтов на квадратный дюйм) должны быть рассчитаны на скорость 20–30 футов/сек.

• Проскальзывание в насосах
  • По мере износа насосов увеличивается внутренняя утечка или «проскальзывание». В насосах с фиксированным рабочим объемом эта утечка течет от выхода высокого давления обратно через насос к входу низкого давления. В насосе с компенсацией давления этот поток вытесняется через дренаж корпуса. Когда это происходит, жидкость переходит от высокого давления к низкому давлению, не совершая никакой механической работы, тем самым выделяя тепло.
• Внутренняя утечка в клапанах
  • По мере износа клапанов в них образуются пути утечки, которые позволяют маслу под высоким давлением просачиваться в порт низкого давления, создавая тепло.
• Газонаполненные аккумуляторы
  • Пульсирующие аккумуляторы могут создавать высокое давление на стороне газа. Это тепло может передаваться обратно в масло, повышая температуру и создавая горячую точку в вашей гидравлической системе.
• Нерегенеративное высвобождение потенциальной энергии
  • Когда груз поднимается с помощью гидравлики, потенциальная энергия накапливается в грузе. Сброс нагрузки обычно включает нерекуперативное дросселирование, при котором выделяется тепло.

Воздействие тепла на систему

Тепло оказывает множество вредных воздействий на компоненты гидравлической системы. Но самым пагубным действием тепла является распад масла. Температура масла должна поддерживаться на уровне 120°F для оптимальной работы и никогда не должна превышать 150°F. При высоких температурах окисление масла ускоряется. Это окисление сокращает срок службы жидкости из-за образования кислот и шлама, которые разъедают металлические детали. Эти кислоты и шлам забивают отверстия клапана и вызывают быстрый износ движущихся компонентов. Химические свойства многих гидравлических жидкостей могут резко измениться в результате повторяющихся циклов нагрева/охлаждения до экстремальных температур. Такое изменение или выход из строя гидравлической среды может нанести серьезный ущерб гидравлическим компонентам, особенно насосному оборудованию. Другим эффектом тепла является снижение вязкости масла и его способности эффективно смазывать движущиеся части насоса и связанного с ним гидравлического оборудования.

Полезные тепловые расчеты

• HP = лошадиная сила
• галлонов в минуту =
галлонов в минуту
• PSI = фунты на квадратный дюйм
  • л.с. = галлонов в минуту x фунтов на квадратный дюйм / 1714
  • 1 л.с. = 2545 x БТЕ/час
  • л. с. x 746 =
  кВт
  • кВт x 3413 = БТЕ/час
  • кВт x 1341 =
  л.с.

Отвод тепла от стального резервуара

HP (тепло) = 0,001 x T x A

A = площадь поверхности резервуара в квадратных футах. Площадь поверхности дна резервуара может использоваться только в расчеты, если бак находится на высоте 6,0 дюймов от земли.

T = разница в градусах Фаренгейта между температурой окружающего воздуха и маслом внутри бака.

Рекомендации по снижению тепловыделения

• Разгрузить насос в периоды, когда давление не требуется
  • Этого можно добиться путем добавления предохранительного клапана с электромагнитным вентилированием на насосы с постоянным рабочим объемом и регулятора с электромагнитным вентилированием на насосы с компенсацией давления. Это удалит компонент высокого давления из приведенного выше определения.
• Используйте самый большой резервуар, подходящий для вашего применения.
  • Чтобы получить от резервуара наибольшую площадь поверхности или охлаждающую способность, примите во внимание приведенные выше расчеты.
• Установите наименьшее значение рельефа основной системы, которое все еще будет работать.
  • Эта настройка обычно на 200–250 фунтов на квадратный дюйм превышает максимальное давление, необходимое в системе для выполнения работы.
• Поместите резервуар в место, обеспечивающее максимальный доступ воздуха.
  • Закрывая бак, вы значительно снижаете его способность излучать тепло, а в некоторых случаях это может привести к преждевременному перегреву системы.
• Установка или проектирование теплообменников в системе поможет отводить избыточное тепло.
• Теплообменники могут использоваться для отвода избыточного тепла в гидравлической системе. Реализация теплообменников имеет много переменных, которые необходимо учитывать. Практические правила выбора теплообменника следующие:
  • Простая схема с минимальным количеством клапанов – 25%
  • Простая схема с цилиндрами – 28%
  • Простая схема с гидромоторами – 31%
  • Гидростатические трансмиссии – 35-40%
  • Сервосистемы – 60-75%
  • Системы перекачки жидкости низкого давления – 15%

Умножьте входную мощность (л. с. двигателя) на указанное выше процентное значение, которое лучше всего описывает параметры системы. Например, если ваша система представляет собой простую схему с гидравлическими двигателями и имеет входную мощность электродвигателя 30 л.с.: 30 л.с. X 0,31 = 9.3hp

Бак должен рассеивать не менее 9,3 лошадиных сил, иначе система перегреется. Еще одно правило, о котором следует помнить, заключается в том, что если давление в вашей системе выше 1000 фунтов на квадратный дюйм, а размер вашего резервуара соответствует производительности насоса в 3 или менее раз, вам НЕОБХОДИМО использовать теплообменник.

Заключение

Существует гораздо больше аспектов тепловых характеристик гидравлической системы, чем предполагалось охватить в этом документе. Обладая этой информацией, вы сможете принимать обоснованные решения при работе с существующей системой или новой конструкцией для борьбы с выделением тепла. Обладая этой информацией, вы также должны чувствовать себя комфортно, звоня специалисту, чтобы обсудить способы минимизации тепла, которое может возникнуть в вашей системе. Если вы сомневаетесь, обратитесь к местному специалисту по гидроэнергетике

Примечание : «Технические советы», предлагаемые Flodraulic Group или ее компаниями, предназначены для удобства тех, кто захочет их использовать, а не в качестве альтернативы формальному обучению гидроэнергетике или профессиональной помощи в проектировании систем.

Гидравлическая система Piper Arrow Карточки

Основные компоненты

• Гидравлический блок питания
• Узел привода удлинителя резервного механизма
• Приводные цилиндры
• Гидравлические линии и фитинги
• Гидравлическая жидкость на минеральной основе.
• Переключатель передач с электроуправлением
• Переключатель приседаний
• Переключатели передач
• Световые индикаторы положения передач
• Электропитание системы

Откуда подается гидравлическая жидкость к рабочим цилиндрам шасси?

Гидравлический агрегат

Что содержит гидравлический агрегат?

Электрический реверсивный двигатель и насос в сборе.

Где находится блок питания?

За задней переборкой в ​​багажном отделении, FS 156.

Резервуар для жидкости является частью силового агрегата и содержит примерно сколько жидкости для работы системы?

39 у.е.

Чем управляется насос?

Рукоятка переключения передач на панели приборов.

При выборе верхней или нижней передачи жидкость направляется через коллекторную систему, которая куда направляет жидкость?

Каждый рабочий цилиндр.

Обратная жидкость также проходит через коллектор и куда направляется?

Назад к резервуару.

Коллектор втягивания шестерни содержит реле давления, которое остается замкнутым до тех пор, пока давление в системе не достигнет приблизительно какого давления?

1400 фунтов на квадратный дюйм

Что происходит после поддержания давления 1400 фунтов на квадратный дюйм?

Реле давления размыкается, отключая питание двигателя насоса.

Гидравлический насос перезапустится, если давление в системе упадет ниже чего?

1100 фунтов на квадратный дюйм и будет гореть до тех пор, пока давление в системе не достигнет 1400 фунтов на квадратный дюйм

Что происходит, когда рукоятка селектора передач находится в нижнем положении?

Реле давления больше не управляет системой.

Гидравлический насос какого типа?

Шестеренчатый насос с приводом от реверсивного двигателя постоянного тока 14 В.

На какое давление в системе рассчитан гидравлический насос?

Гидравлическая система защищена от избыточного давления За счет чего?

Расширение жидкости с помощью предохранительного клапана. Этот клапан настроен на 4000 фунтов на квадратный дюйм и позволяет жидкости течь обратно в резервуар.

Клапан какого типа в контуре насоса позволяет обратной жидкости свободно течь обратно в резервуар?

Челночный клапан

Что предусмотрено для выдвижения шестерни в случае отказа насоса или управления насосом?

Контур свободного падения.

Как можно активировать контур свободного падения?

Либо вручную, либо автоматически с помощью датчика давления на левой стороне фюзеляжа.

Какие три положения рычага блокировки может выбрать пилот?

1. Ручное свободное падение
2. Автоматическое свободное падение
3. Блокировка (заблокированное положение)

Когда рукоятка находится в ручном положении свободного падения (полное нижнее положение), что произойдет?

• Жидкость, захваченная в верхних линиях, выпускается через клапан свободного падения и нижнее демпферное отверстие обратно в резервуар.
• Скорость выдвижения шестерни регулируется демпфирующим отверстием.
• Положение селектора передач не имеет значения из-за перепуска жидкости.
• Пружины на шасси заблокируют шасси в нижнем положении.
• Воздушная скорость должна быть не выше 100 миль в час.

Когда рукоятка находится в положении автоматического свободного падения, при каких условиях шестерня выдвигается автоматически?

• Имея воздушную скорость менее 105 миль в час в стандартный день без скольжения воздушного винта.
• Рукоятка переключения передач находится в верхнем положении.
• Шестерня не убирается на скорости ниже 85 миль в час при полной мощности.

Головка датчика давления передает динамическое давление в камеру измерения давления и что делает?

Отклоняет диафрагму, соединенную с осевым валом.

Этот вал соединен с шестеренчатым клапаном свободного падения. Что происходит после нажатия диафрагмой?

Давление включения шестерни сбрасывается, и шестерня выдвигается.

Что происходит, когда рычаг блокировки заблокирован в положении блокировки?

Пилот полностью контролирует передачу.

Что должен сделать пилот, чтобы выпустить шасси в аварийной ситуации?

Пилот должен снять блокировку, а затем перевести рычаг в положение аварийного выдвижения.

Пайпер установила систему блокировки положения, зачем?

В качестве меры безопасности для неопытных или забывчивых пилотов, чтобы предотвратить посадку самолета с включенным шасси.

Что отображается, когда рукоятка находится в положении блокировки?

Сигнальная лампа, установленная под переключателем передач, которая будет мигать всякий раз, когда рукоятка находится в положении блокировки.

Какие бывают типы индикаторов передач?

Зеленый, предупреждение, желтый, красный.

Зеленый свет

Указывает, когда соответствующая передача находится в нижнем и заблокированном положении.

Сигнальная лампа

При включенном переключателе навигационных огней в течение дня три зеленых лампы кажутся выключенными.

Желтый свет

Указывает, что механизм находится в пути, не полностью поднят или опущен и заблокирован.

Красный свет

Указывает на небезопасное состояние.

• Положение дроссельной заслонки менее 14 +/- 2 дюймов ртутного столба при включенной передаче.
• Пониженная передача и блокировка, когда селектор находится в верхнем положении, за исключением полного открытия дроссельной заслонки.
• Звуковой сигнал включенной передачи будет звучать всякий раз, когда горит красная сигнальная лампа.

Схема гидравлической системы (поток жидкости для пониженной передачи)

Схема гидравлической системы (поток жидкости для повышения передачи)

Основные элементы схематических обозначений

Справка

Схематические символы и схематические рисунки очень распространены в области гидравлики.

Схема представляет собой простой способ показать все компоненты и соединения в гидравлической системе.

Схема также позволяет опытному читателю понять некоторые инженерные принципы и принципы работы, задуманные разработчиками машины.

На первый взгляд схема может показаться ошеломляющей!

Это потому, что схематические символы являются визуальным языком. Как и в любом языке, вам нужно понимать слова, прежде чем вы сможете понять, о чем идет речь.

Сначала мы изучим основные элементы, из которых состоят схематические символы.

Затем мы перейдем к некоторым более специализированным символам, с которыми вы можете столкнуться.

Имея это в виду, давайте научимся говорить схематично!

Линии, изображающие гидравлические шланги, трубы и трубки в сборе, являются неотъемлемой частью каждой схемы.

Сплошная линия обозначает основной путь потока. Это трубы или шланги между компонентами и проточные каналы внутри компонентов.

Короткие пунктирные линии — линии возврата/слива/бака. Эти линии являются основным путем возврата потока в водохранилище.

С другой стороны, длинные пунктирные линии предназначены для контрольных линий. Через большинство пилотных линий проходит очень небольшой поток, если он вообще есть. Многие из них используются только для определения давления.

Большая выпуклость на нормальной линии указывает на то, что эта линия представляет собой гибкий шланг. Обратите внимание, что на многих схемах гибкие шланги не отмечены, поэтому не думайте, что прямая линия на схеме всегда представляет собой сплошную трубу.

Белые (или пустые) стрелки на линии указывают на то, что это пневматическая линия, а не гидравлическая. Это можно увидеть только на схеме, имеющей как пневматический, так и гидравлический контуры.

Как вы, наверное, догадались, черные (или закрашенные) стрелки на линии указывают на то, что это гидравлическая линия. Опять же, это можно увидеть только на схемах, которые имеют как пневматические, так и гидравлические контуры.

Строка, состоящая из коротких и длинных дефисов , представляет собой вложенную или коллекторную линию. Это используется, чтобы показать, что группа отдельных компонентов на самом деле содержится в одном блоке металла.

Наконец, на линии электропередач появятся крутые стрелки-молнии.

Наведите курсор мыши или коснитесь имен под схемой, чтобы выделить все линии этого типа.

Гидравлические схемы могут быть довольно сложными. Линии могут пересекаться повсюду. Некоторые из этих пересекающихся линий будут соединены, некоторые будут отдельными.

Важно уметь различать!

Подключенные линии

3-стороннее подключение линии
(без узлов соединения)

3-стороннее соединение линии

4-стороннее соединение линии

Если линия заканчивается на другой линии, как в первом примере, эти линии соединяются в системе. Но использование узла соединения, как и в двух других примерах, является предпочтительным способом показать, что две линии соединены.

Пересекающиеся линии

Пересекающиеся линии

Пересекающиеся линии (с перепрыгиванием)

Точно так же две линии, которые не соединены в гидравлической системе, могут быть прочерчены пересекающимися. Но использование перехода, как и во втором примере, делает более очевидным, что две линии не связаны.

Наведите курсор мыши или коснитесь имен под схемой, чтобы выделить соответствующие символы.

Помимо линий, другой важной частью каждой схемы являются символы для компонентов системы.

Внешняя форма схематического символа дает представление о функции этого системного компонента.

Кружком обозначен компонент, который в основном вращается (например, насосы и двигатели).

Алмазы — это компоненты, влияющие на гидравлическое масло в системе. (Символы масляных фильтров, нагревателей и охладителей имеют форму ромба.)

Квадрат обычно представляет собой вентиль. Предохранительные клапаны, редукционные клапаны и уравновешивающие клапаны — все это примеры квадратных схематических символов. Ряд квадратов вместе показывает различные положения гидрораспределителя. Подробнее об этом позже.

Наведите указатель мыши на названия под схемой или коснитесь их, чтобы увидеть форму символа каждого компонента.

Символы оператора отображаются рядом с символом компонента, чтобы показать, как этот компонент управляется.

Соленоид

Гидравлический пилот

Механический рычаг

Фиксатор

Пружина

Можно комбинировать несколько операторов. То, как они объединены, говорит вам больше о том, как работает компонент.

Стекирование операторов встык означает, что оба должны быть активированы, чтобы приводить в действие (эксплуатировать) компонент. В этом примере клапан должен получать как электрический сигнал на соленоид , так и управляющий сигнал для срабатывания.

Операторы, расположенные рядом, означают, что или можно активировать, чтобы активировать (эксплуатировать) компонент. В этом примере клапан сработает, если получит управляющий сигнал, электрический сигнал на соленоид или и то, и другое одновременно.

Наведите курсор мыши или коснитесь имен операторов под схемой, чтобы выделить соответствующие символы.

Щелкните и перетащите каждый символ в нужное поле.

Аккумулятор

Гидравлический пилот

Дренажная линия

Обратный клапан

Выберите правильное название для каждого символа.

СоленоидHop-OverГибкий шлангОтверстиеКоллекторная линияСоединительный узелЦилиндрПружинаГидравлическая линияОбратный клапанКомпонент клапанаПилотная линияГлавная магистральная линияВращающийся компонентЗапорный клапанШаровой клапанЗапорЭлектрическая линия

Вы только что сделали первый шаг к мастерству чтения схем.

Обладая этими знаниями, вы готовы к более подробным схематическим урокам и головоломкам в сеансе «Гидравлические схематические символы». Вскоре вы сможете быстро читать и понимать схематические символы, используемые на занятиях LunchBox Sessions и в более широком мире гидравлики.

Если вы не знаете, как понимать схему, вернитесь к этому уроку. Используйте его как ресурс. Это сослужит вам хорошую службу.

Мы надеемся, что вам понравились

Основные элементы схематических символов

Нагрузка

Вакуумное давление

Давление дренажа

Низкое давление

Среднее давление

Высокое давление

Ground/Common

LOWSTAG

Максимальное напряжение

Магнитное поле

Проверьте свою консоль

Патент США на гидравлический коллектор для гидравлической системы обогрева и/или охлаждения Патент (Патент № 11 243 000, выданный 8 февраля 2022 г.

) заявление и требует преимущества приоритета в соответствии с 35 U.S.C. § 120 заявки на патент США сер. № 14/534,518, поданной 6 ноября 2014 г., в которой испрашивается преимущество приоритета в соответствии с 35 U.S.C. § 119 заявки на европейский патент EP 13 192 032.4, поданной 7 ноября 2013 г., полное содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к гидравлическому коллектору для гидравлической системы отопления и/или охлаждения с подающим трубопроводом и обратным трубопроводом, отличающийся тем, что подающий трубопровод содержит по меньшей мере одно подающее соединение, а обратный трубопровод содержит, по крайней мере, одно обратное соединение для подключения цепи нагрузки.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Гидравлические коллекторы известны, например, в изоляции напольного отопления, от которых отходят отдельные контуры нагрузки или контуры напольного отопления. Таким образом, гидравлический коллектор обеспечивает подключение множества контуров нагрузки к системе отопления. Известные коллекторы, как правило, конструируются в основном из двух труб, одна из которых работает как подающая, а другая как обратная. Соединения для отдельных контуров нагрузки расположены на трубах. Таким образом, каждая цепь нагрузки подключается к соединению на подаче и к соединению на возврате.

Кроме того, в системах напольного отопления известно использование смесительных устройств или смесителей, которые подмешивают более холодную воду из обратки к текучей среде, функционирующей в качестве теплоносителя, в подаче, чтобы понизить температуру подаваемой воды. Такие смесители особенно необходимы, если напольное отопление используется в сочетании с обычными радиаторами, так как для напольного отопления требуется более низкая температура подачи, чем для обычных радиаторов. В известных системах напольного отопления при этом применяется центральный смеситель, который расположен перед гидравлическим коллектором или перед подачей в гидравлический коллектор. Температура подачи, подаваемая смесителем для подогрева пола, устанавливается либо в зависимости от датчика комнатной температуры в помещении, либо в зависимости от наружной температуры. Температура отапливаемых помещений обычно устанавливается путем открытия и закрытия отдельных контуров обогрева пола.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью изобретения является улучшение такой системы отопления и/или охлаждения до такой степени, чтобы можно было снизить потребление энергии и, кроме того, повысить комфортность нагрева и/или охлаждения. быть улучшены в помещениях, которые должны быть терморегулируемыми.

Гидравлический коллектор согласно изобретению предназначен для использования в гидравлической системе отопления и/или охлаждения, которая включает систему трубопроводов, в которой циркулирует жидкий теплоноситель, например вода. Таким образом, речь может идти исключительно о системе отопления, например, о подогреве пола, или исключительно о системе охлаждения, или также о комбинированной системе, которая обеспечивает как охлаждение, так и обогрев помещений или помещений. Таким образом, систему можно использовать для обогрева зимой и для охлаждения или для кондиционирования воздуха летом.

Гидравлический коллектор согласно изобретению содержит подающий трубопровод и обратный трубопровод, при этом подающий трубопровод содержит по меньшей мере одно подающее соединение, а обратный трубопровод по меньшей мере одно обратное соединение. Соединение подачи и соединение обратки служат для подключения контура нагрузки, например, контура напольного отопления. Затем подача или вход цепи нагрузки подключается к подающему соединению, а выход или обратка цепи нагрузки подключается к обратному соединению. Предпочтительно, чтобы на подающем трубопроводе было сформировано несколько подающих соединений, а на обратном трубопроводе – несколько возвратных соединений, чтобы можно было подсоединить несколько контуров нагрузки к гидравлическому коллектору.

Гидрораспределитель согласно изобретению содержит по меньшей мере один загрузочный модуль, в котором образованы участок подающего трубопровода по меньшей мере с одним подающим патрубком и участок обратного трубопровода с обратным патрубком. т.е. модуль нагрузки служит для подключения цепи нагрузки к коллектору. Соответственно, предпочтительно предусмотрено несколько модулей нагрузки в случае наличия нескольких цепей нагрузки. По меньшей мере, один загрузочный модуль согласно изобретению содержит смесительное устройство с насосом и регулирующим клапаном, которое предназначено для смешивания жидкости из обратного патрубка с потоком жидкости из подающего трубопровода к подающему патрубку. Такое смесительное устройство в случае системы отопления служит для снижения температуры подачи жидкости или жидкости из подающего трубопровода путем подмешивания более холодной жидкости из обратного патрубка. И наоборот, в случае системы охлаждения смесительное устройство можно использовать для повышения температуры подачи холодной жидкости, поступающей по подающему трубопроводу, путем подмешивания более теплой жидкости из обратного патрубка. Таким образом, температура подачи жидкости, служащей теплоносителем, может устанавливаться индивидуально для контура нагрузки, подключенного к модулю нагрузки, посредством смесительного устройства. Регулирующий клапан служит для настройки и устроен так, что степень подмешивания жидкости из обратного патрубка можно изменять путем его срабатывания. Таким образом, возможна настройка температуры или регулировка температуры для цепи нагрузки. Расположение смесительного устройства непосредственно на контуре нагрузки имеет то преимущество, что возможна индивидуальная адаптация температуры для этого контура нагрузки, что невозможно при использовании центрального смесителя. Кроме того, расположение смесительного устройства в гидравлическом коллекторе имеет то преимущество, что подводящий трубопровод к гидравлическому коллектору может быть без проблем интегрирован в обычную систему отопления и/или охлаждения. Например, при установке отопления нет необходимости прокладывать отдельный подводящий трубопровод к гидрораспределителю, от центрального смесителя. Напротив, гидравлический коллектор может быть подключен к общим трубопроводам отопления, которые ведут, например, к радиаторам. Таким образом, установка упрощается.

Кроме того, загрузочный модуль имеет соединение для дополнительного загрузочного модуля. Таким образом, участок подающего трубопровода обеспечивает дополнительное соединение, а участок обратного трубопровода обеспечивает дополнительное соединение, которое в каждом случае может быть соединено с соответствующими соединениями других, в частности, идентичных модулей нагрузки. Эти дополнительные соединения предпочтительно выполнены в виде гидравлических муфт, как описано ниже. Таким образом, можно связать несколько модулей загрузки друг с другом, при этом участки подводящего трубопровода и участки обратного трубопровода соответствующих модулей загрузки соединены между собой дополнительными соединениями.

В соответствии с предпочтительным вариантом по крайней мере часть насоса и часть регулирующего клапана расположены в едином корпусе. Предпочтительно рабочее колесо насоса и по меньшей мере один элемент регулирующего клапана расположены в единой корпусной части. Предпочтительно все гидравлические части насоса и регулирующий клапан расположены в одной части корпуса. Таким образом, уменьшается количество деталей и упрощается сборка устройства.

Коллектор предпочтительно состоит из нескольких загрузочных модулей, которые предпочтительно разъемно соединены друг с другом таким образом, что секции подающего трубопровода в каждом случае соединены друг с другом, а секции обратного трубопровода соединены друг с другом в каждый случай. Предпочтительно для каждого контура нагрузки предусмотрен отдельный нагрузочный модуль со смесительным устройством. Таким образом, для каждого контура нагрузки температура подачи может быть установлена ​​индивидуально и адаптирована к потребности в тепле или охлаждении отдельного контура нагрузки. При этом возможна индивидуальная регулировка отдельных контуров нагрузки или комнат, термически регулируемых контурами нагрузки, что обеспечивает экономию энергии и повышение комфорта. Предпочтительно модульная конструкция гидравлического коллектора в соответствии с изобретением с отдельными модулями нагрузки имеет то преимущество, что гидравлический коллектор можно легко адаптировать к необходимому количеству контуров нагрузки, так что нет необходимости держать в наличии специальные гидравлические коллекторы для различных количеств. цепей нагрузки. Напротив, нагрузочные модули могут быть соединены друг с другом в необходимом количестве, чтобы построить гидравлический коллектор с желаемым количеством нагрузочных модулей. Нагрузочные модули предпочтительно разъемно соединены друг с другом, чтобы их можно было легко заменить в случае неисправности. При этом нет необходимости заменять весь гидравлический коллектор.

Более предпочтительно, по меньшей мере, один загрузочный модуль предпочтительно разъемно соединен с основным модулем, который содержит устройство управления и/или вход для подающего трубопровода и/или выход для обратного трубопровода. т.е. основной модуль предпочтительно служит для соединения гидравлического коллектора с подводящими трубопроводами, которые создают подачу и возврат к гидравлическому коллектору от отопительной и/или охлаждающей установки. По меньшей мере, один загрузочный модуль предпочтительно соединен с основным модулем таким образом, что секция подводящего трубопровода в загрузочном модуле соединена с входом для подводящего трубопровода на основном модуле по направлению жидкости. В качестве альтернативы или дополнительно участок обратного трубопровода в загрузочном модуле может быть соединен с выходом обратного трубопровода на основном модуле по направлению жидкости. Предпочтительно участок подающего трубопровода, а также участок обратного трубопровода в загрузочном модуле гидравлически соединены с основным модулем указанным образом. Гидравлическое соединение предпочтительно осуществляется через разъемные муфты, в частности, вставные муфты. Предпочтительно нагрузочные модули сконструированы таким образом, что на одной стороне они содержат гидравлические муфты для соединения с основным модулем, а на противоположном конце содержат гидравлические муфты для соединения с дополнительным нагрузочным модулем. Таким образом, гидравлические муфты для соединения с дополнительным нагрузочным модулем целесообразно сконструировать так же, как гидравлические муфты на основном модуле. Таким образом, несколько загрузочных модулей могут последовательно накладываться друг на друга, при этом участки подающего трубопровода и участки обратного трубопровода соединенных вместе загрузочных модулей образуют непрерывный подающий трубопровод и непрерывный обратный трубопровод. Это позволяет построить гидравлический коллектор различной длины в зависимости от того, сколько модулей нагрузки приложено друг к другу.

В качестве альтернативы или дополнительно основной модуль содержит устройство управления, такое как устройство управления коллектором, как описано ниже. Кроме того, в основном модуле предпочтительно расположены датчики, например датчики температуры, которые определяют температуру в подающем трубопроводе и/или обратном трубопроводе. Такие датчики сигнально соединены с устройством управления таким образом, что устройство управления непосредственно взаимодействует с температурой в основном модуле.

В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления присутствует устройство управления коллектором, которое предназначено для управления регулирующим клапаном и/или насосом по меньшей мере в одном, предпочтительно в нескольких модулях нагрузки. В качестве альтернативы нагрузочные модули могут также содержать свои собственные независимые устройства управления. Расположение устройства управления центральным коллектором, которое управляет смесительными устройствами нагрузочных модулей, имеет, однако, то преимущество, что для нескольких нагрузочных модулей необходимо предусмотреть только одно устройство управления. Кроме того, в этом контексте система управления может управлять или регулировать несколько модулей нагрузки, например, чтобы гарантировать, что имеющаяся энергия нагрева и/или охлаждения распределяется желаемым образом на несколько контуров нагрузки. Вышеописанным способом степень подмешивания жидкости или жидкости из возврата к подаче устанавливается посредством управления регулирующим клапаном. Кроме того, управление может быть выполнено, например, таким образом, что устройство управления коллектором включает и выключает насос, чтобы включать и выключать соответствующий контур нагрузки. или объемный расход через контур нагрузки может быть установлен устройством управления коллектором, так что количество подаваемого теплоносителя, т. е. жидкости, может быть адаптировано к требованиям соответствующего контура нагрузки посредством регулирования насоса .

Устройство управления коллектором сигнально связано с модулями нагрузки или с электрическими компонентами, расположенными в модулях нагрузки, в частности, с насосом и/или с регулирующим клапаном, при этом соединение осуществляется, в частности, через шину данных . Таким образом, возможна передача управляющих сигналов от устройства управления коллектором к модулю нагрузки или к его компонентам, подлежащим управлению или регулированию. Кроме того, предпочтительно, в обратном направлении передача данных о состоянии или сигналов датчиков может осуществляться через сигнальное соединение. Например, может осуществляться обратная связь о рабочем состоянии регулирующего клапана и/или насоса с устройством управления коллектором. Например, степень открытия регулирующего клапана или текущая скорость насоса могут быть возвращены. Особенно предпочтительно в нагрузочных модулях могут быть предусмотрены дополнительные датчики, например датчики температуры, и сигналы этих датчиков передаются на устройство управления коллектором. Например, датчик температуры может быть установлен в обратном патрубке или на пути потока между обратным патрубком и участком обратного патрубка в модуле нагрузки, чтобы определять температуру теплоносителя или жидкости на выходе из теплоносителя. цепь нагрузки. Сигнальное соединение через шину данных является особенно предпочтительным, если различное количество нагрузочных модулей должно применяться или располагаться друг на друге описанным выше образом. Такая шина данных, которая затем предпочтительно распространяется на все нагрузочные модули, позволяет передавать сигналы дальше к другим нагрузочным модулям через отдельные нагрузочные модули.

Каждый нагрузочный модуль предпочтительно содержит устройство управления модулем или коммуникационный блок, к которому устройство управления коллектором может однозначно обращаться, чтобы иметь возможность обмениваться данными и/или сигналами с нагрузочным модулем. Адресация осуществляется предпочтительно автоматически. Особенно предпочтительно устройство управления коллектором выполнено таким образом, что оно распознает подключенный модуль нагрузки и автоматически присваивает адрес модулю нагрузки или его устройству управления модулем. В качестве альтернативы или дополнительно исполнительные элементы, которые позволяют вручную активировать процедуру соединения, могут быть предусмотрены на устройстве управления коллектором и/или на нагрузочном модуле.

Особенно предпочтительно устройство управления коллектором расположено в основном модуле. Таким образом, основной модуль, помимо гидравлического соединения для модулей нагрузки, также образует центральное устройство управления предпочтительно для всего гидравлического коллектора. Для электрического или сигнального соединения между главным модулем и нагрузочным модулем могут быть предусмотрены подходящие электрические соединения, в частности разъемные штекерные соединения. Более предпочтительно, нагрузочные модули на продольном конце, который противоположен основному модулю, также содержат соответствующие электрические штекерные соединения, которые обеспечивают электрическое соединение с соседним дополнительным нагрузочным модулем. Таким образом, кабель электропитания для электрических компонентов модулей нагрузки может проходить от основной модели через штекерные соединения через все модули нагрузки. Одновременно таким образом шина данных может проходить через отдельные нагрузочные модули, отходя от основного модуля. При этом шина данных также может осуществляться через электрическое соединение или, однако, также через другое подходящее соединение, например оптическое соединение. В соответствии с особенно предпочтительным вариантом осуществления изобретения, по меньшей мере, в одном нагрузочном модуле установлен по меньшей мере один датчик температуры, и этот датчик сигнализируется к устройству управления коллектором, в частности, через шину данных. Это, например, может быть датчик температуры на обратной стороне контура нагрузки.

Предпочтительно датчик температуры расположен в модуле нагрузки таким образом, чтобы он определял температуру жидкости, протекающей через подводящее соединение в подключенный контур нагрузки. т.е. датчик температуры предпочтительно расположен на пути потока от смесительного устройства к подающему патрубку, так что он определяет температуру жидкости, смешанной смесительным устройством. Это позволяет регулировать температуру с помощью устройства управления коллектором, поскольку температура, установленная с помощью регулирующего клапана в модуле нагрузки, определяется датчиком температуры, и, таким образом, на устройство управления передается обратная связь. Кроме того, на обратном трубопроводе может быть установлен дополнительный датчик температуры, как описано выше.

Предпочтительно устройство управления коллектором предназначено для установки температуры потока текучей среды через подводящее соединение посредством приведения в действие регулирующего клапана по меньшей мере в одном нагрузочном модуле. При этом это предпочтительно осуществляется совместно с ранее описанным датчиком температуры. Особенно предпочтительно устройство управления коллектором управляет или регулирует регулирующие клапаны нескольких модулей нагрузки, так что температуры на входных патрубках отдельных модулей нагрузки могут устанавливаться централизованно с помощью устройства управления коллектором.

Кроме того, предпочтительно, чтобы устройство управления коллектором было спроектировано таким образом, чтобы задавать поток жидкости или объемный расход через соединение подачи в подключенный контур нагрузки путем активации насоса в модуле нагрузки. Здесь также осуществляется включение насосов нескольких, предпочтительно всех модулей нагрузки с помощью устройства управления коллектором, так что оно действует как централизованное управление для всех контуров нагрузки, и, в частности, потоки жидкости через отдельные контуры нагрузки могут быть установлены в образом адаптированы друг к другу в случае, если предусмотрено несколько загрузочных модулей. Это предпочтительно осуществляется посредством управления скоростью отдельных насосов, как описано выше.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления устройство управления коллектором содержит, по меньшей мере, один коммуникационный интерфейс для приема сигналов, по меньшей мере, от одного внешнего элемента управления, в частности, от комнатного термостата. Таким образом, можно установить комнатные термостаты, которые определяют текущую температуру в помещениях и передают значения температуры на устройство управления коллектором, в зависимости от случая, в помещениях, которые должны регулироваться тепловыми цепями нагрузки. Особенно предпочтительно, чтобы комнатные термостаты были выполнены так, чтобы они позволяли устанавливать желаемую температуру для соответствующей комнаты. При отклонении от этой желаемой температуры комнатный термостат через интерфейс связи посылает соответствующий сигнал на устройство управления коллектором, которое затем зависимым образом соответственно активирует контуры нагрузки, связанные с помещением или помещениями, и для этого включается описанный насос. включается в этом контуре нагрузки, а затем осуществляется адаптация температуры подачи в контурах нагрузки посредством активации регулирующего клапана или клапанов. Коммуникационный интерфейс может быть выполнен как проводной интерфейс или, например, как радиоинтерфейс. Предпочтительно несколько элементов управления, в частности несколько комнатных термостатов, связаны с коммуникационным интерфейсом устройства управления коллектором. Назначение отдельных комнатных термостатов подключенным модулям нагрузки соответственно сохраняется или устанавливается в устройстве управления.

В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления изобретения основной модуль содержит источник энергии для насоса и/или регулирующего клапана по меньшей мере в одном нагрузочном модуле, предпочтительно в нескольких нагрузочных модулях. Подача электроэнергии может осуществляться, например, через кабель подключения к сети, который предусмотрен на основном модуле, через подходящие электрические соединения, например, штекерные контакты на основном модуле, к модулю нагрузки, а затем от модуля нагрузки к модулю нагрузки. дополнительные модули нагрузки, подключенные в зависимости от обстоятельств. В случае, когда нагрузочные модули или их электрические и электронные компоненты не работают от сетевого напряжения, предпочтительно, чтобы в основном модуле была предусмотрена подходящая сетевая часть для подачи энергии, и чтобы эта сетевая часть обеспечивала желаемое, предпочтительно более низкое выходное напряжение, которое требуется модулям нагрузки в качестве источника энергии. Это, в частности, имеет то преимущество, что необходимо предусмотреть только одну центральную сетевую часть. Кроме того, электрические соединения между основным модулем и модулем нагрузки или модулями нагрузки не должны быть рассчитаны на сетевое напряжение, что упрощает конструкцию из-за более низких требований к изоляции.

Насос в по меньшей мере одном загрузочном модуле предпочтительно расположен на пути потока между точкой смешивания, в которой встречаются путь потока от подающего трубопровода и путь потока от обратного соединения, и подающим соединением. Благодаря такому расположению насос может всасывать жидкость через соединение с обратным соединением, а также через соединение с подающим трубопроводом.

Регулирующий клапан в нагрузочном модуле предпочтительно размещать на пути потока от обратного патрубка к точке смешивания, в котором встречаются пути потока от подающего трубопровода и пути потока от обратного патрубка, или на пути потока от подающий трубопровод к месту смешивания. Если расход через регулирующий клапан уменьшен, а насос одновременно создает постоянный расход жидкости, то соответственно большая часть всасывается насосом через точку смешения из проточного тракта, в котором не установлен регулирующий клапан. Если, например, регулирующий клапан расположен на пути потока от обратного патрубка к месту смешивания, а насос расположен после места смешивания на пути потока к подающему патрубку, то насос будет всасывать жидкость исключительно из подключение от точки смешивания к подающему трубопроводу, если регулирующий клапан закрыт. Если регулирующий клапан открыт, доля, пропорциональная степени открытия, всасывается через регулирующий клапан из обратного патрубка. Таким образом, соотношение смешивания в точке смешивания может быть изменено и, соответственно, может быть изменена температура подачи.

Что касается регулирующего клапана, то предпочтительным является клапан с механическим, в частности с электромоторным приводом. Например, в качестве приводного двигателя для клапана может быть предусмотрен шаговый двигатель, так что регулирующий клапан может открываться и/или закрываться с определенными шагами. Таким образом, на регулирующем клапане устанавливается определенная степень открытия, которая, в частности, пропорциональна управляющему сигналу.

Далее изобретение описано более подробно посредством прилагаемых чертежей. Различные признаки новизны, которые характеризуют изобретение, подробно указаны в пунктах формулы изобретения, прилагаемых к настоящему раскрытию и являющихся его частью. Для лучшего понимания изобретения, его эксплуатационных преимуществ и конкретных целей, достигаемых при его использовании, делается ссылка на прилагаемые чертежи и описательные материалы, на которых проиллюстрированы предпочтительные варианты осуществления изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

РИС. 1 представляет собой схематический вид, показывающий гидравлический коллектор согласно изобретению;

РИС. 2 – вид сверху гидравлического коллектора согласно изобретению;

РИС. 3 – вид в перспективе гидравлического коллектора согласно изобретению;

РИС. 4 представляет собой вид в перспективе основного модуля коллектора по фиг. 2 и 3;

РИС. 5 представляет собой вид в перспективе нагрузочного модуля гидравлического коллектора по фиг. 2 и 3;

РИС. 6 представляет собой схематический вид, показывающий модульную конструкцию гидравлического коллектора согласно фиг. 2 и 3, в разобранном состоянии; и

РИС. 7 представляет собой схематический вид, показывающий конструкцию гидравлического коллектора согласно фиг. 6, в собранном состоянии.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ

Согласно чертежам показанный гидравлический коллектор, описанный в качестве примера, имеет модульную конструкцию. Гидравлический коллектор содержит основной модуль 202 , а также несколько модулей нагрузки 204 . Основной модуль 202 служит для гидравлического и электрического соединения нагрузочных модулей 204 и содержит устройство управления 206 , которое служит в качестве устройства управления коллектором для управления несколькими нагрузочными модулями 204 . Кроме того, основной модуль 202 содержит подающий патрубок 208 , а также обратный патрубок 210 . Основной модуль 202 с подающим патрубком 208 и обратным патрубком 210 подключается к системе отопления или охлаждения. Таким образом, терморегулируемая жидкость подается через подающий патрубок 208 , и после прохождения через один или несколько контуров нагрузки жидкость течет через возвратный патрубок 210 обратно в отопительную или охлаждающую установку. В основном модуле 202 на участке подающего трубопровода 9 в каждом случае может быть установлен датчик температуры, который определяет температуру подачи и температуру возврата.0209 212 и/или на участке обратного трубопровода 216 . Эти датчики могут быть подключены к устройству управления коллектором 206 по сигналу. Таким образом, устройство управления коллектором , 206, может напрямую определять температуру в основном модуле.

Гидравлический коллектор далее описывается на примере отопительной установки. Однако следует понимать, что гидравлический коллектор, соответственно, может также применяться в охлаждающей установке или в комбинированной нагревательно-охлаждающей установке. В отопительной установке нагретая жидкость, в частности нагретая вода, например, из котла или теплового резервуара, подается в подводящий патрубок 9.0209 208 . Жидкость, пройдя через теплообменник в отапливаемых помещениях или зданиях, возвращается через обратный патрубок 210 в котел или тепловой резервуар.

Подводящий патрубок 208 внутри основного модуля 202 соединяется с выпускным отверстием 214 посредством секции подающего трубопровода 212 . Соответственно обратный патрубок 210 подключается через участок обратного трубопровода 216 внутри основного модуля 202 к входу 218 . Выход 214 и вход 218 выполнены в виде гидравлических муфт на той стороне основного модуля 202 , которая обращена к соседнему грузовому модулю 204 . Загрузочные модули , 204, внутри себя также содержат участок подающего трубопровода , 212, и участок обратного трубопровода , 216 . Отрезки питающего трубопровода 212 , а также обратного трубопровода 216 проходят в продольном направлении через грузовые модули 204 . С первой стороны секции подающего трубопровода , 212, и обратного трубопровода , 216 соединены с первыми гидравлическими муфтами. Таким образом, секция подающего трубопровода 212 на первом конце соединяется с первой подающей муфтой 220 , а секция обратного трубопровода 216 на той же стороне соединяется с первой возвратной муфтой 9. 0209 222 . Первая муфта подачи 220 связана с выходом 214 основного модуля 202 , тогда как первая муфта возврата 222 связана с входом 218 основного модуля 202 , по порядку для создания гидравлического соединения.

Нагрузочные модули 204 на продольном конце, противоположном первому подающему соединению, и на продольном конце, противоположном первому возвратному соединению 222 содержат вторую муфту подачи 224 , а также вторую муфту возврата 226 . Вторая подающая муфта 224 образует осевой конец секции подающего трубопровода 212 в нагрузочном модуле 204 , при этом указанный осевой конец расположен напротив первой подающей муфты 220 , тогда как вторая возвратная муфта 226 образует осевой конец секции обратного трубопровода 216 в нагрузочном модуле 204 , причем указанный осевой конец расположен напротив первой возвратной муфты 222 . Несколько модулей нагрузки 204 имеют одинаковую конструкцию. Это означает, что конструкция и расположение второй муфты подачи 224 , а также второй муфты обратки 226 по своей конструкции соответствуют расположению выпускной 214 , а также входной 218 , на основной модуль 202 . Таким образом, можно применить нагрузочный модуль 204 либо на основной модуль 202 , либо на другой загрузочный модуль. Таким образом, несколько грузовых модулей могут быть установлены друг на друга в продольном направлении. Расположение двух нагрузочных модулей , 204, показано на фиг. 1, на которой схематично показаны дополнительные модули нагрузки , 204, . Шесть нагрузочных модулей , 204, размещены на основном модуле , 202, в примере осуществления согласно фиг. 2 и 3.

Важная особенность нагрузочных модулей 204 , которые показаны в конфигурациях согласно фиг. 1-7, кроме того, тот факт, что каждый модуль нагрузки , 204, содержит встроенное смесительное устройство для установки температуры подачи для соответствующей схемы нагрузки , 228, . Смесительное устройство на пути потока от подающего трубопровода 212 к входному/загрузочному патрубку 229 контура нагрузки 228 содержит регулирующий клапан 230 и циркуляционный насос 9.0209 232 после этого клапана 230 . Циркуляционный насос 232 служит для подачи жидкости из подающего трубопровода 212 через контур нагрузки 228 и по обратке/возврату модуля 234 обратно в обратный трубопровод 216 . Смесительное устройство, кроме того, содержит соединение от возвратной линии 234 к точке смешения 236 , при этом точка смешения 236 расположена на пути потока между регулирующим клапаном 230 и циркуляционный насос 232 . Обратный клапан 238 расположен в соединении 235 и обеспечивает поток через соединение 235 только в направлении от возврата 234 к месту смешения 236 .

Регулирующий клапан 230 сигнально соединен с устройством управления коллектором 206 для его активации. т.е. устройство управления коллектором 206 активирует регулирующий клапан 230 для установки требуемой температуры подачи на входе 229 контура нагрузки 228 . Эта температура подачи на входе 229 определяется датчиком температуры 240 . Если регулирующий клапан 230 полностью закрыт, циркуляционный насос 232 подает жидкость исключительно через штуцер 235 в контур через контур нагрузки 228 . Если регулирующий клапан 230 открывается, одновременно поток жидкости отсасывается из подводящего трубопровода 212 и отсасывается поток жидкости из штуцера 235 циркуляционным насосом 232 . Таким образом, текучая среда из возвратного трубопровода 234 смешивается через соединение 235 с текучей средой из подающего трубопровода 212 , так что температура подаваемой текучей среды из подающего трубопровода 212 изменяется. В случае системы отопления температура подачи в подающем трубопроводе 212 обычно больше, чем в обратке 234 , т.е. в этом случае более холодная жидкость из обратки 234 подмешивается через штуцер 235 к потоку из подводящего трубопровода 212 , так что температура подачи опущен. И наоборот, в системе охлаждения температура подачи жидкости из подающего трубопровода 212 может быть повышена за счет подмешивания более теплой жидкости из возврата 235 . Доля жидкости, подаваемой из питающего трубопровода 212 до точки смешивания 236 можно изменять путем изменения степени открытия регулирующего клапана 230 . Соответственно большая или меньшая доля нагнетаемого потока всасывается через штуцер 235 при постоянной подаче циркуляционного насоса 232 , что означает температуру жидкости на входе 229 нагрузки контур 228 может быть изменен путем изменения соотношения смешивания двух потоков в точке смешения 236 . Таким образом, фактически установленная температура определяется датчиком температуры 240 . Обнаруженное значение температуры передается на устройство управления коллектором 206 для регулирования через подходящее сигнальное соединение. Таким образом, устройство управления коллектором 206 независимо регулирует отдельные модули нагрузки , 204 , так что температура подачи для отдельных контуров нагрузки , 228 может регулироваться или устанавливаться индивидуально.

Кроме того, в этом примере осуществления второй датчик температуры 242 расположен на выходе контура нагрузки 248 . Он также предпочтительно имеет сигнальное соединение с устройством , 206, управления коллектором и определяет температуру на выходе из контура нагрузки , 288, . Можно определить разницу температур в контуре нагрузки 228 и, например, отрегулировать объемный расход, подаваемый циркуляционным насосом 9.0209 232 в зависимости от этой разницы температур, благодаря тому, что определяются температура на входе и температура на выходе контура нагрузки 228 . Для этого предпочтительно циркуляционный насос 232 также активируется устройством 206 управления через соответствующее сигнальное соединение, в частности, для установки скорости циркуляционного насоса 232 . Расход можно настроить индивидуально для каждого модуля нагрузки путем изменения скорости соответствующего циркуляционного насоса 9.0209 232 .

Конструктивная конструкция гидравлического коллектора, показанная на фиг. 1 более подробно описывается посредством фиг. 2-7. Основной модуль 202 содержит гидравлическую секцию 250 , а также корпус электроники 252 , в котором находится устройство управления или устройство управления коллектором 206 и, в зависимости от обстоятельств, дополнительные компоненты. для энергоснабжения устроена, например, сетевая часть. Гидравлическая секция 250 предпочтительно выполнен в виде цельного компонента из пластика и состоит из подающего патрубка 208 , а также обратного патрубка 210 с одной стороны. Подающий патрубок 208 , а также обратный патрубок 210 выполнены в виде гидравлических муфт для присоединения подающих трубопроводов, которые создают соединение с отопительной или охлаждающей установкой. Вход 218 , а также выход 214 расположены на второй боковой поверхности гидравлической секции 9. 0209 250 . Выход 214 соединяется с патрубком подачи 208 через канал внутри гидравлической секции 250 , тогда как вход 218 соединяется с патрубком возврата 210 через дополнительный канал внутри гидравлической части 250 . Как описано выше, выход 214 и вход 218 выполнены в виде гидравлических муфт для разъемного соединения нагрузочного модуля 9.0209 204 . Для этого первая подающая муфта 220 соседнего нагрузочного модуля 204 входит в зацепление с выпускным отверстием 214 , а первая возвратная муфта 220 соседнего нагрузочного модуля входит в зацепление с входным отверстием 218 . Выход 214 и вход 218 в этом примере в каждом случае выполнены как охватывающая часть вставной муфты. Соответственно первая муфта подачи 220 и первая возвратная муфта 222 в каждом случае выполнены как охватываемые части гидравлической вставной муфты. Механическое соединение между основным модулем 202 и нагрузочным модулем 204 создается путем втыкания муфт друг в друга. В муфтах расположены уплотнения, в частности кольцевые уплотнения, которые здесь более подробно не показаны.

Нагрузочный модуль 204 также содержит корпусную часть, изготовленную из цельного куска пластика и служащую корпусом для циркуляционного насоса 9.0209 232 и внутри содержит необходимые пути потока и, в частности, участки подающего трубопровода 212 , а также обратного трубопровода 216 . Привод регулирующего клапана 230 , а также корпус статора 256 циркуляционного насоса 232 выступает из части корпуса 254 . Часть корпуса 254 на продольном конце содержит первую подающую муфту 220 и возвратную муфту 9.0209 222 , а на противоположном продольном конце вторую муфту 224 подачи, а также вторую муфту 226 возврата, при этом вторую муфту 224 подачи и вторую муфту 226 возврата способом, соответствующим выход 214 и вход 218 на основном модуле 202 выполнены в виде охватывающих частей гидравлической вставной муфты. Возможна установка нагрузочных модулей одинаковой конструкции 204 либо непосредственно на основной модуль 202 , либо на дополнительный загрузочный модуль 204 , поскольку вторая муфта подачи 224 и вторая муфта возврата 226 имеют форму и расположение, соответствующие выпускному отверстию 214 и вход 218 , при этом первая муфта 220 подачи второго модуля нагрузки входит в зацепление со второй муфтой подачи 224 первого модуля загрузки, и первая муфта возврата 222 второго нагрузочного модуля входит во вторую возвратную муфту 226 первого нагрузочного модуля. Таким образом, несколько модулей нагрузки могут быть наклеены друг на друга, чтобы образовать гидравлический коллектор с желаемым количеством соединений для контуров нагрузки 228 . Таким образом, количество нагрузочных модулей , 204, по существу ограничено конфигурацией управляющего устройства , 206, . Корпусная часть 254 нагрузочного модуля 204 , кроме того, содержит соединение 258 подачи нагрузки и соединение 260 возврата нагрузки. Соответственно, вход 229 цепи нагрузки 228 соединен с соединением 258 подачи нагрузки, тогда как выход 231 цепи нагрузки 228 соединен с соединением 260

0 возврата нагрузки.

РИС. 2 и 3 показано расположение шести нагрузочных модулей 204 в собранном виде на основном модуле 202 , как показано на ФИГ. 4 и 5. Можно заметить, что таким образом создается гидравлический коллектор, который содержит шесть подающих соединений , 258, и шесть возвратных соединений , 260, для шести контуров нагрузки. Все шесть нагрузочных модулей 204 имеют одинаковую конструкцию. Последний загрузочный модуль 204 , т. е. тот, который удален или удален от основного модуля 202 , закрывается концевой деталью 262 на второй подающей муфте .224 и его вторая обратная муфта 226 .

Пути потока соединенного таким образом гидравлического коллектора еще раз более подробно показаны на фиг. 7. Фиг. 6 показана конструкция по фиг. 7, в разобранном состоянии нагрузочные модули 204 . Только расположение четырех нагрузочных модулей , 204, показано на фиг. 6 и 7 схематично,

Помимо описанных гидравлических соединений и элементов, основной модуль 202 , а также нагрузочные модули 204 содержат электрические или электронные компоненты. Как описано, нагрузочный модуль содержит электронное устройство , 206, управления. Он подключается в основном модуле 202 к штекеру электрического соединения 264 . Электрическое соединение 266 предусмотрено в каждом из нагрузочных модулей 204 и на его первом осевом конце заканчивается в штекере электрического соединения 268 , а на его противоположном осевом конце – в штекере электрического соединения 9.0209 270 . Таким образом, вилки электрических соединений 268 и 270 сконструированы таким образом, что вилка электрического соединения 268 может зацепляться с вилкой электрического соединения 264 на основном модуле 202 или с вилкой электрического соединения 2100 . соседнего нагрузочного модуля, чтобы сформировать электрическое соединение и создать электрическое соединение между нагрузочным модулем 204 и соседним нагрузочным модулем 204 или основной модуль 202 . Внутри нагрузочного модуля 204 привод регулирующего клапана 230 , датчик температуры 240 , а также циркуляционный насос 232 подключаются к электрическому разъему 266 , который выполнен в виде шины данных. Таким образом, электрическое соединение 266 служит для передачи энергии на эти компоненты и, кроме того, для передачи сигнала на эти компоненты или от этих компонентов на устройство управления коллектором 9.0209 206 в основном модуле 202 .

Если дополнительный нагрузочный модуль 204 наклеен на нагрузочный модуль 204 , то питание этого последующего нагрузочного модуля 204 от основного модуля 202 осуществляется посредством электрического соединения через соединительные штекеры 268 и 270 , а также передача данных от основного модуля 202 к этому дополнительному модулю нагрузки 204 через промежуточный загрузочный модуль или загрузочные модули 204 . Адресация отдельных нагрузочных модулей , 204, может осуществляться через устройство управления моделью , 272, в каждом модуле , 204, . Устройство управления модулем 272 служит для обмена данными с устройством центрального коллектора 206 . Для этого каждому устройству управления модулем 272 присваивается адрес, т.е. каждому модулю нагрузки 204 . Это может осуществляться автоматически с помощью устройства 9 управления коллектором.0209 206 при подключении соответствующего модуля нагрузки 204 . Затем регулирующий клапан 230 и циркуляционный насос 323 в каждом модуле нагрузки 204 могут быть активированы индивидуально через адрес и устройство управления модулем 272 , с помощью устройства управления коллектором 206 , для достижения регулировка температуры или регулировка объемного расхода для подключенного контура нагрузки. Выходной сигнал датчика температуры 240 и, в зависимости от случая, датчик температуры 242 возвращается через устройство управления модулем 272 в устройство управления коллектором 206 и оттуда может быть включен в регулирование соответствующего модуля нагрузки 204 .

Комнатные термостаты 274 устанавливаются в помещениях, подлежащих тепловому регулированию (см. рис. 1), чтобы обеспечить регулирование в зависимости от комнатной температуры. Комнатные термостаты 274 обмениваются данными через коммуникационный интерфейс 276 устройства управления 206 . Желаемую номинальную температуру можно установить на комнатных термостатах 274 . Комнатный термостат 274 посылает соответствующий сигнал на коммуникационный интерфейс 276 устройства управления 206 при отклонении фактической температуры от заданной температуры. Затем это устройство управления активирует контур нагрузки 228 , связанный с помещением, путем включения циркуляционного насоса 9.0209 232 в соответствующем модуле нагрузки 204 . Описанное регулирование температуры или регулирование расхода для соответствующего контура нагрузки , 228, осуществляется впоследствии.