Отдел продаж

Телефоны: (3532) 25-27-22, 93-60-02, 93-50-02

E-mail: [email protected]

г.Оренбург, ул.Беляевская, д.50/1, стр.1

 

Разное

Что такое гидрострелка в системе отопления: Гидрострелка для отопления – назначение, принцип работы и расчёт

Содержание

Гидрострелка для отопления – назначение, принцип работы и расчёт

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

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

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

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

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

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

 

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

 

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

Второй режим

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

 

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

 

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

Третий режим

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

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

 

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

 

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

 

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

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

 

Расчет гидравлического разделителя

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

 

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

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

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

Буквенные обозначения:

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

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

 

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

 

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

 

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

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

Требуемый диаметр рассчитывает по формуле площади круга:

D = √ (4×S/π) = 2 × √ (S/π)

Подставив соответствующие значения, мы получим:

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

 

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

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

D = 45,1 √(W/Δt)

 

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

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

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

Вместо послесловия

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

Гидравлические разделители (гидрострелки).
Лаборатория Тепла — все для систем отопления вашего дома по лучшим ценам.

Что такое гидрострелка и зачем она нужна?

 

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

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

Зачем нужна гидрострелка в системе отопления?

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

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

 

По какому принципу работает гидрострелка?

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

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

Зачем снижать вертикальную скорость в гидрострелке? 

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

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

Уменьшение гидравлического сопротивления в гидрострелке,

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

Как узнать, что нужна гидрострелка?

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

Преимущества использования гидрострелок.

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

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

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

 

принцип работы, назначение и расчеты, монтаж

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

Гидроразделитель в системе теплоснабжения

Читайте в статье

Понятие гидрострелки

В профессиональной среде можно встретить иные названия гидрострелки:

  • гидравлический или термогидравлическийразделитель;
  • анулоид.

Применение гидрострелки рекомендовано преимущественно для котельного оборудования из серии долгого горения на твердом топливе, нежели для газовых.

Основное назначение работы разделителя гидравлического (это официальное название гидрострелки) – разделение гидравлических потоков. Контуры разделяются каналом, делая их независимыми и автономными при передаче носителя тепла по отопительной системе. При этом тепло хорошо передается от одного контура к другому.

Гидрострелка: принцип работы назначение и расчеты

Система теплоснабжения индивидуального дома может состоять из нескольких подсистем. Реализация каждого разветвления должна осуществляться независимо от давления и расхода теплоносителя каждой функции. В связи с тем, что теплоноситель поступает из одной точки, это приводит к разбалансировке отдельных контуров системы.

Чтобы не возникла подобная ситуация, устраиваются гидрострелки (анулоиды) в системе теплоснабжения.

Основные функции

При организации теплоснабжения от котла на твердых видах топлива, водные потоки нагреваются бойлером, сопротивление которого на порядок меньше, чем в основной системе.

В состав системы отопления часто включены подогрев пола, санузлы и кухня. То есть, на один генератор тепла подключены как минимум три потребителя. Температурный режим каждого настроен индивидуально, и, соответственно, имеет разное сопротивление отопительной развязки. Для того, чтобы не возникла разбалансировка системы отопления, их необходимо совместить.

Именно это и является основным принципом работы гидравлической стрелки. Иными словами, она разделяет систему теплоснабжения на два автономных контура: теплогенератора и общего отопления дома, в который включены все подсистемы.

Важно! При наличии контура теплогенератора снижается или исключается влияние контура общей системы на теплогенератор.

Развязка подсистем в общей системе устроена по такому же принципу, они не влияют друг на друга. Таким образом, гидравлическая стрелка решает вопрос балансировки котельного оборудования и системы теплоснабжения.

Применять разделитель рекомендуется в том случае, когда без его использования разница давления между подачей и обраткой превышает четыре сотых метра водяного столба. Внутри анулоида осуществляется обмен горячей и остывшей воды.

Работа разделителя происходит в одном из 3 режимов:

  • потоки обоих контуров равны. Функционирование при правильно подобранных насосах происходит только при условии одновременной работы всех насосов котельного оборудования и отопительной системы в обычном режиме;
  • поток первого контура значительно меньше второго. Реализация возможна только для тех случаев, когда достаточно работы только одного котла из всей системы отопления.
  • поток второго контура значительно меньше первого. Реализация возможна, когда приостановлена подача тепла или требуется отопление только одной зоны.

Благодаря работе гидрострелки, обеспечивается возможность регулирования котельного оборудования и отопительной системы всего дома. Поэтому экономить на ее приобретении и установке не стоит.

Режимы работы гидрострелки

Дополнительные функции

Помимо защиты теплообменника от теплового удара, гидрострелка предохраняет систему отопления от повреждений в случае аварийного выключения системы водоснабжения дома, подогрева пола и иных подсистем.

Кроме того, она выполняет роль отстойника для механических образований, таких как накипь и ржавчина. Еще одна из важных функций, для чего нужна гидрострелка в системе отопления – устранение воздушных масс из теплоносителя.

Устройство гидрострелки

Термогидравлический разделитель – это труба, дополненная вваренными в корпус 4-мя патрубками. Это наиболее распространенная модель. Количество патрубков может быть увеличено в зависимости от оснащения системы отопления.

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

Дополнительно, в состав гидрострелки могут быть включены:

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

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

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

Устройство гидрострелки

Принцип работы гидравлического разделителя

Устройство анулоида предельно просто. Это небольшая часть трубы, на срезе имеющая вид квадрата.Система теплоснабжения распределяется на большой и малый контуры. В составе малого контура – котельное оборудование и гидроразделитель. В состав большого включается потребитель – система теплоснабжения.

Когда потребление тепла в котельном оборудовании равно его генерации, в гидрострелке направление жидкости идет по горизонтали. В случае отклонения в генерации/расходе, теплоноситель попадает в малый контур, что увеличивает температуру перед котельным оборудованием. Котел автоматически отключается, при этом теплоноситель продолжает движение до снижения температуры. После чего котельное оборудование включается вновь.

Теперь мы знаем, что такое гидрострелка в системе отопления. Она обеспечивает равномерность теплопотоков в контурах, гарантируя их независимое функционирование.

Принцип подключения контуров через гидрострелку

Конструкции гидрострелок

В конструкции нет ничего сложного. Однако, определенные правила должны быть соблюдены. Производители предлагают модели различной конфигурации и размеров. Можно без труда подобрать необходимое изделие по своим характеристикам. Встречаются гидрострелки для отопления, в которых совмещена работа разделителя и коллектора для подключения контура.

Высокая стоимость заводского производства наталкивает на мысль о самостоятельном изготовлении гидрострелки. Для этого необходимо иметь начальные навыки сварочных и слесарных работ. Основное – это соблюдение размеров для обеспечения бесперебойной работы изделия.

Рассмотрим основные конструкции гидравлических разделителей:

Фото Типы конструкций
Классический – функционирует по правилу«3D» (трех диаметров). На схеме указаны внутренние диаметры и проход, не зависимо от толщины стенок корпуса.
Чередующиеся патрубки. Принято считать, что расположение в виде ступеньки вниз улучшает сепарацию газов, при этом ступенька вверх улучшает отделение твердых взвесей.
Горизонтальный вариант расположения гидрострелки с разным расположением патрубков.
Гидрострелка в виде решетки. В быту можно встретить конструкцию из секций радиатора отопления. Такая система нуждается в дополнительном утеплении во избежание теплопотерь.

Гидрострелка для нескольких контуров

Использование гидрострелки необходимо при наличии нескольких контуров.Это может быть одним из обязательных условий производителя для предоставления гарантийных обязательств на котельную установку и монтажные работы.

В частных домах площадью более 200 кв.м, в которых налажено функционирование нескольких контуров (теплые полы, ванные комнаты, кухня), использование гидравлического разделителя увеличит срок эксплуатации котельного и насосного оборудования. Кроме того, сделает их функционирование более плавным, а значит экономичным.

Гидрострелка для системы из трех контуров

Расчет гидрострелки для отопления

Производители выпускают гидроразделители, рассчитанные на конкретную мощность системы теплоснабжения. Для самостоятельного изготовления несложного устройства необходимо рассчитать основные значения и составить своими руками чертежи гидрострелки.

Методика расчета по мощности котла

Для расчета потребуется единственное значение – диаметр патрубка или разделителя. Все остальные параметры отталкиваются от этого значения.

Произведем расчет для гидрострелкипо правилутрех диаметров. Данные необходимо брать из паспорта на котельное оборудование.

π – 3,14.

Параметр Характеристика Единица измерения
D диаметр разделителя мм
d диаметр патрубка мм
G пропускная способность гидроразделителя в системе отопления за один час м³/час
Ω скорость потока(максимальная величина) через гидроразвязку м/с
Q расход (максимальный ) в контуре теплосистемы потребителя м³/час

Для облегчения расчетов нашей командой был разработан специальный калькулятор.

Калькулятор расчета гидрострелки по мощности котла

 

Методика расчета по производительности насосов

Можно выполнить расчет исходя из производительности насосного оборудования. Для данного метода исходные параметры насосов в контурах котельного оборудования и всей отопительной системы.

Расчет необходимо выполнить для того, чтобы не перегрузить насосное оборудование котельной установки при обеспечении необходимого расхода потоков по всем контурам. Иными словами, общая производительность всех насосов системы выше показателя насосного оборудования, обеспечивающего движение теплоносителя через отельное оборудование.

D=2×√ ((∑Qот–Qкот) / (π×V)), где

Параметр Характеристика Единица измерения
Qот производительность насосного оборудования на всех контурах системы теплоснабжения м³/час
Qкот производительность насосного оборудования  в малом контуре м³/час
V скорость теплоносителя м/с

Для этого варианта также предусмотрен свой калькулятор.

Калькулятор расчета гидрострелки по мощности котла

 

Совмещение коллектора отопления с гидрострелкой

Для обогрева домов с небольшой площадью используют котел со встроенным насосным оборудованием. Контуры отопительной системы подключаются через гидравлическую стрелку.

В домах с площадью от 150 квадратных метров подключение контуров производится через гребенку, которая обеспечивает техобслуживание и эксплуатацию систем.

Монтаж коллектора производится после емкостного гидравлического разделителя. Распределительный коллектор состоит из 2 независимых друг от друга частей, которые объединены перемычками. Патрубки врезаются попарно исходя из количества вторичных контурных систем.

Все запорные и регулирующие элементы отопительной системе устанавливаются в 1 месте. Благодаря увеличенному диаметру распределительного коллектора, обеспечивается равномерный расход теплоносителя между всеми контурами.

Коллектор совместно с гидроразделителем образует единую гидравлическую систему-модуль.

Важно! Регулирующая арматура полностью обеспечивает максимальный поток и напор теплоносителя на всех контурах. Балансировка помогает добиваться расчетных показателей движения потока.

Стандартный коллектор с гидроразделителем

Где можно купить гидрострелку для отопления: производители и цены

Чтобы определиться, покупать гидрострелку с коллектором или изготовить гидроразделитель своими руками, предлагаем небольшой обзор производителей и ориентировочные цены на рынке аналогичных товаров России.

Фото Наименование гидрострелки Произво дитель/ торговая марка Основные преимущества Средняя цена (по состоянию на декабрь 2017), руб
Гирострелка «ST-35» ООО «2Б-Групп» / «Sintek» Для оборудования мощностью до 35 кВт и домов площадью не более 300 кв.м 2 700
Гидрострелка с коллектором «STK-3» Для объектов площадью до 500 м² с распределением на 3 контура 6 700
Распределительный модуль «ЕСО 3 DN20» Германия / «Huch EnTEC» Для оборудования мощностью до 55 кВт, с распределением на 3 контура 13 154
Гидрострелка «МНК 32» Германия / «Meibes» 3 м³/час, 85 кВт, Ду 32, сепарация воздуха,шламоуловитель, опционально — магнитные уловители металлических частиц. 13 595

Гидроразделитель с коллектором в системе теплоснабжения жилого дома

Схема изготовления гидрострелки для отопления своими руками

Самостоятельно изготовить гидрострелку непросто. Сначала следует составить схему и предварительные расчеты. Кроме того, необходимо владеть навыками сварочных и слесарных работ.

Пошаговый процесс изготовления разделителя на 6 выходов поможет в данном вопросе:

Фото Описание работ
Перед началом работы нужно подготовить следующие материалы и инструменты: 2 дюймовые резьбы для основного контура и 6 резьб на ¾ для контура отопительной системы, профильную трубу 80 с толщиной стенки 3 мм, дюймовую трубу 25, профильную трубу 20×20, 2 квадратные шайбы на торцы, 2 стальные резьбы, сварочный аппарат с электродами,  болгарку, 2 металлические коронки 25 и 29 диаметра, сверло 8,5 мм, быстро сохнущую грунтовку и молотковую краску.
Отрезаем кусок трубы квадратного сечения размером 900 мм.
Сверлим предварительные отверстия многоступенчатым сверлом по заранее нанесенным отметкам. На одной стороне расстояние от края 50×150×150×200×150×150×50, на противоположной стороне 325×250×325. Этого достаточно для котла, работающего на твердом топливе.
Отверстия расширяем коронкой 25 диаметра. Аналогично выполнятся отверстия коронкой 29 диаметра.
Готовые отверстия в трубе.
Привариваем стальные муфты к шайбам
На данном этапе муфты с заглушками необходимо зачистить.
Шайбы к торцам привариваются в 2 этапа. Сначала прихватываются в нескольких точках, затем выполняется основной сварочный шов. После чего все необходимо зачистить.
К выполненным отверстиям на трубе аналогичным образом привариваются резьбы, после чего трубу необходимо зачистить.
По окончанию процесса необходимо провести испытание. Для этого на все резьбы накручиваются заглушки, и система подключается к насосу с показаниями манометра 7,2 атмосферы.
После проведенных испытаний, гидрострелку необходимо прогрунтовать и покрасить. Пока сохнет краска, можно приготовить крепления для разделителя.

Данный процесс наглядно можно посмотреть на мастер-классе профессионального специалиста:

Изготовить гидрострелку из полипропилена своими руками еще проще. Для этого необходимы специальные инструменты для резки пластика и специальный аппарат для сварки.

Схема гидравлического разделителя

Особенности монтажа гидрострелки

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

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

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

Монтаж гидроразделителя в частном доме

Заключение

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

И напоследок посмотрите видеообзоры устройства, назначения и функционирования гидрострелки:

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? Поддержите нас и поделитесь с друзьями

Гидрострелка

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

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

Монтаж гидрострелки

Монтаж гидрострелки выполняется в таких вариантах, как: 

  1. Когда один настенный котел обеспечивает работу разветвленной системы со значительным расходом теплоносителя.

  2. Когда система включает в себя два котла настенного типа. 

  3. Когда в состав системы входит сразу два типа котлов – настенный и напольный. При этом напольный котел, как правило, является резервным. Следовательно, работает только один котел – настенный.

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

Гидрострелка для отопления может работать в трех вариантах:

  1. Когда и котел, и система тратят одинаковое количество теплового носителя. В данном случае тепловой носитель поступает прямо в систему. Там он распределяется по контурам с помощью насосов, а после снова возвращается в котел через гидравлическую стрелку.

  2. Когда теплоноситель больше расходится через отопительную систему, чем через котел. В этом случае гидрострелка поставляет к котлу столько теплоносителя, сколько ему требуется для нормальной работы. В свою очередь система отопления возьмет столько теплоносителя, сколько требуется ей.

  3. Когда расход в системе отопления уменьшился без видимых причин. В таком случае стабильную работу котла обеспечивает именно гидрострелка, которая позволит ему вовремя нагреваться и отключаться.

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

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

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

Принцип работы гидрострелки. Работа гидрострелок для отопления

03.05.2017

Уважаемые посетители сайта-магазина proxytherm.ru, в этой небольшой статье попытаемся рассмотреть принципы работы и основное предназначение гидрострелки.

Принцип работы гидрострелки. Предназначение устройства.

Основные функции гидравлического разделителя:

1) Выравнивание гидравлического сопротивления в системе отопления.

2) Обеспечение постоянного расхода теплоносителя через котел.

Если в системе отопления два или более контуров (насосов), они могут влиять друг на друга. Это означает, что более мощный насос или контур с наименьшим гидравлическим сопротивлением будет «перетягивать» на себя основной поток теплоносителя, а остальные контуры будут «голодать». При использовании гидравлического разделителя такие процессы исключены. Насосы работают в заданных режимах, что увеличивается срок их эксплуатации. Сохраняется возможность регулировки расхода и температуры на каждом контуре, без влияния на соседние контуры и их насосы.

Современные котлы отопления очень технологичные и компактные. Теплообменники в таких котлах изготавливаются из труб не большего диаметра, поэтому во время работы системы близким к максимальным, котел не успевает прогревать большое количество теплоносителя и должен работать на очень больших нагрузках. Когда потребление минимальное, можем наблюдать обратный процесс: котел очень часто включается и выключается, так как реагирует даже на небольшое изменение температуры. Отдельно можно отметить твердотопливные котлы и котлы с чугунными теплообменниками. У такого оборудование очень большая разница температур теплоносителя на входе и выходе из котла во время пуска, поэтому во избежание поломок, обязательно нужно устанавливать гидроразделитель. В вышеперечисленных случаях, гидрострелка выполняет функцию «буферной» емкости. При больших объемах потребления теплоносителя, когда котел не успевает прогревать требуемое количество, смешивает прямой поток, с обраткой. Когда наоборот, потребление небольшое, гидроразделитель накапливает и обратно пускает нагретый теплоноситель в котел, тем самым обеспечивает ровную работу оборудования и увеличивает срок работы вашей системы отопления.

Очистка теплоносителя от посторонних частиц и воздуха.

Грамотно сконструированная гидрострелка снабжается автоматическим воздухоотводчиком, магнитным уловителем металлических частиц, а также сливным отверстием. Во время постоянного движения жидкости, особенно при пусконаладочных работах, в систему отопления может попасть воздух, мелкие частички мусора. Внутренняя конструкция гидрострелки позволяет отделять воздух и шлам, предотвращая дальнейшее его движение по системе. Для уменьшения количества посторонних частиц в теплоносителе рекомендуется минимизировать, а лучше исключить, арматуру и трубопровод из черной стали.

Расчет гидрострелки производится с помощью большего количества формул и табличных данных. Выбор гидроразделителя в наше время не сложный процесс. Производители рассчитывают все параметры и предлагают конечному потребителю выбрать оборудование исходя из необходимой мощности.

Купить гидрострелку можно из любого материала, у каждого есть свои минусы и плюсы.

Конструкция гидрострелки, также может быть разной. Мы же рекомендуем при проектировании и монтаже систем отопления, не увлекаться экономией, так как выход из строя котельной в отопительный период может привести к значительным затратам на ремонт.

Грамотно подобранное оборудование и профессиональный монтаж, обеспечат владельцу комфорт и уют на долгие годы.

Качественные коллекторы отопления в Смоленске. Широкий выбор. Бесплатная доставка.

Заказать гидрострелки в Тамбове от ПроксиТерм на официальном сайте завода

Разделитель гидравлический: описание, назначение | Отопление дома и квартиры

 

Вступление

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

Разделитель гидравлический — назначение

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

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

Устройство классического разделителя отопительных контуров

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

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

Принцип работы гидравлического разделителя

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

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

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

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

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

Промежуточный итог

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

Гидравлический разделитель – как работает

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

Как работает разделитель

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

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

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

Где используется гидравлический разделитель

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

Размеры гидравлического разделителя

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

Согласно формуле все очень просто:

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

Пример.

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

Считаем:

50 литров÷60 секунд=0,833 л/ сек;

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

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

Расчет гидравлического разделителя

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

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

Другие формы гидравлических разделителей

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

Повороты в монтаже

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

©Obotoplenii.ru

Другие статьи раздела Монтаж отопления

 

 

Похожие статьи

Гидрострелка для отопления — назначение, принцип работы и расчёт: tvin270584 — LiveJournal

Чтобы отопительная система работала с максимальной эффективностью, необходимо добиться хорошей балансировки всех его узлов, а все элементы хорошо справлялись со своими функциями. Такая задача — достаточно сложная, особенно, когда речь идет и о разветвленном механизме с большим количеством контуров.

Очень часто подобные контуры имеют индивидуальные схемы термостатического управления, свой температурный градиент, различаются пропускной способностью, а также требуемым уровнем напора теплоносителя. Для того, чтобы объединить все узлы в единое целое. Поможет решить данную задачу гидрострелка для отопления. О том, что представляет собой гидравлические разделитель и как он работает, мастер сантехник расскажет в этой статье.
Назначение гидроразделителя

Для того, чтобы дать ответ на вопрос: в чем предназначение гидрострелки, следует разобраться как функционирует отопительная система. Наиболее простой вариант системы с принудительной циркуляцией упрощенно состоит из:

  • Котла (К), здесь теплоноситель нагревается;
  • Циркуляционного насоса (N1), за счет функционирования которого, теплоноситель движется по трубам подачи (красные линии) и обратки (синие линии). Насос монтируется на трубе или же входит в комплект конструкции котла — особенно это характерно для моделей настенного исполнения;
  • Радиаторов отопления (РО), благодаря которым происходит теплообмен — тепловая энергия теплоносителя передается в комнаты.

Осуществив правильный выбор циркуляционного насоса по производительности и образуемому напору в простой одноконтурной системе, вам может вполне хватить одного экземпляра и не придется монтировать вспомогательные устройства.

Обратите внимание! Циркуляционный насос — неотъемлемое звено системы отопления. Благодаря этому прибору эффективность функционирования системы увеличивается

Для домов, небольших по размеру, такой простой схемы может быть вполне достаточно. Но в больших помещениях очень часто приходится прибегать к применению несколько контуров отопления. Усложним схему.

Как видно на рисунке, благодаря насосу осуществляется циркуляция теплоносителя через коллектор Кл, откуда он разбирается на несколько разных контуров. Это могут быть:

  • Один или более высокотемпературных контуров с обычными радиаторами или конвекторами.
  • Водяные теплые полы (ВТП), для которых температурный режим теплоносителя должен быть намного ниже. Это означает, что придется задействовать специально предназначенные для этого термостатические устройства. Чаще всего сенсорная длина контуров теплых полов в несколько раз выше обычной радиаторной разводки.
  • Система обеспечения дома горячей водой с установкой бойлера косвенного нагрева (БКН). Здесь – совершенно особые требования к циркуляции теплоносителя, так как обычно изменением расхода протекающего через бойлер теплоносителя регулируется и температура нагрева горячей воды.

Теперь возникает вопрос: сможет ли справиться один насос с такой большой нагрузкой и таким расходом теплоносителя? Навряд ли. Несомненно, на рынке можно найти высокопроизводительные и высокомощные модели, которые отличаются хорошими показателями образуемого напора, но здесь стоит учесть и возможности самого котла, которые никак нельзя назвать неограниченными. Его теплообменник и патрубки рассчитаны на определенную производительность и определенное давление, которое возникает. Если превысить заданные параметры, можно попросту прийти к тому, что ваш отопительный прибор выйдет из строя.

Да и если насос все время будет функционировать на гране своих возможностей, обеспечивая теплоносителем все контуры разветвлённой системы, то долго он не прослужит. К тому же работа будет сопровождаться громким шумом, а электрическая энергия будет потребляться в больших количествах.

Чтобы решить эту проблему, необходимо необходимо разделить всю гидравлическую систему не только на контуры конечного потребления, через коллектор, но и выделить отдельный контур котла.

Именно для этого и предназначена гидрострелка, которая монтируется между котлом и коллектором. Установка гидрострелки в системе отопления позволяет избавиться от скачков температурного напора.

Устройство гидрострелки

Гидроразделитель — это вертикальный полый сосуд, состоящий из труб большого диаметра (квадратного профиля) с эллиптическими заглушками по торцам.

Размеры разделителя обусловлены мощностью котла, зависят от количества и объема контуров.

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

Патрубок емкостного гидравлического разделителя и отопительный трубопровод соединяются с посредством фланцев или резьбы.

Материал, из которого изготавливается гидрострелка — низкоуглеродистая нержавеющая сталь, медь, полипропилен. Корпус обрабатывают антикоррозийным составом, покрывают теплоизоляцией.

Принцип работы

Теперь, когда мы знаем для чего нужна гидрострелка для отопления и разобрались с ее конструкцией, можно переходить к особенностям ее функционирования.

В процессе её работы выделяется три основных режима.

Режим первый.

Система практически находится в равновесии. Расход «малого» котлового контура практически не отличается от суммарного значения расходов всех контуров, подключенных к коллектору или непосредственно к гидрострелке.

Теплоноситель не задерживается в гидрострелке, а проходит сквозь нее по горизонтали, практически не создавая вертикального перемещения. Температура теплоносителя на патрубках подачи (Т1 и Т2) – одинакова. Естественно, такая же ситуация и на патрубках, подключенных к «обратке» (Т3 и Т4). В таком режиме гидрострелка, по сути, не оказывает никакого влияния на функционирование системы.

Но подобное равновесное положение – крайне редкое явление, которое может замечаться лишь эпизодически, так как исходные параметры системы всегда имеют тенденцию к динамическому изменению.

В продаже можно найти модели коллекторов со встроенными гидравлическими разделителями. Выбрать можно варианты на 2, 3, 4 или 5 контуров.

Режим второй.

В текущий момент сложилось так, что суммарный расход на контурах отопления превышает расход в контуре котла.

С такой ситуацией приходится сталкиваться достаточно часто, когда все подключённые к коллектору контуры именно в этот момент требуют максимального расхода теплоносителя. Обыденными словами – сиюминутный спрос на теплоноситель превысил то, что может выдать контур котла. Система при этом не остановится и не разбалансируется. Просто в гидрострелке сам по себе сформируется восходящий по вертикали поток от патрубка «обратки» коллектора к патрубку подачи. Одновременно к этому потоку в верхней области гидравлического разделителя будет производиться подмес горячего теплоносителя, циркулирующего по «малому» контуру. Температурный баланс: Т1 > Т2, Т3 = Т4.

Коллектор с гидрострелкой на 3 контура позволяет безопасно и грамотно подключить радиаторы, бойлер и тёплые полы. Является самым популярным в своём сегменте. Наличие 4 контуров позволяет дополнительно подключить нагреватель воздуха в вентиляции. Для подключения ещё и резервного котла нужно наличие 5 контуров.

Режим третий.

Этот режим функционирования гидравлического разделителя является, по сути, основным – в грамотно спланированной и правильно смонтированной системе отопления именно он и станет превалирующим.

Расход теплоносителя в «малом» контуре превышает аналогичный суммарный показатель на коллекторе, или, иными словами, «спрос» на необходимый объем стал ниже «предложения». Причин тому может быть немало: — Аппаратура термостатического регулирования на контурах снизила или даже временно прекратила поступление теплоносителя из коллектора подачи на приборы теплообмена.

Температура в бойлере косвенного нагрева достигла максимальной, а забора горячей воды давно не было – циркуляция через бойлер прекращена. Отключены на какое-то время или на длительный период отдельные радиаторы или даже контуры (необходимость профилактики или ремонта, нет нужды отапливать временно неиспользуемые помещения и иные причины). Система отопления вводится в действие ступенчато, с постепенным включением отдельных контуров.

Ни одна из перечисленных причин никак негативно не скажется на общей функциональности системы отопления. Излишек объема теплоносителя вертикальным нисходящим потоком просто будет уходить в «обратку» малого контура. По сути, котел станет обеспечивать несколько избыточный объем, а каждый из контуров, подключенных к коллектору или напрямую к гидрострелке, будет забирать ровно столько, сколько требуется в настоящий момент. Температурный баланс при таком режиме работы: Т1 = Т2, Т3 > Т4.

При монтаже гидрострелки в индивидуальных системах отопления чаще всего используются пластиковые модели, которые и стоят дешевле, и установка их производится при помощи фитингов.

Расчет гидрострелки

Многие пользователи задаются вопросом: как рассчитать гидрострелку для отопления? Поскольку устройства, которые есть в продаже предназначены для определенной мощности отопительной системы.

Многие хотят самостоятельно изготовить прибор и тогда очень важно произвести правильные и точные расчеты.

Представим расчет в зависимости от мощности системы отопления.

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

Формула расчёта расхода теплоносителя

Q = W / (с × Δt)

Где:

  • Q – расход, л/час;
  • W – мощность системы отопления, кВт
  • с – теплоемкость теплоносителя (для воды – 4,19 кДж/кг×°С или 1,164 Вт×ч/кг×°С или 1,16 кВт/м³×°С)
  • Δt – разница температур на подаче и «обратке», °С.
  • Вместе с тем, расход при движении жидкости по трубе равен: Q = S × V
  • S – площадь поперечного сечения трубы, м²;
  • V — скорость потока, м/с.

S = Q / V= W / (с × Δt × V)

Опытным путем доказано, что для оптимального смешивания в гидравлическом разделителе, качественного отделения воздуха и выпадения в осадок шлама, скорость в нем должна быть не выше 0,1 – 0,2 м/с.

Раз уж выбрана единица измерения час, то умножаем на 3600 секунд. Получается 360 – 720 м/час.

Можно взять усредненное значение – 540 м/час.

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

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

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

D = √ (4×S/π) = 2 × √ (S/π)

Подставляем значения:

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

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

В итоге формула примет такой вид:

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

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

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

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

Поэтому гидрострелка для отопления решает важные задачи. При необходимости её нужно монтировать.

Видео

В сюжете — Принцип работы гидравлической стрелки.

В сюжете — Устройство и назначение гидрострелки

Источник
https://santekhnik-moskva.blogspot.com/2018/04/gidrostrelka-dlya-otopleniya.html

Влияние изменения рабочих температур и циклов замораживания-оттаивания на гидравлическую проводимость скважинных теплообменников | Геотермальная энергия

Влияние изменений температуры

В первую очередь были проведены исследования по экспериментальному выявлению влияния изменений температуры на гидравлическую целостность ПТЭ в незамерзающих условиях. На рис. 8 показаны измерения гидравлической проводимости BHE (трубы и цементный раствор) K BHE для различных температурных уровней.Очевидно, что проводимость гидросистемы образца в пилотном эксперименте сильно зависит от общего уровня температуры.

Начальная гидравлическая проводимость (А) при 12 °C составляла 7,7 × 10 –10 м с –1 , что находится в диапазоне ожидаемой величины и, следовательно, хорошо согласуется с результатами для начального состояния ( черный) из экспериментов с нормой (E). При охлаждении сосуда (черные метки) до 10°C наблюдалось начальное значительное увеличение K BHE до 2 × 10 -8 мс -1 .Продолжающееся охлаждение BHE продолжило эту тенденцию и увеличило проводимость системы, линейную в логарифмическом масштабе, до (B) 2 × 10 –7 мс –1 при 3 °C. Последующее нагревание эксперимента с шагом от 3°C до 12°C подтвердило эту тенденцию в обратном порядке. Было подтверждено экспоненциальное поведение проводимости гидросистемы в зависимости от общего уровня температуры, что дало K BHE (C) ~ 2,5 × 10 –8 мс –1 при температуре не ниже 12 °C.Однако разница между проводимостью гидросистемы после теплового нагружения и исходной проводимостью гидросистемы ВТО сохранилась и привела к необратимому гистерезису в 1,5 величины.

После испытаний на уровне температуры эксперимент был охлажден до 3 °C для проведения последовательности FTC, как описано в разделе «Процедуры испытаний». Гидравлические измерения со ступенчатым повышением уровня температуры были впоследствии воспроизведены и подтвердили индуцированное ФТК увеличение гидравлической проводимости ОЗТ до значения ~ 9.4 × 10 –8 мс –1 при 12 °C (рис. 8D).

Рис. 8

Средние значения измерений влагопроводности K BHE при изменении температурных ступеней с исходным состоянием ( A ), процесс охлаждения (черный) до 3°C ( B ), процесс нагрева (красный) до 12 °C ( C ), процесс нагрева после FTC6 (зеленый, D ) и сравнительные значения параллельного эксперимента по VDI 4640-2 (2019) с той же комбинацией цементного раствора и материала трубы при 20 °C, средние значения для 3 образцов по 600 показаний на каждом ( E )

Что касается влияния изменений температуры на гидравлическую проводимость системы BHE, состоящей из труб, окруженных цементирующим материалом, то представленные результаты в целом хорошо согласуются с результатами, сообщенными Алланом (2000). Наиболее вероятным представляется, что увеличение гидравлической проводимости локализовано в месте контакта гидрофильного раствора с гидрофобной полиэтиленовой трубой и является результатом более сильной термоусадки трубы по отношению к залитому телу при понижении температуры.

Одновременно в эксперименте по Anbergen et al. (2014 г.) и VDI 4640-2 (2019 г.) выполнялась в лабораторных условиях окружающей среды (20 °C, рис. 8E) с использованием той же комбинации цементного раствора и трубы, что и в экспериментальном эксперименте.Нанесенные значения включают начальную проницаемость системы (черный) и проницаемость системы после FTC 6 (зеленый). Результаты идеально вписываются в экстраполированный курс ретроградного пути экспериментального эксперимента без воздействия FTC. Следовательно, ожидается, что тепловые условия также окажут значительное влияние на результаты измерений для эксперимента в Анбергене.

Для перепроверки этих результатов был проведен дополнительный эксперимент с теми же трубами, но с другим цементным раствором. Для этого три образца были выдержаны в течение 56 дней при температуре 10°С согласно VDI 4640-2 (2019). Общие условия эксперимента были аналогичны условиям пилотного эксперимента. Если были внесены изменения, это упоминается здесь. Общее влияние уровня температуры на гидравлическую проводимость между цементным раствором и трубой из полиэтилена высокой плотности также можно было наблюдать в этом конкретном дополнительном эксперименте, как показано на рис. 9. Начиная с измерения в обычных лабораторных условиях, как указано в VDI 4640-2 ( 2019), снижение уровня температуры приводит к увеличению проводимости гидросистемы примерно на 1.5 величин, впоследствии. Однако непропорционально сильное влияние первого снижения температуры, как показано на рис. 8А, воспроизвести не удалось. Хотя образцы также были отверждены при 10 °C, их затем устанавливали в испытательные камеры в лабораторных условиях (20 °C) и, таким образом, уже подвергали изменению температуры, которое, вероятно, повлияло на площадь контакта между трубой и цементным раствором. Повышенный исходный уровень влагопроводности образца Б можно объяснить микротрещинами при изготовлении образца.

Принимая во внимание представленные результаты, совершенно очевидно, что кольцевое пространство между полиэтиленовой трубой и цементным раствором регулярно меняется в результате дифференциального теплового сжатия и расширения обоих материалов. Таким образом, увеличение гидравлической проводимости системы за счет штатной работы ПЗТ и без приложения морозо-оттаивающего напряжения представляется весьма вероятным.

Циклы замораживания-оттаивания

Для изучения влияния замерзания и оттаивания на гидравлическую целостность, а также на распределение температуры всей системы КТО, состоящей из труб теплообменника, цементного раствора и окружающего грунта, в пилотном эксперименте было проведено шесть ФТК.Хотя отдельные процедуры испытаний идентичны для разных FTC, наблюдаемые характеристики неодинаково выражены в каждом испытании. Таким образом, результаты представлены и обсуждены на примере третьего FTC (FTC 3 ), поскольку в этом FTC особенно заметны основные черты.

На рисунке 10 показан ход измерений температуры, а также соответствующих отдельно контролируемых значений гидравлической проводимости в течение FTC 3 .

Рис. 9

Сравнение среднего значения гидравлической проводимости образцов тампонажных труб, испытанных по ВДИ 4640-2 (2019) (отверждение образца в течение 56 сут при 10 °С) из фазы предварительной подготовки при температуре 3°C, с K BHE около 3,5 × 10 –7 мс −1 и K SOIL 8   мс −1 соответственно. В сумме это привело к K SYS ~ 1 × 10 –7 мс −1 .Между 0 и 3 ч охлаждение образца вызвало тепловое сжатие компонентов (в основном трубы) и вызвало небольшое увеличение K BHE примерно до 7 × 10 –7 мс –1 . После 5 ч охлаждения началось замораживание образца, о чем можно судить по падению температуры в зоне датчика Skin S и N ниже 0 °C. Через 20 ч образование льда инициирует снижение K BHE , которое уменьшается примерно на три порядка в последующие часы.

Когда процесс оттаивания был инициирован через 40 ч, значение K BHE снова начало расти, приближаясь почти к исходному состоянию в конце FTC (примерно через 48 ч). В отличие от K BHE , гидравлическая проводимость почвы ( K ПОЧВА ) претерпевала лишь незначительные изменения практически на протяжении всего опытно-промышленного эксперимента, за одним исключением: во время оттаивания пробной колонки на площади около 42 га. наблюдалось умеренное повышение K ПОЧВА , весьма вероятно, из-за открытия забитых льдом каналов.Ход проводимости гидравлической системы ( K SYS ) ясно показывает, что наблюдаемые изменения зависят исключительно от увеличения или уменьшения K ПОЧВЫ . Это неудивительно, поскольку с точки зрения соответствующих площадей водотоков доля A ПОЧВЫ значительно больше, чем доля A BHE .

Первое снижение температуры в начале операции заморозки заканчивается через 8-10 ч.С этого момента в течение ок. 12 ч. Далее (начиная через 20 ч) происходит дальнейшее снижение температуры одновременно с уменьшением K BHE . Правдоподобное объяснение состоит в том, что может существовать более низкое сопротивление теплопередаче между трубой и цементным раствором, поскольку теплопроводность льда в четыре раза выше, чем теплопроводность воды. Кроме того, конвективный перенос тепла водой через поры может блокироваться льдом.

После испытания продолжительностью прибл.Через 30 ч в зоне кожи произошло резкое повышение температуры, которое также регистрировалось датчиками с 1 по 3 в затухающей и отсроченной форме. Это явление интерпретируется здесь как эффект скрытого теплообмена. В связи с сильным характером воздействия в области кожной зоны предполагается, что в этой области замерзло определенное количество воды, что, следовательно, позволяет предположить, что в этой области существовали отчетливые пути течения. Однако такого резкого повышения температуры в направлении обратного потока ЧТО не наблюдается (рис.10В). Здесь температурные кривые во время охлаждения показывают общее более плоское падение, а также меньшие эффекты скрытого тепла. Это можно объяснить неравномерным распределением температуры из-за разной температуры в подающем и обратном трубопроводах.

Рис. 10

Результаты измерений FTC 3 из FTC 6 пилотного эксперимента. Верхний график: измерения температуры в южной ориентации. Средний график: измерения температуры в северной ориентации Нижний график: синим цветом ( K BHE ), проводимость грунта черным цветом ( K ПОЧВА ) и всей системы BHE красным ( K ) СИС ).Результаты отображаются в зависимости от фазы промерзания грунта и фазы оттаивания

Как было сказано выше, при промерзании очевидно радиальное затухание повышения температуры, вызванное скрытыми тепловыми эффектами. Напротив, когда активное охлаждение было остановлено через 40 ч, все датчики температуры зарегистрировали внезапное падение температуры. Такое поведение не может быть объяснено скрытыми тепловыми эффектами. Предполагается, что непреднамеренное воздействие на холодный спай термопар произошло из-за снижения лабораторной температуры на 3 К после отключения активного охлаждения.После этого резкого падения температуры установилось постепенное повышение температуры.

В то время как на возвратной стороне (рис. 10B) повышение температуры было более или менее умеренным (за исключением Sensor Soil 2 N), на входной стороне (рис. 10A) повышение температуры сначала было ослаблено примерно на 2 ч, прежде чем, наконец, набрать обороты. Этот демпфирующий эффект, скорее всего, был вызван реверсированием влияния скрытого тепла в процессе оттаивания.

При дальнейшем потеплении температура кожного покрова повышается быстрее, чем температура почвы.Это еще одно указание на повышенную проницаемость в скин-зоне, что приводит к усилению конвективного теплообмена с водой, подаваемой в образец при температуре 20 °C, которая действует как термоиндикатор. Эти результаты показывают, что повышенная проницаемость в области скин-зоны имеет большое значение для системных соображений.

При сравнении значений гидравлической проводимости почвы и BHE, измеренных после различных FTC (таблица 5), видны лишь незначительные различия.Однако в фазах активного выхолаживания и самого процесса росообразования были обнаружены колебания электропроводности почвы. Однако после этих циклических нагрузок гидравлическая проводимость обычно вновь приближалась к исходному состоянию.

Таблица 5 Гидравлическая проводимость (м с −1 ), измеренная после каждого ПТК при 3°С, а также измерения при 12°С до и после эксперимента (± расчетная неопределенность измерения)

Увеличение проводимости грунта во время охлаждение с 12 до 3°С было вызвано потерей эластичности латексного покрытия при снижении температуры.В результате на внешней стороне образца развивался кольцевой поток, что впоследствии можно было подтвердить с помощью урановых меток.

Визуализация нарушений с помощью индикатора уранина

После завершения тепловых экспериментов на вход потока пробы был введен высококонцентрированный раствор урана, который служил флуоресцентным маркером для качественной оценки эксперимента. В черном свете можно визуализировать предпочтительные пути потока флуоресцирующего индикатора уранина (рис.11).

Рис. 11

Вид сверху на разобранный образец корпуса КТО ( A ) и окружающий грунт ( B ) при дневном свете (1) и черном свете (2) для визуализации путей течения в зоне обшивки ( С ). Тело КТО схематически нарисовано красным цветом для увеличения видимости раствора КТО

Особое внимание следует уделить зоне обшивки, куда уранин проник прибл. 15–20 мм в тело грунта, радиально. Это указывает на то, что грунт в районе БТО имел значительно повышенную гидравлическую проводимость.Кольцевой объем, на который влияет пропитка уранином, соответствует глубине проникновения фронта промерзания, измеренной во время испытаний FTC. Следовательно, эффекты промерзания оказывают неблагоприятное влияние на гидравлическую проводимость не только самого ПЗТ, но и окружающих природных недр.

Кроме того, урановый метод выявил дополнительные предпочтительные пути потока в цементной закладке КТО (рис. 12): остатки урана были обнаружены на внешней стороне труб, а также на контактных поверхностях в цементном растворе.

Рис. 12

Общий вид демонтированного и промытого корпуса КТО из труб ПЭВП ( A ) и цементного раствора ( B ) при дневном свете (1) и черном свете (2). Окружные пути потока ( C ) на трубах PE-HD и щели ( D ) между обратным ( E ) и входным потоком ( F ) хорошо видны

Если наблюдается повышение проницаемости кожи зона приобрела пробивной характер, выявлено хрупкое разрушение материала (трещины), вызванное морозо-оттаиванием, в виде разрушения тела цементного раствора.В частности, эти эффекты возникают между подающим и обратным трубопроводом ППТ, где механические напряжения считаются максимальными из-за больших перепадов температур. Причем эффекты растягивающих напряжений наблюдались на наибольшем участке высоты образца, но интенсивность их была переменной.

В заключение, экспериментальные данные, особенно гидравлические исследования, были подтверждены качественными визуальными наблюдениями с использованием уранового индикатора.

Гидравлическая стрела — что это такое и как она устроена?

Гидравлическая стрела – это устройство, представляющее собой компенсационную камеру, предназначенную для связи контуров котла с системой отопления в целом.Этот механизм используется в бытовых и промышленных системах отопления. Гидравлическая стрелка нормирует разницу температур между двумя контурами для одного потока.

Назначение и функции

Чаще всего данный инструмент монтируется в системах каскадного включения котлов. Этот механизм снижает риск возникновения колебаний потока контура от теплоносителя. Таким образом, устройство гидрострелки позволяет ей взаимно воздействовать на два потока соседних водяных контуров. Его устанавливают в разных направлениях – горизонтальном и вертикальном. В некоторых случаях этот инструмент используется в качестве воздухоотделителя и шламоотделителя. В системе отопления и охлаждения он также используется для выравнивания потока гидравлической системы. При удалении различных пузырьков последний работает очень стабильно и качественно.

Что еще особенного в гидравлической стреле? Принцип работы этого устройства состоит из нескольких пунктов. Во-первых, этот механизм создает равновесие в гидравлической системе.А во-вторых, гидравлическая стрела удаляет из системы водоснабжения различные пузырьки и шлам, предотвращая тем самым образование отложений в устройстве. Все это положительно сказывается на работе котла и батарей отопления в целом.

Устройство гидравлической стрелы

Эта деталь изготовлена ​​из специальной низкоуглеродистой стали, оснащена 4-мя патрубками, термогильзой для измерения температуры и перфорированной перегородкой. Система имеет два входных и выходных патрубка. Первый из них выполняет функцию подключения контура котла, а второй обслуживает отопительный механизм. В баке гидропушки смонтированы перфорированная перегородка и гильза для измерения температуры. Благодаря наличию в системе первого инструмента исключается прямая циркуляция теплоносителя котлового контура в контур отопления. Перегородки, установленные в нижней части гидрострелы, увеличивают процесс ликвидации, а клапанный штуцер очищает устройство от загрязнений.

В каких случаях устанавливается?

Гидрострелка монтируется в тех случаях, когда насос первого контура взаимодействует с одним или несколькими устройствами второго в той же системе. Как следствие, возрастает риск возникновения пульсаций расхода в контурах теплоносителя. А благодаря такому устройству, как гидропушка, эти воздействия нормируются до стабильных значений, тем самым исключается возможность негативного воздействия насосов друг на друга. Таким образом, это средство обеспечивает подачу воды одинакового напора ко всем контурам системы. При этом скорость потока в системе составляет 0,1-0,2 метра в секунду.

р>>

NFPA — Что такое гидравлика

Чтобы представить простую гидравлическую систему, представьте себе два одинаковых шприца, соединенных трубкой и наполненных водой (см. рис. 1). Шприц A представляет насос, а Шприц B представляет привод, в данном случае цилиндр.Нажатие на поршень шприца A создает давление внутри жидкости. Это давление жидкости действует одинаково во всех направлениях (закон Паскаля) и заставляет воду вытекать через дно в трубку и в Шприц B . Если вы разместили 5 ф.
на поршень шприца B , вам нужно будет надавить на поршень шприца A с усилием не менее 5 фунтов. силы для перемещения груза вверх.Если бы объект весил 10 фунтов, вам пришлось бы толкать его как минимум с 10 фунтами. силы для перемещения груза вверх.

Если площадь плунжера (который является поршнем) шприца A составляет 1 кв. дюйм, а вы толкаете с усилием 5 фунтов. силы, давление жидкости будет 5 фунтов/кв. дюйм (psi). Поскольку давление жидкости действует одинаково во всех направлениях, если объект на шприце B (который, опять же, имеет площадь 1 кв. дюйм) весит 10 фунтов., давление жидкости должно превысить 10 фунтов на квадратный дюйм, прежде чем объект двинется вверх. Если мы удвоим диаметр шприца B (см. рис. 2), площадь поршня увеличится в четыре раза. Это означает, что вес в 10 фунтов будет поддерживаться на 4 квадратных дюймах жидкости. Следовательно, давление жидкости должно превышать 2,5 фунта на квадратный дюйм (10 фунтов ÷ 4 кв. дюйма = 2,5 фунта на квадратный дюйм), чтобы поднять объект весом 10 фунтов вверх.
Таким образом, перемещение 10-фунтового объекта потребует только
2,5 фунта. силы на поршень шприца A , но поршень шприца B будет двигаться вверх только на ¼, если оба поршня имеют одинаковый размер.В этом суть силы жидкости. Варьирование размеров поршней (плунжеров) и цилиндров (шприцев) позволяет многократно увеличить приложенную силу.

В реальных гидравлических системах насосы содержат множество поршней или других типов насосных камер. Они приводятся в движение первичным двигателем (обычно электродвигателем, дизельным двигателем или газовым двигателем), который вращается со скоростью несколько сотен оборотов в минуту (об/мин). Каждое вращение заставляет все поршни насоса выдвигаться и втягиваться, втягивая жидкость и выталкивая ее в гидравлический контур.Гидравлические системы обычно работают при давлении жидкости в тысячи фунтов на квадратный дюйм. Таким образом, система, которая может развивать давление 2000 фунтов на квадратный дюйм, может толкать 10 000 фунтов. силы из цилиндра примерно такого же размера, как банка газировки.

Гидравлические системы

Внедорожная техника, наверное, самая распространенная
применение гидравлики
. Будь то строительство, добыча полезных ископаемых, сельское хозяйство, сокращение отходов или вспомогательное оборудование, гидравлика обеспечивает мощность и управление для решения поставленных задач и часто обеспечивает движущую силу для перемещения оборудования с места на место, особенно когда задействованы гусеничные приводы. Гидравлика также широко используется в тяжелом промышленном оборудовании на заводах, в морском и морском оборудовании для подъема, гибки, прессования, резки, формовки и перемещения тяжелых заготовок. Ниже приведены истории болезни, размещенные на веб-сайтах отраслевых изданий, описывающих использование гидравлики в различных приложениях:

Сельское хозяйство:

У виноградоуборочного комбайна тяга на высоте
Аккумуляторы Beat Boom Bounce

Конструкция:


Асфальтоукладчик со скользящими формами обладает всеми преимуществами
Гидравлика обеспечивает широкий диапазон движений многосочлененного экскаватора

Развлечения:
Электрогидравлика управляет гигантским слоном 
Музыкальный Человек-Паук использует силу гидравлики для управления и подъема сцен и платформ

Морской и морской:

Лодка-краб ловит огромную экономию топлива

Волновая энергия ставит новые задачи

Отходы и переработка:
Гидравлика
делает мусоровоз быстрым, тихим и эффективным

Компактные двигатели делают подметальные машины простыми

Другие отрасли промышленности, в которых гидравлика выгодна:

  • Энергия
  • Станки
  • Формование металлов
  • Военные и аэрокосмические
  • Горнодобывающая промышленность
  • Коммунальное оборудование

Дополнительные гидравлические приложения

Больше примеров из практики гидравлики

Основы гидравлики Онлайн-обучение

Гидравлические силовые компоненты

Гидравлические системы состоят из нескольких компонентов, которые работают вместе или последовательно для выполнения определенного действия или работы. Люди, хорошо разбирающиеся в гидродинамических схемах и конструкции систем, могут приобрести отдельные компоненты и самостоятельно собрать из них гидравлическую систему. Однако многие гидросистемы разрабатываются дистрибьюторами, консультантами и другими профессионалами в гидроэнергетике, которые могут предоставить систему полностью или частично.

К основным компонентам любой гидравлической системы относятся:

  • насосное устройство — гидравлический насос или воздушный компрессор для подачи жидкости в систему
  • жидкостные проводники — трубки, шланги, фитинги, коллекторы и другие компоненты, распределяющие жидкость под давлением по всей системе
  • клапаны — устройства, регулирующие расход жидкости, давление, запуск, остановку и направление
  • приводы — цилиндры, моторы, поворотные приводы, захваты, вакуумные присоски и другие компоненты, выполняющие конечные функции гидросистемы.
  • вспомогательные компоненты — фильтры, теплообменники, коллекторы, гидравлические резервуары, пневматические глушители и другие компоненты, обеспечивающие более эффективную работу гидравлической системы.

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

Поиск продуктов для гидравлических систем NFPA

где вы можете найти гидравлические и пневматические компоненты и продукты, доступные от компаний-членов NFPA.


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

.
Образовательные ресурсы.

Гидравлические расчеты | Сила жидкости

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

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

Сантистокс
(сСт)
Универсальные секунды Сейболта
(SUS)
1. 8 32
2,7 35
4,2 40
5,8 45
7.4 50
8,9 55
10,3 60
11,7 65
13. 0 70
14,3 75
15,6 80
16,8 85
18.1 90
19,2 95
20,4 100
22,8 110
25. 0 120
27,4 130
29,6 140
31,8 150
34.0 160
36,0 170
38,4 180
40,6 190
42. 8 200
47,2 220
51,6 240
55,9 260
60.2 280
64,5 300
69,9 325
75,3 350
80. 7 375
86,1 400
Сантистокс
(сСт)
Универсальные секунды Сейболта
(SUS)
91.5 425
96,8 450
102,2 475
107,6 500
118. 4 550
129,2 600
140,3 650
151 700
162 750
173 800
183 850
194 900
205 950
215 1000
259 1 200
302 1 400
345 1 600
388 1800
432 2000
541 2 500
650 3000
758 3 500
866 4000
974 4 500
1 190 5 500
1300 6000
1 405 6 500
1 515 7000
1 625 7 500
1730 8000
1 840 8 500
1 950 9000
2 055 9 500
2 165 10 000

Дополнительные инструменты и справочные материалы:

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


Заявление об отказе от ответственности:

Хотя формулы гидравлической мощности являются полезными инструментами для определения компонентов и возможностей системы; также необходимо учитывать другие факторы, такие как механический КПД, гидродинамика и ограничения по материалам.

Компания

Advanced Fluid Systems уделила большое внимание проверке правильности преобразований и расчетов на этой странице. Тем не менее, Advanced Fluid Systems не предоставляет никаких гарантий и не берет на себя никакой юридической ответственности за точность, полноту или полезность любой предоставленной информации.

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

Обратный клапан

— принцип работы

Рисунок 1: Обратный клапан

Обратный клапан — это устройство, которое пропускает поток жидкости только в одном направлении. У них есть два порта, один как вход для носителя и один как выход для носителя. Поскольку они пропускают среду только в одном направлении, их обычно называют «обратными клапанами» или «обратными клапанами». Основная цель обратного клапана — предотвратить обратный поток в системе.На рис. 1 показан пример обратного клапана.

Работа обратного клапана зависит от перепада давления. Они требуют более высокого давления на стороне входа клапана, чем на стороне выхода, чтобы открыть клапан. Когда давление на стороне выхода выше (или давление на стороне входа недостаточно высокое), клапан закрывается. В зависимости от типа клапана механизм закрытия отличается. В отличие от других клапанов, для их правильной работы не требуется рукоятка, рычаг, привод или человек.

Они обычно устанавливаются в приложениях, которые могут вызвать проблемы с обратным потоком.Однако, поскольку они являются обратными клапанами, они являются дешевым, эффективным и простым решением для решения потенциальной проблемы. Обратный поток может вызвать проблему, если обратный поток загрязнен и, следовательно, загрязняет среду выше по потоку. Например, канализационная линия будет иметь обратный клапан, чтобы отходы могли выходить, но не попадать обратно в систему. Они также используются, если обратный поток вызовет повреждение оборудования выше по потоку, которое может позволить среде течь только в одном направлении. Например, через фильтр обратного осмоса вода может проходить только в одном направлении, поэтому для предотвращения этого после него устанавливается односторонний клапан.Существуют различные размеры, конструкции и материалы, чтобы обеспечить наличие обратного клапана для любого применения.

 

Содержание

Как работает обратный клапан?

Давление открытия

Обратному клапану требуется минимальное давление на входе (перепад давления между входом и выходом), чтобы открыть клапан и пропустить через него поток. Это минимальное давление на входе, при котором происходит открытие клапана, называется «давлением срабатывания» обратного клапана. Удельное давление срабатывания изменяется в зависимости от конструкции и размера клапана, поэтому убедитесь, что ваша система может генерировать это давление срабатывания и что оно подходит для применения.

Закрытие

Если давление на входе когда-либо упадет ниже давления открытия или возникнет противодавление (поток пытается перейти от выхода к входу), клапан закроется. В зависимости от конструкции обратного клапана механизм закрытия может меняться. Короче говоря, противодавление прижимает заслонку, шар, диафрагму или диск к отверстию и герметизирует его. В зависимости от конструкции процессу закрытия может способствовать пружина или сила тяжести.

Ориентация установки

Так как обратный клапан работает только в одном направлении, очень важно знать правильную ориентацию при установке.Часто на корпусе клапана имеется стрелка, указывающая направление потока. В противном случае вам нужно будет осмотреть клапан, чтобы убедиться, что он установлен в предполагаемом направлении потока. Если он направлен назад, поток не сможет проходить через систему, и повышение давления может привести к повреждению.

Тип обратного клапана

 

В зависимости от конструкции обратного клапана они будут работать немного по-разному. Наиболее распространенным обратным клапаном является подпружиненный встроенный обратный клапан, однако ниже мы обсудим несколько типов.

Подпружиненный рядный

Встроенные подпружиненные обратные клапаны распространены, просты в понимании и имеют простую конструкцию. На рис. 1 показан пример подпружиненного обратного клапана, а на рис. 2 показаны основные компоненты со стрелками, указывающими направление потока. Когда поток входит во входной порт клапана, он должен иметь достаточное давление (силу), чтобы преодолеть давление открытия и усилие пружины. После преодоления он толкает диск, открывая отверстие и позволяя потоку проходить через клапан. Когда входное давление становится недостаточно высоким или возникает противодавление, противодавление и пружина прижимают диск к отверстию и запирают клапан. Пружина, наряду с коротким ходом диска, обеспечивает быстрое время реакции на закрытие. Такая конструкция клапана также предотвращает скачки давления в магистрали, а значит, и возникновение гидравлического удара. Обычные типы встроенных обратных клапанов с пружиной также называются «обратными клапанами сопла» или «бесшумными обратными клапанами».’ Они могут быть установлены в вертикальной или горизонтальной ориентации. Однако, поскольку они встроены в систему, их необходимо полностью удалить из линии для проверки и/или выполнения технического обслуживания.

Рисунок 2: Подпружиненные рабочие компоненты прямоточного обратного клапана: корпус клапана (A), диск (B), пружина (C) и направляющая (D).

Подпружиненный Y

Подпружиненные Y-образные обратные клапаны работают очень похоже на встроенные подпружиненные обратные клапаны. Отличие в том, что пружина и подвижный диск расположены под углом.Это создает форму «y», отсюда и название клапана. Он работает точно так же, как линейный клапан, но, поскольку подвижные компоненты расположены под углом, его можно осматривать и обслуживать, пока он все еще подключен к системе. Однако они крупнее и занимают больше места в системе.

Y-обратный клапан

Мяч

В шаровом обратном клапане используется свободно плавающий или подпружиненный шар, который опирается на седло уплотнения для закрытия отверстия. Уплотнительное седло обычно имеет конусообразную форму, чтобы направить шар в седло и создать надежное уплотнение, тем самым останавливая обратный поток.Когда давление жидкости на входе превышает давление срабатывания, шар смещается со своего места и позволяет течь. Когда входное давление не превышает давления открытия или есть противодавление, шар закроется под действием противодавления или пружины, эффективно закрывая отверстие.

Рис. 4. Подпружиненный шаровой обратный клапан в открытом положении, пропускающем поток (A), и в закрытом положении, препятствующем обратному потоку (B)

Мембрана

Мембранные обратные клапаны

состоят из резиновой диафрагмы, которая изгибается и открывается при увеличении входного давления.Обычно эти типы клапанов имеют свободно плавающую самоцентрирующуюся диафрагму, что делает их нормально открытыми (НО). Это означает, что нет «давления срабатывания», однако они могут быть нормально закрытыми (NC), и тогда требуется входное давление для преодоления эластичности диафрагмы. На рис. 5 слева показан нормально открытый обратный клапан с диафрагмой, так как давление на входе «минимальное», а среда все еще проходит. По мере увеличения давления на входе диафрагма изгибается и открывается, позволяя потоку проходить, как показано на рис. 5 в середине.Если возникает обратное давление (или это нормально закрытый обратный клапан с диафрагмой), диафрагма будет прижата к отверстию и герметизирует его, чтобы предотвратить обратный поток, как показано на рисунке 5 справа. Благодаря нормально открытому типу мембранные обратные клапаны идеально подходят для применения в условиях низкого давления или вакуума.

Рис. 5: Мембранный обратный клапан нормально открыт (слева), открыт под давлением на входе (посередине) и закрыт под давлением обратного потока (справа).

Лифт

Подъемный обратный клапан состоит из направляющего диска, который приподнимается (поднимается) над седлом клапана для обеспечения потока среды.Для преодоления силы тяжести и/или пружины требуется давление открытия, а направляющая удерживает диск на вертикальной линии, чтобы диск можно было установить на место с правильным выравниванием и уплотнением. Чаще всего подъемные обратные клапаны требуют, чтобы среда поворачивалась на 90 градусов, как показано на рис. 6, но есть подъемные обратные клапаны, которые расположены в линию или под углом. Когда входное давление падает ниже давления открытия или возникает противодавление, клапан закрывается под действием силы тяжести, пружины и/или с помощью противодавления. Если нет пружины, помогающей закрывать, важно установить монтажную ориентацию относительно силы тяжести, чтобы гарантировать, что диск закроется под действием силы тяжести.

Рис. 6: Поднимите обратный клапан слева в открытом положении, справа в закрытом положении.

Качели

Поворотные обратные клапаны

также обычно называют обратными клапанами с наклонным диском. Они состоят из диска на шарнире (или цапфе), который открывается под действием входного давления. При уменьшении входного давления или наличии обратного потока диск закрывается.Если нет пружины, помогающей закрывать, важно установить монтажную ориентацию относительно силы тяжести, чтобы гарантировать, что диск закроется под действием силы тяжести. На рис. 7 показан пример поворотного обратного клапана.

Рис. 7: Поворотный обратный клапан. Крышка с болтовым креплением (A), петля или цапфа (B), корпус клапана (C), диск (D), уплотнение (E)

Стоп

Запорный обратный клапан обычно представляет собой подпружиненный Y-образный обратный клапан или подъемный обратный клапан, но он имеет функцию ручного управления. Это позволяет им функционировать как обычный обратный клапан и предотвращать обратный поток, однако существует внешний механизм, который можно использовать для его блокировки и поддержания клапана в открытом или закрытом состоянии.Таким образом, этот клапан может функционировать как два клапана в одном. Они широко используются в электростанциях, циркуляционных котлах, парогенераторах, охлаждении турбин, системах безопасности.

Figuur 8: Terugslagklep: Figuur 1 toint de klep gesloten door de veer, in figuur 2 overwint de druk de veerkracht waardoor de klep opengaat, in figuur 3 wordt de klep geopend door of act, zodat de klep open blijft. De onderdelen van een afsluiter omvatten: Aandrijving (A), bedieningsas en schroefdraad (B), veer (C), en schijf (D).

Бабочка или вафля

Дроссельные обратные клапаны и межфланцевые обратные клапаны могут использоваться взаимозаменяемо. Они состоят из диска в виде бабочки или вафли, который находится на шарнире и пружине. Когда давление на входе превышает давление открытия, две стороны открываются, как показано на рисунке 9. Когда давление на входе уменьшается или возникает обратный поток, пружина шарнира (или противодавление) закрывает диск, эффективно герметизируя его. Этот тип клапана обеспечивает прямолинейный поток среды с минимальными препятствиями.

Рисунок 9. Дроссельный или межфланцевый обратный клапан

Клапан «утконос»

Рисунок 10: Обратный клапан типа «утконос»

Клапаны типа «утконос»

позволяют потоку проходить через мягкую трубку, конец которой имеет естественную уплощенную форму, как показано на рис. 10. Эта уплощенная форма напоминает утиный клюв, отсюда и название типа обратного клапана. Поток открывает уплощенный конец утконоса, позволяя жидкости проходить, как показано на рис. 11 слева. Когда давление с входной стороны снимается, конец утконоса возвращается в свое уплощенное состояние, тем самым перекрывая поток, как показано на рисунке 11 справа.

Рисунок 11: Обратный клапан типа «утконос» со стрелками направления потока

Донный клапан

Рисунок 12: Донный клапан

Донный клапан представляет собой простой обратный клапан в сочетании с сетчатым фильтром на входной стороне, который устанавливается в конце секции трубопровода/шланга, поскольку их вход не имеет точки соединения. Обычные типы обратных клапанов, входящие в состав донных клапанов, представляют собой встроенные пружинные или встроенные шаровые обратные клапаны, поэтому они пропускают поток только в одном направлении и закрываются с помощью пружины.У них есть сетчатый фильтр на входной стороне, чтобы предотвратить попадание мусора в обратный клапан, который может засорить или повредить что-то ниже по потоку. Обычно они устанавливаются на конце всасывающей линии насоса водяной скважины, топливного бака или любого другого устройства, где всасывающая линия расположена ниже насоса. Следовательно, их можно использовать для поддержания насоса в рабочем состоянии, предотвращения обратного откачивания жидкости и предотвращения попадания мусора в линию. На рис. 12 показан пример обратного клапана.

Материалы

Латунь

Латунные обратные клапаны

обладают превосходными свойствами для приложений, использующих воздух, воду, масло или топливо.Однако он не устойчив к морской, очищенной или хлорированной воде. Они менее устойчивы к нагреву и коррозии по сравнению с нержавеющей сталью и обычно используются для небольших приложений с низким давлением.

Нержавеющая сталь

Обратные клапаны из нержавеющей стали

обладают превосходной коррозионной стойкостью, термостойкостью, устойчивостью к низким температурам и отличными механическими свойствами. Для приложений, не требующих высокой прочности или сопротивления, нержавеющая сталь обычно не является экономически эффективным решением по сравнению с обратными клапанами из ПВХ или латуни.

ПВХ (поливинилхлорид)

Обратные клапаны из ПВХ

часто используются в системах орошения и управления водными ресурсами. Они устойчивы к коррозии в большинстве агрессивных сред, таких как морская вода, кислоты, щелочи, растворы хлоридов и органические растворители. Однако они не устойчивы к ароматическим и хлорированным углеводородам и обычно имеют максимальную температуру около 60°C.

Полипропилен (ПП)

Клапаны обратные полипропиленовые

применяются для воды, агрессивных сред и жидких пищевых продуктов. Они устойчивы к большинству агрессивных сред, таких как неорганические кислоты, основания и водные растворы, которые быстро разъедают металлы. Однако они не устойчивы к концентрированным кислотам и окислителям и обычно имеют максимальную температуру около 80°C.

Критерии выбора

Обратные клапаны

имеют следующие критерии, которые необходимо учитывать при выборе клапана для вашего применения:

  1. Совместимость материала со средой
  2. Размер линии для точек подключения
  3. Требования к максимальному давлению и давлению открытия
  4. Монтажное положение горизонтальное или вертикальное
  5. Размеры конверта
  6. Потребность в доступности для осмотра и ремонта
  7. Температура (внешняя и среда)

Приложения

Из-за того, как работают обратные клапаны, они обычно используются по одной из четырех различных причин в различных приложениях:

  • Для защиты нижестоящего оборудования от повреждений обратным потоком
  • Для предотвращения загрязнения из-за обратного потока
  • Для предотвращения сифонирования
  • Для сохранения вакуумного уплотнения

Благодаря своему назначению они используются практически во всех отраслях промышленности. Они используются на обычных бытовых приборах, таких как посудомоечные машины, стиральные машины и линии сточных вод. В промышленных целях они используются в котлах, печах, газовых системах, насосных установках или вакуумных системах. Они также часто используются на линиях подачи воды и CO2 в качестве обратных клапанов для аквариумов. Два из наиболее распространенных применений обратных клапанов предназначены для воды и воздуха, поэтому они обсуждаются более подробно ниже.

Обратные клапаны для воды

Обратные клапаны

используются во многих системах водоснабжения, таких как питьевая вода и сточные воды, и называются просто односторонними водяными клапанами.При использовании с питьевой водой они гарантируют, что никакая среда из окружающей среды (выходная сторона клапана) не может попасть в систему с безопасной чистой питьевой водой и загрязнить ее. При работе со сточными водами они гарантируют, что сточные воды не смогут повторно попасть в систему и вызвать перелив или дополнительное загрязнение. Для перекачки воды часто используется обратный клапан, чтобы предотвратить попадание мусора в линию и поддерживать внутреннее давление для заливки. Клапаны типа «утконос» также можно использовать для сброса воды в водопровод.Обратные клапаны дренажного насоса гарантируют, что сбрасываемая вода не вернется в дренажный насос под действием силы тяжести, когда насос выключен.

Пневматический обратный клапан

Пневматический обратный клапан или воздушный обратный клапан пропускает воздух внутрь и предотвращает его выход. Их часто просто называют односторонними воздушными клапанами. Наиболее распространенным применением является воздушный компрессор. Они позволяют компрессору поддерживать давление в одних частях и разгерметизировать другие части. Они могут располагаться на поршневом компрессоре (впускной и выпускной), воздушном ресивере, нагнетательном патрубке и т. д.

Часто задаваемые вопросы

Что такое символ обратного клапана?

Символ обратного клапана можно увидеть на рис. 13. Он указывает на то, что он допускает поток, а вертикальная линия показывает, что он не допускает обратного потока.

Рисунок 13: Символ обратного клапана

Для чего нужен обратный клапан?

Основная цель обратного клапана в системе — предотвратить обратный поток, который может повредить оборудование или загрязнить среду вверх по течению.

Каковы распространенные проблемы с обратным клапаном?

Общие проблемы с обратным клапаном: шум, гидравлический удар, вибрация, обратный поток, залипание, утечка и износ/повреждение компонентов.Во избежание проблем крайне важно, чтобы обратный клапан был правильно выбран для применения и среды. Двумя наиболее распространенными проблемами из-за неправильной спецификации являются обратный поток и гидравлический удар. В обоих случаях следует использовать быстрозакрывающийся обратный клапан. Обратный поток может возникнуть, если обратный клапан не закрывается достаточно быстро, и может возникнуть гидравлический удар, если возникают скачки давления, вызывающие ударные волны в среде.

Остановит ли обратный клапан гидравлический удар?

Обратный клапан может предотвратить гидравлический удар, если он быстро действует.Это предотвращает скачки давления, которые создают ударные волны во всей среде. Эти ударные волны могут повредить оборудование, опоры труб и даже разорвать трубопроводы из-за вибрации.

В какой ориентации должен быть установлен обратный клапан?

Обратные клапаны необходимо устанавливать в соответствии с их входом и выходом, что часто показано стрелкой на корпусе клапана. Поскольку они пропускают поток только в одном направлении, если они установлены задом наперёд, они не будут работать должным образом. С точки зрения горизонтальности или вертикальности, это зависит от типа конструкции вашего клапана.Если у него есть пружина, подойдет любая ориентация. Если нет пружины, сила тяжести может повлиять на работу обратного клапана, поэтому, зная внутренние компоненты, вы сможете правильно установить его в горизонтальном или вертикальном положении.

Почему мой обратный клапан не работает?

Когда обратный клапан не работает, он обеспечивает обратный поток. Это может быть вызвано тремя возможными причинами: залипание, утечка или медленное закрывание. Если на линии нет фильтра, грязь или мусор могут попасть между диском и корпусом, удерживая его открытым.Из-за износа или коррозионной среды на материале диск или седло могут быть повреждены или разорваны, препятствуя надлежащему уплотнению и допуская обратный поток. Если клапан закрывается слишком медленно, может возникнуть минимальный обратный поток до того, как будет обеспечено надлежащее уплотнение. Убедитесь, что гравитация помогает конструкции, и/или ваша пружина достаточно быстрая, чтобы быстро закрыть клапан.


Ежемесячный информационный бюллетень Tameson

  • Для кого: Вы! Существующие клиенты, новые клиенты и все, кто ищет информацию о контроле жидкости.
  • Почему Ежемесячный информационный бюллетень Tameson: Он четкий, без всякой чепухи и раз в месяц содержит актуальную информацию об отрасли управления жидкостями.
  • Что в нем: Объявления о новых продуктах, технические статьи, видеоролики, специальные цены, отраслевая информация и многое другое, на что вам нужно подписаться, чтобы увидеть!

Подписаться на рассылку

Патент США на обогреваемое сиденье для мобильного гидравлического оборудования. Патент (Патент № 11,161,436, выдан 2 ноября 2021 г.)

ФОН 1.Поле

Варианты осуществления изобретения относятся к сиденьям с подогревом в транспортном средстве. Более конкретно, варианты осуществления изобретения относятся к сиденьям с подогревом для мобильного гидравлического оборудования.

2. Уровень техники

Как правило, в мобильных гидравлических устройствах технологическая жидкость, такая как гидравлическое масло под давлением, циркулирует по гидравлическому контуру мобильного гидравлического оборудования для передачи гидравлической мощности. Во многих случаях передача гидравлической энергии в мобильном гидравлическом оборудовании создает избыточное тепло в гидравлическом масле. Соответственно, температура гидравлического масла при его возвращении в резервуар возвратной жидкости может быть относительно высокой. Существующие системы могут обеспечивать активное охлаждение возвращаемой жидкости с использованием охлаждающего устройства, такого как маслоохладитель, расположенного либо внутри резервуара возвратной жидкости, либо в гидравлическом контуре перед резервуаром. Упомянутые существующие системы обычно требуют активного охлаждения, которое является неэффективным и зависит от дополнительного источника энергии для охлаждения, такого как электроэнергия.

Кроме того, в некоторых случаях передвижное гидравлическое оборудование может эксплуатироваться на открытом воздухе в холодную погоду, когда оператор сидит на сиденье мобильного гидравлического оборудования и управляет им.Здесь оператор может сидеть в течение длительного периода времени, ограничивая кровоток и уменьшая естественную циркуляцию, что согревает оператора.

Соответственно, необходимы система и способ обогрева сиденья мобильного гидравлического оборудования, которые используют избыточное тепло от возвратной жидкости гидравлического контура мобильного гидравлического оборудования.

РЕЗЮМЕ

Варианты осуществления изобретения решают вышеупомянутые проблемы, обеспечивая сиденье с подогревом для мобильного гидравлического оборудования, нагреваемое с использованием возвратной жидкости мобильного гидравлического оборудования.В некоторых вариантах осуществления система включает в себя сиденье с подогревом, теплообменник и отводной коллектор, предназначенный для направления возвратной жидкости в теплообменник.

Первый вариант осуществления изобретения относится к системе рециркуляции тепла в мобильном гидравлическом оборудовании, включающей сиденье, прикрепленное к мобильному гидравлическому оборудованию, сконфигурированное для поддержки оператора мобильного гидравлического оборудования, теплообменник, расположенный внутри или рядом с седлом, имеющим первый контур с первой жидкостью и второй контур со второй жидкостью, теплообменник выполнен с возможностью передачи тепла от первой жидкости ко второй жидкости, при этом второй контур обеспечивает циркуляцию второй жидкости через сиденье, тем самым обеспечивают подогрев сиденья, отводной коллектор для приема первой жидкости от мобильного гидравлического оборудования, причем отводной коллектор содержит клапан для выборочного отвода первой жидкости в один из теплообменников или возвратный резервуар для жидкости мобильного гидравлического оборудования, первый датчик температуры, расположенный внутри отклоняющего коллектора, для измерения температуры первой жидкости внутри дайвера коллектора и контроллер для управления клапаном коллектора отвода на основании принятого оператором ввода и температуры, измеренной первым датчиком температуры.

Второй вариант осуществления изобретения относится к способу обогрева седла мобильного гидравлического оборудования, способу, включающему этапы приема возвратной жидкости из мобильного гидравлического оборудования в отводной коллектор в первой конфигурации клапана. расположенного внутри отводящего коллектора, отводящего по меньшей мере часть возвратной жидкости в резервуар для возвратной жидкости мобильного гидравлического оборудования, во второй конфигурации клапана, расположенного внутри отводящего коллектора, отводящего по меньшей мере часть возвратной жидкости в теплообменник, расположенный внутри седла или рядом с ним, чтобы тем самым обеспечивать нагрев седла, измерение первой температуры возвратной жидкости с использованием первого датчика температуры, расположенного внутри отводящего коллектора, измерение второй температуры возвращаемой жидкости с использованием второго датчика температуры, расположенного внутри теплообменника и контролируя нагрев сиденья с помощью контроллера для регулировки клапана между одним первой конфигурации и второй конфигурации на основе принятого ввода оператора, первой температуры и второй температуры.

Третий вариант осуществления изобретения направлен на сиденье с подогревом для мобильного гидравлического оборудования, причем сиденье с подогревом содержит раму, подушку для опоры пользователя, прикрепленную к раме, покрытие на подушке, теплообменник, выполненный с возможностью принимать обратную жидкость из отводящего коллектора мобильного гидравлического оборудования и обеспечивать нагрев сиденья, а также первый датчик температуры, расположенный внутри теплообменника, для измерения первой температуры по меньшей мере одной жидкости в теплообменнике, при этом отводящий коллектор содержит селективно управляемый клапан, предназначенный для направления возвратной жидкости в резервуар для возвратной жидкости в первой конфигурации и для направления возвратной жидкости в теплообменник во второй конфигурации по меньшей мере частично на основании первой температуры по меньшей мере одной жидкости внутри теплообменника.

Дополнительные варианты осуществления изобретения относятся к двойному контуру нагрева, содержащему первый контур нагрева, обеспечивающий первый путь жидкости для обратной жидкости мобильного гидравлического оборудования через теплообменник, и второй контур отопления, обеспечивающий второй путь жидкости для второго жидкости через теплообменник и через множество каналов для жидкости, расположенных внутри подогреваемого сиденья.

Это резюме предоставляется для ознакомления с набором концепций в упрощенной форме, которые дополнительно описаны ниже в подробном описании.Это краткое изложение не предназначено для определения ключевых признаков или существенных признаков заявленного предмета, а также не предназначено для использования для ограничения объема заявленного предмета. Другие аспекты и преимущества изобретения будут очевидны из следующего подробного описания вариантов осуществления и прилагаемых чертежей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Варианты осуществления изобретения подробно описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

РИС.1 показана система экскаваторной вышки, относящаяся к некоторым вариантам осуществления изобретения;

РИС. 2 показывает систему сиденья с подогревом, относящуюся к некоторым вариантам осуществления изобретения;

РИС. 3 показана схема сиденья с подогревом, относящаяся к некоторым вариантам осуществления изобретения;

РИС. 4 показывает систему управления, относящуюся к некоторым вариантам осуществления изобретения;

РИС. 5 показан способ обогрева сиденья, относящийся к некоторым вариантам осуществления изобретения;

РИС. 6А и 6В показывают способ управления подогревом сиденья с подогревом, относящийся к некоторым вариантам осуществления изобретения;

РИС.7А показано поперечное сечение сиденья с подогревом, включающего множество каналов для жидкости, относящихся к некоторым вариантам осуществления изобретения;

РИС. 7В показана двухконтурная система обогрева сиденья, относящаяся к некоторым вариантам осуществления изобретения; и

РИС. 7С показана конвекционная система обогрева сиденья, относящаяся к некоторым вариантам осуществления изобретения.

Чертежи не ограничивают изобретение конкретными вариантами осуществления, раскрытыми и описанными здесь.Чертежи не обязательно выполнены в масштабе, вместо этого акцент сделан на четкой иллюстрации принципов изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Следующее подробное описание ссылается на прилагаемые чертежи, иллюстрирующие конкретные варианты осуществления изобретения. Варианты осуществления предназначены для описания аспектов изобретения достаточно подробно, чтобы позволить специалистам в данной области техники применять изобретение на практике. Могут быть использованы другие варианты осуществления и могут быть внесены изменения, не выходя за рамки объема изобретения.Следующее подробное описание, следовательно, не следует понимать в ограничительном смысле. Объем изобретения определяется только прилагаемой формулой изобретения, а также полным объемом эквивалентов, на которые распространяется такая формула изобретения.

В данном описании ссылки на «один вариант осуществления», «вариант осуществления» или «варианты осуществления» означают, что указанная функция или функции включены по крайней мере в один вариант реализации технологии. Отдельные ссылки на «один вариант осуществления», «вариант осуществления» или «варианты осуществления» в данном описании не обязательно относятся к одному и тому же варианту осуществления, а также не являются взаимоисключающими, если только не указано иное и/или за исключением случаев, очевидных для специалистов в данной области техники. арт из описания.Например, функция, структура, действие и т. д., описанные в одном варианте осуществления, также могут быть включены в другие варианты осуществления, но не обязательно включены. Таким образом, технология может включать множество комбинаций и/или интеграций описанных здесь вариантов осуществления.

Обратимся сначала к РИС. 1 изображено мобильное гидравлическое оборудование, относящееся к некоторым вариантам осуществления, и оно в целом обозначено ссылочной позицией 100 . Мобильное гидравлическое оборудование 100 , в некоторых вариантах осуществления, содержит транспортное средство 102 экскаваторной вышки, поддерживающее узел стрелы 104 , имеющий проксимальный конец 106 и дистальный конец 108 .В таких вариантах осуществления узел 110 копателя прикреплен к дальнему концу 108 узла стрелы 104 . В таких вариантах осуществления экскаватор в сборе 110 содержит двигатель 112 экскаватора и шнек 114 . Сиденье с подогревом 120 может быть закреплено на ближнем конце 106 стрелы в сборе 104 , расположенной над грузовым автомобилем 102 . В некоторых вариантах осуществления теплообменник 122 расположен рядом с обогреваемым сиденьем 120 , например, под обогреваемым сиденьем 120 , как показано.Сиденье с подогревом 120 выполнено с возможностью поддержки оператора 124 . В некоторых вариантах осуществления оператор 124 может иметь доступ к устройству 126 ввода стрелы, расположенному на узле 104 стрелы, как показано, для управления узлом 104 стрелы. В некоторых вариантах осуществления устройство , 126, ввода штанги сконфигурировано для получения входных данных для установки заданной температуры обогреваемого сиденья , 120, .

Теплообменник 122 предназначен для передачи тепла от обратной жидкости мобильного гидравлического оборудования 100 к обогреваемому сиденью 120 .Соответственно, тепло поглощается возвратной жидкостью, которая в некоторых вариантах осуществления является гидравлическим маслом для приведения в действие гидравлических компонентов универсального транспортного средства 102 экскаваторной вышки. В некоторых вариантах осуществления желательно поглощать тепло от возвращаемой текучей среды, чтобы тем самым охлаждать возвращаемую текучую среду. Соответственно, температура возвращаемой жидкости может быть снижена, и маслоохладитель может не понадобиться, или, если он имеется, нагрузка на маслоохладитель снижается, тем самым снижая потребление энергии, связанное с работой маслоохладителя.В некоторых вариантах осуществления может быть желательным поддерживать температуру обратной жидкости ниже или выше определенного порогового значения для поддержания требуемой вязкости обратной жидкости для работы мобильного гидравлического оборудования 100 .

Следует понимать, что пример экскаваторной вышки мобильного гидравлического оборудования 100 , показанный на ФИГ. 1 является лишь одним примером мобильного гидравлического оборудования 100 , с которым может использоваться сиденье с подогревом 120 , и что предполагаются различные другие типы мобильного гидравлического оборудования, такие как, например, кран, трактор, воздушная стреловое устройство или погрузчик с бортовым поворотом.В таких вариантах осуществления сиденье с подогревом , 120, может быть расположено в различных положениях в соответствии с каждым соответствующим применением. Например, в одном варианте осуществления система мобильного гидравлического оборудования 100 содержит изолированное воздушное устройство, а сиденье с подогревом 120 расположено на подъемной рабочей платформе, прикрепленной к дальнему концу узла стрелы изолированного подъемного устройства. В качестве альтернативы, если система мобильного гидравлического оборудования 100 включает трактор с кабиной, сиденье с подогревом 120 может быть расположено внутри кабины.

Обратимся теперь к фиг. 2 система сиденья с подогревом , 200, изображена в отношении некоторых вариантов осуществления. Система сиденья с подогревом 200 включает сиденье с подогревом 120 и теплообменник 122 , как описано выше со ссылкой на фиг. 1. В некоторых вариантах осуществления система , 200, сиденья с подогревом дополнительно содержит распределительный коллектор , 202, , имеющий по меньшей мере один клапан , 204, . Клапан , 204, может быть одним из клапанов с регулируемым потоком, гидравлическим регулирующим клапаном, таким как электромагнитный клапан или золотниковый клапан, простым клапаном открытия/закрытия или клапаном другого подходящего типа. В некоторых вариантах клапан , 204, может приводиться в действие электрически от электрического сигнала или механически приводиться в действие с помощью рычага или ручки. Альтернативно, в некоторых вариантах осуществления клапан , 204, может приводиться в действие с помощью сигнала давления, хотя следует понимать, что можно использовать любое подходящее средство приведения в действие. В некоторых вариантах осуществления может быть включено множество клапанов.

В некоторых вариантах осуществления жидкостный канал 206 расположен между отводным коллектором 202 и теплообменником 122 .Жидкостный канал , 206, может представлять собой, например, трубопровод, трубку или другой тип подходящего жидкостного канала, предназначенного для передачи жидкости между компонентами. В некоторых вариантах осуществления весь или часть жидкостного канала , 206, может состоять из пластиковых или металлических трубок. В некоторых вариантах осуществления жидкостный канал , 206, может включать изоляционный слой, такой как минеральная вата, стекловата, пенопласт, резина или другой подходящий тип изоляции трубы, по крайней мере, на его части. В некоторых вариантах осуществления жидкостный канал , 206, может быть теплоизолирован для уменьшения потерь тепла от текучей среды внутри жидкостного канала , 206, .Следует понимать, что в некоторых вариантах осуществления различные другие компоненты могут быть дополнительно или альтернативно теплоизолированы, такие как, например, отводной коллектор , 202, и части теплообменника , 122, . В некоторых вариантах осуществления может быть предусмотрено множество соединительных портов , 208, для гидравлического соединения коллектора , 202, отклоняющего устройства с каналом 206 для жидкости и канала 206 для жидкости с теплообменником , 122 , а также для подключения различных других компонентов. В некоторых вариантах осуществления соединительные порты , 208, могут включать в себя клапаны.

В некоторых вариантах осуществления система сиденья с подогревом 200 дополнительно содержит первый датчик температуры 210 , расположенный внутри отклоняющего коллектора 202 , и второй датчик температуры 212 , расположенный внутри теплообменника 122 . Первый датчик температуры , 210, может быть выполнен с возможностью измерения температуры коллектора , 202, отводящего канала или температуры жидкости внутри коллектора , 202, отклоняющего элемента.Второй датчик температуры , 212, может быть выполнен с возможностью измерения температуры теплообменника , 122, или температуры жидкости внутри теплообменника , 122, .

В некоторых вариантах осуществления сиденье с подогревом 120 содержит жесткую раму 214 для поддержки сиденья с подогревом 120 , спинку 216 , прикрепленную к жесткой раме 214 , подушку сиденья жесткая рама 214 и покрытие 220 , расположенное по меньшей мере над одной из подушек сиденья 218 и спинки 216 , сконфигурированных таким образом, чтобы они прилегали к пользователю. Подушка сиденья 218 и/или спинка 216 могут быть изготовлены из мягкого материала, такого как пенопласт или другой подходящий гибкий материал. Покрытие 220 может состоять из тканевого материала, такого как, например, винил или кожа. Система сиденья с подогревом , 200, в некоторых вариантах осуществления дополнительно содержит барьер , 222, , расположенный между теплообменником , 122, и сиденьем с подогревом , 120, , для предотвращения утечки жидкости из теплообменника , 122, через нагреваемый элемент. сиденье 120 .Альтернативно, в некоторых вариантах осуществления барьер 222 расположен под покрытием 220 , например, под внешним тканевым слоем покрытия. Барьер 222 может состоять из прочного тканевого материала, такого как нейлон, полиэстер или другой подходящей водостойкой ткани.

В некоторых вариантах осуществления для барьера 222 может использоваться водонепроницаемый тканевый материал или непроницаемый для жидкостей материал. В качестве альтернативы, в некоторых вариантах осуществления барьер 222 представляет собой жесткий барьер, состоящий из непроницаемого для жидкости и теплопроводного материала, так что допускается передача тепла между теплообменником 122 и обогреваемым седлом 120 , в то же время предотвращая утечку жидкости в сиденье 120 .Например, в одном варианте осуществления перегородка 222 содержит алюминиевую пластину, расположенную между теплообменником 122 и седлом 120 .

В некоторых вариантах осуществления сиденье с подогревом 120 представляет собой существующее сиденье мобильного гидравлического оборудования, оснащенное теплообменником 122 и другими компонентами, так что сиденье сконфигурировано для обогрева с использованием возвратной жидкости. Соответственно, теплообменник 122 и распределительный коллектор 202 могут быть установлены на существующее передвижное гидравлическое оборудование.В качестве альтернативы, в некоторых вариантах осуществления сиденье с подогревом 120 изначально изготавливается с нагревательными компонентами, как описано здесь, такими как теплообменник 122 .

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления система сиденья с подогревом 200 дополнительно содержит устройство ввода 224 , расположенное на сиденье с подогревом 120 или рядом с ним, как показано. Устройство ввода , 224, сконфигурировано для приема по меньшей мере одного ввода оператора. Упомянутый ввод оператора может быть любым из следующих: получение заданной оператором заданной температуры, ввод для включения или выключения подогрева сиденья 120 или другой управляющий сигнал. В некоторых вариантах осуществления устройство , 224, ввода может быть таким же, как устройство , 126, ввода штанги. Альтернативно, входное устройство , 224, может быть включено вместо или в дополнение к входному устройству , 126, стрелы. В некоторых вариантах осуществления устройство ввода , 224, содержит любую цифровую клавиатуру, множество циферблатов, множество переключателей, множество кнопок или другие механизмы ввода. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления устройство ввода , 224, содержит дисплей для отображения пользовательского интерфейса.В таких вариантах осуществления дисплей может быть выполнен в виде цифрового дисплея, показывающего желаемую заданную температуру и измеренную температуру. В некоторых вариантах осуществления пользователь может выбрать конкретный уровень нагрева, такой как низкий, средний или высокий.

Обратимся теперь к фиг. 3 показана схема системы обогрева обогреваемого сиденья 120 , относящаяся к некоторым вариантам осуществления и обозначенная в целом ссылочным номером 300 . В состав системы 300 входят сиденье с подогревом 120 , теплообменник 122 , а также распределительный коллектор 202 с клапаном 204 .В некоторых вариантах осуществления система 300 также включает множество каналов 302 для жидкости, выполненных с возможностью передачи возвратной жидкости между различными компонентами системы 300 . В некоторых вариантах осуществления каналы , 302, для жидкости аналогичны каналам для жидкости , 206, . Соответственно, множество каналов , 302, для жидкости могут содержать каналы для жидкости , 206, между отводным коллектором , 202, и теплообменником , 122, .

Возвратная жидкость может поступать в отводной коллектор 202 через один из каналов для жидкости 302 из первичного процесса 304 . В некоторых вариантах осуществления первичный процесс 304 может быть процессом мобильного гидравлического оборудования 100 , таким как, например, гидравлический привод двигателя экскаватора 112 , гидравлическое выдвижение/втягивание узла стрелы 104 или другой функция мобильного гидравлического оборудования 100 .Следует понимать, что в некоторых вариантах осуществления первичный процесс , 304, может преднамеренно или непреднамеренно нагревать возвратную текучую среду. Например, если первичный процесс 304 включает в себя гидравлический привод двигателя 112 экскаватора, этот процесс вызовет нагрев жидкости в гидравлическом контуре узла 110 экскаватора. Соответственно, возвратная жидкость, принимаемая коллектором , 202, отводящего устройства, будет переносить тепло от процесса привода двигателя 112 экскаватора. Для того, чтобы воспользоваться этим генерируемым теплом, возвратная жидкость может быть использована для нагрева седла 120 . Здесь обогрев сиденья с подогревом 120 можно считать вспомогательной функцией обратки.

В некоторых вариантах реализации возвратная жидкость представляет собой гидравлическое масло, воду, моторное масло или другую подходящую возвратную жидкость, используемую в основном процессе 304 . Например, в одном варианте осуществления возвратная жидкость представляет собой минеральное масло, используемое для обеспечения гидравлической энергии для выдвижения и втягивания стрелы мобильного гидравлического оборудования, такой как узел 104 стрелы.Кроме того, в некоторых вариантах осуществления возвратная жидкость предназначена для одновременной подачи гидравлической энергии на мобильное гидравлическое оборудование , 100, при одновременном нагреве обогреваемого сиденья , 120, .

В системе 300 отводной коллектор 202 предназначен для направления всей или части возвратной жидкости в резервуар 306 для обратной жидкости в первой конфигурации клапана 204 . Резервуар для возвратной жидкости может быть компонентом мобильного гидравлического оборудования 100 .Например, если мобильное гидравлическое оборудование 100 включает грузовой автомобиль 102 экскаваторной вышки, как показано на ФИГ. 1, резервуар для возвратной жидкости , 306, может быть баком для гидравлической жидкости или охлаждающим баком экскаваторной вышки общего назначения , 102 . В некоторых вариантах осуществления резервуар , 306, для возвратной жидкости хранит возвратную жидкость до того, как возвратная жидкость будет использована в рамках основного процесса , 304, .

Отводящий коллектор 202 в качестве альтернативы может использоваться для направления всей или части возвратной жидкости в теплообменник 122 во второй конфигурации клапана 204 . Здесь обратная жидкость проходит в теплообменник 122 для обеспечения нагрева теплообменника 122 , тем самым нагревая обогреваемое сиденье 120 . После прохождения через теплообменник 122 обратная жидкость направляется в резервуар для обратной жидкости 306 .

Обратимся теперь к фиг. 4 изображена система управления, относящаяся к некоторым вариантам осуществления и обозначаемая в общем ссылочным номером 400 . Система управления 400 содержит клапан 204 , первый датчик температуры 210 , второй датчик температуры 212 , устройство ввода 224 и контроллер 402 .В таких вариантах осуществления контроллер , 402, может быть подходящим блоком управления, таким как блок логического управления или другое вычислительное устройство. В некоторых вариантах осуществления контроллер , 402, содержит процессор для обработки информации, такой как сигнал температуры, полученный от одного из первого датчика температуры , 210, или второго датчика температуры , 212, . Соответственно, контроллер , 402, может быть электрически соединен по меньшей мере с одним из клапанов , 204, , первого датчика температуры , 210, , второго датчика температуры , 212, и устройства ввода , 224, .В качестве альтернативы указанные компоненты могут быть соединены с возможностью связи с помощью другого подходящего метода связи, такого как проводная связь, беспроводная связь, волоконно-оптическая связь или любая их комбинация. Хотя здесь показаны два датчика температуры, в некоторых вариантах осуществления может использоваться только один датчик температуры или более двух датчиков температуры.

В некоторых вариантах осуществления контроллер , 402, сконфигурирован для приема сигналов от каждого из первого датчика температуры , 210, , второго датчика температуры , 212, и устройства ввода , 224, , и вывода управляющего сигнала на клапан 204 . В некоторых вариантах осуществления управляющий сигнал, выдаваемый на клапан, основан по меньшей мере на одном из сигналов, полученных контроллером , 402, . Управляющий сигнал предназначен для регулировки настройки или конфигурации клапана , 204, . Например, управляющий сигнал может переключать клапан , 204, между первой конфигурацией и второй конфигурацией.

Альтернативно, в некоторых вариантах реализации сигнал управления будет управлять потоком через клапан 204 .Например, поток через клапан 204 можно отрегулировать таким образом, чтобы первая часть возвратной жидкости направлялась в теплообменник 122 , а вторая часть возвращаемой жидкости направлялась непосредственно в резервуар возвратной жидкости 306 . В некоторых случаях может потребоваться детальная регулировка расхода либо в теплообменник , 122, , либо в резервуар для возвратной жидкости , 306, . Соответственно, объемное отношение первой части ко второй части возвратной текучей среды можно регулировать в соответствии с управляющим сигналом.

В некоторых вариантах осуществления система управления 400 дополнительно содержит третий датчик температуры 404 для измерения температуры окружающей среды. В некоторых таких вариантах осуществления третий датчик , 404, температуры может быть расположен снаружи мобильного гидравлического оборудования и иметь электрическую связь с контроллером , 402, . Третий датчик , 404, температуры может передавать сигнал, указывающий температуру окружающей среды, на контроллер , 402, .Соответственно, в некоторых вариантах осуществления контроллер , 402, может дополнительно учитывать температуру окружающей среды при управлении клапаном , 204, . Здесь может быть желательно измерить температуру окружающей среды, чтобы определить, когда может потребоваться нагрев сиденья с подогревом 120 . Соответственно, когда температура окружающей среды относительно низкая, контроллер , 402, может установить конфигурацию клапана , 204, на вторую конфигурацию, чтобы обеспечить нагрев седла , 120, от возвратной жидкости.Например, если третий датчик температуры 404 считывает температуру окружающей среды ниже точки замерзания, обогреваемое седло 120 может автоматически активироваться путем открытия клапана 204 , чтобы позволить возвратной жидкости течь в теплообменник 122. .

В некоторых вариантах осуществления контроллер , 402, может прогнозировать кривую повышения температуры возвратной жидкости в теплообменнике , 122, на основе второй температуры.Контроллер 402 может использовать кривую повышения температуры для поддержания температуры обогреваемого сиденья 120 на уровне требуемой уставки температуры или около нее. Соответственно, контроллер , 402, может упреждающе регулировать клапан , 204, , чтобы предотвратить выход теплообменника за пределы запрошенного заданного значения температуры. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления контроллер , 402, может включать в себя контур управления с обратной связью, используемый для уменьшения превышения температуры.

Обратимся теперь к фиг.5 показан способ обогрева сиденья с подогревом 120 , относящийся к некоторым вариантам осуществления и обозначенный в целом ссылочной позицией 500 . На этапе , 502, возвратная текучая среда поступает в отводной коллектор , 202, . На этапе 504 определяется, требуется ли нагрев. В некоторых вариантах осуществления это определение может быть выполнено в соответствии по меньшей мере с одним из входных данных в устройство ввода , 224, и температур, считанных датчиками температуры , 210, , , 212, и , 404, . Если нагрев не требуется, обратная жидкость направляется непосредственно в резервуар 306 для обратной жидкости на этапе 506 . В качестве альтернативы, если требуется нагрев, возвратная жидкость отводится в теплообменник 122 на этапе 508 . Здесь обратная текучая среда может обеспечивать нагрев теплообменника , 122, , чтобы, таким образом, нагревать обогреваемое сиденье , 120, . После того как обратная жидкость проходит через теплообменник 122 , обратная жидкость направляется в резервуар 306 для возвратной жидкости на этапе 506 .В некоторых вариантах осуществления направление обратной жидкости либо к теплообменнику , 122, , либо к резервуару обратной жидкости , 306, осуществляется управляющим сигналом, отправляемым от контроллера , 402, на клапан , 204, для регулировки конфигурации клапан 204 .

Обратимся теперь к фиг. 6A-B показан способ управления подогревом сиденья с подогревом 120 , относящийся к некоторым вариантам осуществления и обозначенный ссылочным номером 600 .На этапе 602 принимается ввод оператора. Ввод оператора может быть принят в устройство ввода , 224, и передан в контроллер , 402, в виде сигнала связи. В некоторых вариантах осуществления ввод оператора указывает заданное значение температуры, запрошенное оператором 124 .

На этапе 604 первая температура измеряется первым температурным датчиком 210 , указывающая температуру возвратной текучей среды в коллекторе 202 отводящего потока .Здесь сигнал, указывающий измеренную первую температуру, может быть передан на контроллер , 402, . На этапе , 606, вторым датчиком температуры , 212, измеряется вторая температура, указывающая температуру возвратной текучей среды в теплообменнике , 122, . Здесь сигнал, указывающий измеренную вторую температуру, также может быть передан на контроллер , 402, . На этапе 608 клапан 204 регулируется в соответствии с управляющим сигналом, отправленным от контроллера 402 , на основе полученного ввода оператора на этапе 602 , первой температуры, измеренной на этапе 604 , и второй температура, измеренная на шаге 606 .В некоторых вариантах клапан , 204, может быть отрегулирован для переключения клапана , 204, между первой конфигурацией и второй конфигурацией.

РИС. 6B показан пример того, как этап , 608, может быть выполнен в некоторых вариантах осуществления. На этапе , 610, определяется, превышает ли первая температура первое пороговое значение. В некоторых вариантах осуществления первое пороговое значение основано на требуемом заданном значении температуры. Например, первым пороговым значением может быть температура, равная или близкая к заданному значению температуры.В некоторых вариантах осуществления первое пороговое значение может быть дополнительно основано на стандарте безопасности. Если первая температура не выше первого порога, клапан устанавливается в первую конфигурацию на этапе 612 . Если первая температура выше первого порога, процесс переходит к этапу 614 .

На этапе 614 определяется, превышает ли вторая температура второе пороговое значение. Подобно первому пороговому значению, второе пороговое значение может быть основано на заданном значении температуры и, в некоторых вариантах осуществления, дополнительно на стандарте безопасности.Может быть желательно, чтобы второе пороговое значение основывалось на таком стандарте безопасности, чтобы гарантировать, что сиденье с подогревом 120 не нагревается до опасных температур, которые могут повредить сиденье с подогревом 120 или причинить вред оператору 124 . Если вторая температура не выше второго порога, определяется, что требуется нагрев, и клапан , 204, устанавливается во вторую конфигурацию на этапе , 616, . Если определено, что вторая температура выше второго порогового значения, клапан , 204, устанавливается в первую конфигурацию на этапе , 612, .

Соответственно, шаги, показанные на РИС. 6В показан примерный подход к определению того, требуется ли нагрев. Следует понимать, что в некоторых вариантах осуществления аналогичный процесс, показанный на фиг. 6B, может выполняться на этапе , 504, на фиг. 5. В качестве альтернативы рассматриваются другие подходы к определению необходимости обогрева. Например, определение может дополнительно зависеть от температуры окружающей среды, считываемой третьим датчиком , 404, температуры.

Обращаясь теперь к фиг. 7A показан вид в поперечном разрезе сиденья с подогревом , 120, , относящегося к некоторым вариантам осуществления. Как показано, в некоторых вариантах осуществления обогреваемое сиденье , 120, может содержать теплообменник , 702, с каналами для жидкости, состоящий из множества каналов для жидкости , 704, , расположенных внутри сиденья, например, под или внутри подушки сиденья , 218, и /или спинка 216 сиденья. Каналы для жидкости 704 позволяют жидкости течь через сиденье с подогревом 120 , тем самым выделяя тепло в сиденье.В некоторых вариантах реализации текучая среда, протекающая через каналы для текучей среды, представляет собой возвратную текучую среду. В некоторых вариантах осуществления вторая жидкость циркулирует через сиденье с подогревом, как будет описано ниже со ссылкой на фиг. 7Б. Может быть желательно включить множество жидкостных каналов , 704, внутри сиденья с подогревом , 120, для равномерного распределения нагрева по всему месту с подогревом , 120, .

Может потребоваться обогрев как подушки сиденья 218 , так и спинки 216 сиденья с подогревом.Соответственно, в некоторых вариантах осуществления по меньшей мере первая часть множества каналов для жидкости расположена внутри подушки , 218, сиденья с подогревом, а вторая часть каналов для жидкости расположена внутри спинки , 216, сиденья с подогревом. , как показано. В некоторых вариантах осуществления подогрев спинки , 216, и подушки сиденья , 218, выборочно настраивается в соответствии с вводом данных оператором в устройство ввода , 224, . Например, оператор может ввести данные в устройство ввода , 224, , вызывая активацию первой части каналов для жидкости в подушке сиденья , 218, и деактивацию второй части каналов для жидкости в спинке , 216, , например нагревается только подушка сиденья 218 .

Обращаясь теперь к фиг. 7B показана двухконтурная система обогрева , 706, для сиденья с подогревом , 120, , относящегося к некоторым вариантам осуществления. Двухконтурная система отопления 706 содержит первый отопительный контур 708 и второй отопительный контур 710 . Здесь первый нагревательный контур , 708, представляет собой контур текучей среды, включающий возвратную текучую среду, протекающую через теплообменник , 122, . В некоторых вариантах осуществления первый нагревательный контур , 708, получает возвратную жидкость из первичного процесса , 304, и направляет возвратную жидкость через теплообменник , 122, , а затем в резервуар для возвратной жидкости , 306, .Второй нагревательный контур 710 является вторым контуром жидкости, включающим в себя вторую жидкость, протекающую через теплообменник 122 , получающую тепло от возвратной жидкости и возвращающуюся через нагреваемое сиденье 120 . В некоторых вариантах осуществления второй нагревательный контур , 710, включает теплообменник , 702, с каналами для текучей среды с жидкостными каналами , 704, , расположенными внутри нагреваемого сиденья , 120, , как показано на фиг. 7А. В таких вариантах осуществления теплообменник , 122, сконфигурирован для обмена тепла от возвратной текучей среды ко второй текучей среде.Следует понимать, что контур текучей среды, используемый здесь, относится к пути текучей среды, созданному между различными компонентами, позволяющему текучей среде течь между указанными компонентами.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления второй отопительный контур 710 может включать второй флюид при относительно низком давлении по сравнению с давлением возвратного флюида в первом отопительном контуре 708 . Может быть желательно, чтобы давление второй жидкости было ниже, чтобы повысить безопасность сиденья с подогревом 120 . Например, гидравлическое масло при высокой температуре и высоком давлении может быть опасным и вредным для оператора. Соответственно, контакт между оператором , 124, и возвратной текучей средой высокого давления исключается за счет включения второго нагревательного контура , 710, со второй текучей средой при относительно низком давлении. В некоторых вариантах осуществления второй жидкостью может быть, например, вода, гидравлическое масло при более низком давлении, хладагент, этиленгликоль или любой другой подходящий жидкий теплоноситель.

В некоторых вариантах осуществления может быть включен отдельный вспомогательный нагреватель 712 для обеспечения дополнительного или альтернативного нагрева, по крайней мере, одной из возвратной жидкости в первом контуре отопления 708 или второй жидкости во втором контуре отопления 710 . . Например, вспомогательный нагреватель 712 может быть расположен во втором контуре обогрева 710 на пути жидкости между теплообменником 122 и обогреваемым сиденьем 120 , как показано на фиг. 7Б. Отдельный вспомогательный нагреватель 712 может представлять собой электрически резистивный нагреватель или нагреватель другого подходящего типа. Альтернативно, в некоторых вариантах осуществления вспомогательный нагреватель , 712, может содержать отверстие или предохранительный клапан для пассивного нагрева либо возвращаемой жидкости, либо второй жидкости. Например, в некоторых вариантах реализации второй флюид может быть направлен через дроссельную шайбу для повышения температуры второго флюида. Соответственно, тепло вырабатывается по меньшей мере в одной из жидкостей без ввода дополнительной энергии, как, например, в случае электрического нагревателя.В некоторых вариантах осуществления вспомогательный нагреватель 712 может питаться от вспомогательного источника питания мобильного гидравлического оборудования 100 , такого как батарея. В некоторых вариантах осуществления вспомогательный нагреватель 712 может использоваться для обеспечения обогрева, когда температура возвращаемой жидкости относительно низкая, например, когда первоначально запускается мобильное гидравлическое оборудование 100 и температура окружающей среды низкая. В некоторых таких вариантах осуществления вспомогательный обогреватель 712 может управляться контроллером 402 .Соответственно, контроллер , 402, сконфигурирован для включения и выключения вспомогательного нагревателя , 712, , а также, в некоторых вариантах осуществления, для увеличения или уменьшения уставки мощности нагрева вспомогательного нагревателя , 712, .

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления может быть включен по меньшей мере один насос 714 для активного перекачивания либо обратной жидкости, либо второй жидкости по контуру 710 . Например, в некоторых вариантах осуществления насос 714 может быть расположен вдоль второго отопительного контура 710 перед теплообменником 122 для перекачивания второй текучей среды через второй отопительный контур 710 .В таких вариантах осуществления насос , 714, может подавать вторую жидкость при существенно более низком давлении, чем возвратная жидкость в первом контуре , 708, нагрева.

Обратимся теперь к фиг. 7C показана система конвекционного обогрева , 716, для сиденья с подогревом , 120, , относящаяся к некоторым вариантам осуществления. В таких вариантах осуществления система конвекционного обогрева содержит по меньшей мере один вентилятор , 718, , расположенный внутри или рядом с подогреваемым сиденьем , 120, , для обеспечения потока воздуха внутри или над подогреваемым сиденьем , 120, .Система конвекции дополнительно содержит множество прорезей 720 в обивке 220 спинки 216 и/или подушке сиденья 218 сиденья с подогревом 120 для обеспечения потока воздуха из сиденья с подогревом . Система конвекционного обогрева 716 может быть предусмотрена для увеличения скорости теплообмена между теплообменником 122 и обогреваемым сиденьем 120 посредством конвекции. В некоторых вариантах осуществления вентилятор , 718, может включать в себя множество настроек мощности, которые могут быть выбраны в соответствии с вводом данных оператором, например, оператор выбирает мощность вентилятора на устройстве , 224, ввода.Альтернативно, в некоторых вариантах осуществления настройка мощности вентилятора , 718, может управляться управляющим сигналом, отправленным от контроллера , 402, .

Следует понимать, что вентилятор 718 может быть расположен в различных местах по отношению к обогреваемому сиденью 120 . Например, вентилятор 718 может быть расположен на задней части жесткой рамы 214 сиденья с подогревом 120 для подачи нагретого воздуха через сиденье с подогревом 120 и спинку 216 .В качестве альтернативы вентилятор 718 может быть расположен в нижней части обогреваемого сиденья 120 для нагнетания воздуха вверх через подушку сиденья 218 . Кроме того, в некоторых вариантах осуществления обогреваемое сиденье , 120, может содержать множество вентиляторов, расположенных внутри обогреваемого сиденья , 120, . В некоторых вариантах осуществления вентилятор , 718, может представлять собой вентилятор с электрическим приводом, работающий от электричества от вспомогательного источника питания, описанного выше со ссылкой на фиг. 7Б.

Хотя изобретение было описано со ссылкой на варианты осуществления, показанные на прилагаемых чертежах, следует отметить, что здесь могут быть использованы эквиваленты и замены без отклонения от объема изобретения, указанного в формуле изобретения.

Гидравлическая схема системы отопления и ГВС

Контекст 1

… из 33 жилых домов имеет идентичную систему отопления и ГВС, показанную на рис. водяной тепловой насос (ТН), подключенный к системе теплого пола и накопительному баку ГВС….

Контекст 2

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

Контекст 3

… смесительный клапан имеет уставку 45 • C. Из-за того, как рассчитываются стохастические профили забора ГВС, в каждом жилище есть ограниченное количество дней, в течение которых общий расход ГВС нагрузка очень большая.Таким образом, комфортность ГВС варьируется от 96,4 % до 99,8 %, как показано на рис. 10. На рис. 10 представлен обзор энергопотребления, SPF теплового насоса, эффективности первичной энергии всей системы отопления и ГВС и комфорта ГВС. …

Контекст 4

… комфорт ГВС варьируется от 96,4 % до 99,8 %, как показано на рис. 10. На рис. общая система отопления и ГВС и комфорт ГВС. Несмотря на низкий уровень энергопотребления, потребность в тепле в основном обусловлена ​​обогревом помещений. …

Контекст 5

… требуемая номинальная мощность фотоэлектрических батарей для достижения годового нулевого энергетического баланса находится между 5,0 кВт и 7,5 кВт пиковой мощности. На рисунке 11 показано, что отключение инвертора затрагивает только 10 из 33 жилых помещений. Потери при отключении могут достигать до 20 % годовой выработки фотоэлектрических систем в этих системах. …

Контекст 6

…. чтобы лучше понять последовательность между средним производством фотоэлектрических систем и потреблением электроэнергии, мы объединили различные профили мощности на рисунке 12 (вверху слева). На этом рисунке показана совокупная дневная мощность для потребления электроэнергии пользователями, производства фотоэлектрических систем и работы HP для жилища 19, на долю которого приходится около 17 % потерь при сокращении.

Контекст 7

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

Context 8

… ссылка: моделирование проводилось на настольных компьютерах с двумя разными процессорами (Intel Xeon(R) с тактовой частотой 2,53 ГГц и 3,07 ГГц) и в зависимости от процессора и (в первую очередь) стратегии управления время моделирования составляло от 1,2 до 4,3 дней для моделирования одного года. Центральный 12К Рисунок 12.Сводные профили удельной мощности для жилого дома 19 с накопительным баком ГВС объемом 0,3 м 3 . …

Контекст 9

… управление с помощью DSM очень простое, температура повышается одновременно (с 12 до 16 часов) в каждом доме во все дни года, даже если нет ограничения риск в этот момент или позицию в сетке. Совокупные профили мощности для Clock DHW ,12K с ежедневным повышением температуры на 12K показаны на рисунке 12 (вверху посередине). Мы можем видеть явный сдвиг в работе теплового насоса с очень резким пиком в 12 часов….

Контекст 10

… мы пытаемся увеличить собственное потребление γ S в периоды высокой мощности впрыска, мы ожидаем снижения потерь на сокращение. Рисунок 12 (вверху справа) показывает эффект PGrid 12K. Сдвиг работы ТН гораздо менее выражен, чем у Clock DHW ,12K . …

Контекст 11

… идея состоит в том, чтобы активировать контроль в жилых помещениях, когда на основании их собственного измерения напряжения есть веская причина подозревать, что сокращение может произойти где-то еще.Влияние на суммарную мощность для обоих регуляторов с ∆TSet ГВС, равной 12 K, показано на рисунке 12 (внизу слева и посередине). Отчетливо видно влияние распределения нагрузки между всеми жилыми помещениями: VGrid var ,12K снижает потери на сокращение сильнее, чем VGrid fix ,12K .

Контекст 12

… Централизованное управление, рассмотренное в этой статье, выбирает только на основе температуры резервуара хранения. При максимальной ∆TSet DHW 12 K результирующая суммарная мощность показана на рис. 12 (внизу справа).Центральная стратегия явно более сложна и затратна, чем все остальные изученные элементы управления, поскольку требует центральной системы мониторинга и контроля. …

Контекст 13

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

Контекст 14

…результаты комбинированных стратегий обсуждаются в разделе 4.5. На рис. 13 также показаны результаты для других стратегий для разных значений ∆TSet DHW. Мы видим, что для всех стратегий как спрос на электроэнергию, так и снижение потерь на выключение увеличиваются с ростом значений ∆TSet DHW.

Контекст 15

… тепловые потери также будут выше и могут чрезмерно компенсировать преимущества дополнительного переключения нагрузки. На рис. 14 показаны результаты с размером резервуара хранения 0.5 м 3 . На этом рисунке эталонный вариант также имеет бак ГВС большего размера. …

Контекст 16

… реальную ценность резервуара большего размера необходимо оценивать путем сравнения с исходным эталонным случаем, в котором резервуар меньшего размера. Это показано на рис. 15, где исходный случай с баком ГВС объемом 0,3 м 3 находится в начале координат. Во-первых, мы не обсуждаем три маркера на концах стрелок (они будут обсуждаться в следующем разделе). …

Контекст 17

… мы хотим совместить достоинства самой простой стратегии по дням без свертывания с эффективностью продвинутой стратегии по дням с свёртыванием. Это было смоделировано для трех случаев и показано стрелками на рис. 15. …

Контекст 18

… vol=0,5 м 3 Накопительный бак ГВС. …

Контекст 19

… можно было смоделировать больше комбинаций и других значений для ∆TSet DHW.Например, из рисунка 15 можно предположить, что комбинация Clock DHW ,4K с VGrid var ,12K или Central 18K приведет к еще большему увеличению ∆E NBH. Вероятно, есть и другие стратегии контроля, которые стоит изучить. …

Контекст 20

… vol=0,5 м 3 …

Контекст 21

… точечная диаграмма среднего собственного потребления и собственного производства для всех жилых помещений по соседству и для всех исследованных стратегий управления показана на рисунке 16.На этом рисунке оба показателя нанесены как функция относительной экономии энергии района ∆E NBH. …

Context 22

… в целях экономии энергии ни в коем случае не следует стремиться к увеличению собственного потребления отдельных зданий как таковых.