Для чего нужна гидравлическая стрелка в системе отопления: принцип работы, назначение и расчеты

Разное

Содержание

принцип работы, назначение и расчеты

Главная » Отопление » Что такое гидрострелка (гидравлический разделитель) в системе отопления

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

Содержание статьи

Что такое гидрострелка и где её устанавливают

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

Примеры гидрострелок промышленного производства

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

Где в системе отопления ставят гидроразделитель

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

Назначение и принцип работы

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

Схематическое изображение гидрострелки и ее места в системе отопления

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

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

Режимы работы

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

Возможные режимы работы системы отопления с гидроразделителем

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

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

Когда гидрострелка нужна

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

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

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

Когда можно поставить

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

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

Пример системы отопления с гидрострелкой

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

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

Как подобрать параметры

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

Параметры, нужные для гидроразделителя

По максимальному потоку теплоносителя

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

Формула расчета диаметра гидравлического разделителя для системы отопления в зависимости от максимального потока теплоносителя

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

По максимальной мощности котла

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

Расчет гидрострелки по мощности котла

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

Как найти длину гидрострелки

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

Определяем длину гидрострелки из круглой трубы

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

Купить или сделать своими руками?

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

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

Качество самодельного изделия может быть «не очень»

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

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

Гидрострелка для отопления — назначение и основные параметры

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

Гидрострелка для отопления

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

Для чего нужен гидравлический разделитель в системе отопления

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

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

Простейшая одноконтурная система отопления

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

К – котел, обеспечивает нагрев теплоносителя.

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

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

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

Циркуляционные насос – важнейший элемент системы отопления

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Работа нескольких насосов требует обязательного согласования, иначе система будет разбалансированной

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

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

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

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

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

Проблема балансировки решается установкой гидравлического разделителя (гидрострелки)

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

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

Конструкция обычной гидрострелки — чрезвычайно проста

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

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

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

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

Как работает гидравлический разделитель

В принципе, возможны три режима функционирования гидравлического разделителя.

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

Гидравлический разделитель может выполнить еще ряд полезных функций.

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

Чугунные теплообменники не любят резких перепадов температур — могут дать трещину

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

Цены на гидравлический разделитель STOUT

Гидравлический разделитель STOUT

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

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

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

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

Специфика конструкции гидравлического разделителя

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

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

Разнообразные варианты гидравлических разделителей заводского изготовления

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

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

«Классическая» схема по принципу «трех диаметров»

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

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

Схема с чередованием патрубков по высоте

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

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

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

Гидравлический разделитель, позволяющий добиться градиента температур по высоте

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

Возможные схемы горизонтального размещения гидравлического разделителя

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

Пример смонтированной горизонтальной гидрострелки

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

Гидравлический разделитель выполнен из полипропиленовых труб

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

Решетчатый гидравлический разделитель из труб небольшого диаметра

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

Расчет стандартного гидравлического разделителя

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

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

Расчет от мощности системы отопления

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

Q = W / (с × Δt)

Q – расход, л/час;

W – мощность системы отопления, кВт

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

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

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

Q = S × V

S – площадь поперечного сечения трубы, м²;

V — скорость потока, м/с.

S = Q / V= W / (с × Δt × V)

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

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

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

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

D = √ (4×S/π) = 2 × √ (S/π)

Подставляем значения:

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

= 0,0451 × √(W/Δt)

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

В итоге формула примет такой вид:

  • D = 45,1 √(Wt) – 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 √(Wt) – для скорости в 0,1 м/с;
  • D = 39,1 √(Wt) – для скорости в 0,2 м/с.

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

Быстро провести расчеты поможет встроенный калькулятор, размещенный ниже:

Калькулятор расчета рекомендуемых параметров гидрострелки по мощности и разнице температур

Перейти к расчётам

Расчет параметров гидрострелки на основании производительности насосов

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

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

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

Q = ∑Qот. – Qкот.

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

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

Вернемся вновь в формулам, которые рассматривались выше.

S = W / (с × Δt × V)

Мощность, как уже было показано выше, равна:

W = Q × с × Δt

Значит,

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

Отсюда осталось совсем немного для определения диаметра:

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

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

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

При скорости вертикального потока равной:

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

Эти соотношения заложены в размещенный ниже калькулятор:

Калькулятор расчета параметров гидрострелки исходя из производительности насосов

Перейти к расчётам

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

Гидрострелка – когда нужно устанавливать гидроразделитель

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

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

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

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

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

Откуда берутся сложности

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

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

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

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

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

Особенности применения гидрострелки

Рассмотрим схему отопления с несколькими насосами и с двумя котлами.

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

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

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

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

Как работает система отопления с гидравлическим разделителем

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

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

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

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

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

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

«Особенные свойства»

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

Нужно ли устанавливать

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

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

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

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

принцип работы, назначение и расчеты

ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ

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

Гидрострелка необходима для осуществления гидродинамической балансировки в системе отопления

Зачем нужна гидрострелка в системе отопления?

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

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

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

Схема движения теплоносителя в коллекторе с гидрострелкой

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

В многоконтурных системах отопления использование гидрострелки обязательно для сбалансированной работы

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

Устройство гидрострелки отопления

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

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

Гидрострелка из нержавеющей стали

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

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

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

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

Гидравлическая стрелка «Meibes»

Дополнительные функции гидрострелок

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

На фото изображена модель гидрострелки для отопления в разрезе:

Устройство гидрострелки — вид в разрезе

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

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

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

Принцип работы коллектора с гидрострелкой на 3 контура отопления

Принцип работы гидрострелки в системе отопления частного дома

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

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

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

Схемы гидрострелки для отопления (режим работы):

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

Нейтральный режим работы гидроразделителя

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

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

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

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

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

Методы расчета гидрострелки в системе отопления частного дома

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

  • Формула определяет диаметр (D) по максимальной пропускной способности гидравлического разделителя (расчеты по паспортным данным на котел):
  • Формула определяет диаметр гидрострелки по мощности теплогенератора. ΔT разница температур подачи/обратки — 10°C:
  • Диаметр патрубка, входящего в гидрострелку или распределительный коллектор:
Обозначение Расшифровка символа Единица измерения
D Диаметр корпуса гидрострелки мм
d Диаметр патрубка мм
P Максимальная мощность, которой обладает котел (паспортные данные котла) кВт
G Максимальный проток (пропускная способность, расход) через гидроразделитель за час м3/час
π Постоянное значение (3,14)
ω Максимальная вертикальная скорость теплоносителя через разделитель (0,2) м/сек
ΔT Разница температур подачи — обратки (паспортные данные котла) °C
C Теплоемкость воды (относительная единица) Вт/(кг°C)
V Скорость теплоносителя через вторичные контуры м/с
Q Максимальный расход в контуре потребителя м3

 

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

  • Определение параметров гидрострелки практическим методом:

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

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

Определение параметров гидрострелки по «правилу 3d»

  • Распределение врезок по высоте колонны разделителя:

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

Схема врезки контуров системы отопления в обвязку котла

Совмещение коллектора отопления с гидрострелкой

Небольшие дома обогревает котел, в который встроен насос. Вторичные контуры присоединяют к котлу через гидрострелку. Независимые контуры жилых домов с большой площадью (от 150 м2) подключают через гребенку, гидроразделитель будет громоздким.

Статья по теме:

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

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

Применение гидрострелки убережет котел от теплового удара

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

Монтажные выпуски предусмотрены для обвязки звездочкой:

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

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

Схема гидрострелки с коллектором

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

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

Сделать гидрострелку отопления своими руками может специалист, обладающий достаточным запасом знаний в теплотехнике, опытом и навыками работы (электрогазосварка, слесарное дело, работа с ручным электроинструментом). Многочисленные интернет-сайты предлагают пошаговые инструкции по изготовлению гидрострелки для отопления, видео ролики также смогут помочь в этом процессе.

Размеры коллектора отопления с гидрострелкой

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

ОЦЕНИТЕ
МАТЕРИАЛ

Загрузка…

ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ

REMOO В ВАШЕЙ ПОЧТЕ

Гидрострелка принцип работы назначение и расчеты

Что такое гидрострелка (гидравлический разделитель) в системе отопления

Правильное название этого устройства — гидравлическая стрелка или гидроразделитель.

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

Примеры гидрострелок промышленного производства

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

Где в системе отопления ставят гидроразделитель

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

Назначение и принцип работы

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

Схематическое изображение гидрострелки и ее места в системе отопления

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

Режимы работы

Теоретически возможны три режима работы системы отопления с гидрострелкой. Они отображены на рисунке ниже.

Первый — когда насос котла прокачивает ровно столько же теплоносителя, сколько требует вся система отопления. 

Возможные режимы работы системы отопления с гидроразделителем

Второй режим работы гидрострелки — когда расход отопительных контуров больше мощности котлового насоса (средний рисунок). Эта ситуация опасна для системы и допускать ее нельзя. Она возможна, если насос котла имеет слишком малую производительность. В этом случае для обеспечения требуемого расхода, в контуры вместе с нагретым теплоносителем от котла будет подаваться теплоноситель из обратки. Такой режим работы не является нормальным и котел быстро выйдет из строя.

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

Когда гидрострелка нужна

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

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

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

Когда можно поставить

Если в системе отопления есть только один насос — на котле, гидрострелка не нужна совсем.

Установка гидрострелки оправдана при следующих условиях:

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

Пример системы отопления с гидрострелкой

Как подобрать параметры

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

Параметры, нужные для гидроразделителя

По максимальному потоку теплоносителя

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

Формула расчета диаметра гидравлического разделителя для системы отопления в зависимости от максимального потока теплоносителя

 

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

По максимальной мощности котла

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

Расчет гидрострелки по мощности котла

 

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

Как найти длину гидрострелки

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

Определяем длину гидрострелки из круглой трубы

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

Назначение гидрострелки. Видео

Источники:

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Что такое гидрострелка

05 октября 2013г.

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.(смотрите)
  • второе — при небольшом расходе теплоносителя — она должна получить большой расход для второго, искусственно созданного контура. Например, при использовании котла с расходом 40 л/мин, система отопления получается по расходу больше в 2-3 раза (расходует 120 л/мин). В таком случае целесообразно первый контур установить контуром котла и систему развязки отопления установить вторым контуром. Вообще, разгонять котел больше чем предусматривается производителем котла экономически нецелесообразно, в таком случае увеличивается и гидравлическое сопротивление, оно либо не дает необходимый расход, либо увеличивает нагрузку движения жидкости, это приводит к повышенному энергопотребления насоса.

По какому принципу работает гидрострелка

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 автовоздушник.

Как узнать, что нужна гидрострелка

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

Преимущества использования гидрострелок.

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

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

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

Принцип работы гидравлической стрелки видео 

Как решить проблему перегрева гидросистемы

Меня недавно попросили исследовать и решить проблему перегрева в мобильном телефоне.
применение гидравлики. Гидравлическая система включала дизель-гидравлический силовой агрегат, который
использовался для питания пилы для резки труб. Пила была разработана для использования под водой и была
подключен к гидроагрегату на поверхности через шлангокабель длиной 710 футов.Операционная
Требования для пилы были 24 галлона в минуту при 3000 фунтов на квадратный дюйм.

Почему гидравлические системы перегреваются?

Нагрев гидравлического масла во время работы вызван неэффективностью.
Неэффективность приводит к потерям входной мощности, которые преобразуются в тепло. Гидравлический
тепловая нагрузка системы равна общей потере мощности (PL) из-за неэффективности и может быть
выражается как:

PLtotal = насос PL + клапаны PL + водопровод + PLactuators

Если общая потребляемая мощность, теряемая на тепло, превышает рассеиваемое тепло, гидравлический
система в конечном итоге перегреется.

Температура гидравлического масла — насколько горячее «слишком горячее»?

Температура гидравлического масла выше 180F (82C) повреждает большинство уплотнительных материалов и
ускорить разложение масла. При работе любой гидросистемы при температурах
следует избегать температуры выше 180F, температура масла слишком высока, когда вязкость падает ниже
оптимальное соотношение компонентов гидросистемы. Это может произойти значительно ниже 180F, в зависимости от
от класса вязкости масла.

Поддержание стабильной температуры гидравлического масла

Для достижения стабильной температуры масла способность гидравлической системы рассеивать тепло должна
превышают присущую ему тепловую нагрузку. Например, система с постоянной входной мощностью 100 кВт и
эффективность 80% должна быть способна рассеивать тепловую нагрузку не менее 20 кВт. Это
Важно отметить, что увеличение тепловой нагрузки или снижение производительности гидравлической системы
рассеивание тепла изменит баланс между тепловой нагрузкой и рассеиванием.

Возвращаясь к приведенному выше примеру, гидравлический силовой агрегат имел длительную номинальную мощность
37 кВт и оснащался воздушным теплообменником. Обменник мог рассеивать
10 кВт тепла в условиях окружающей среды или 27% доступной потребляемой мощности (10/37 x 100 = 27). Этот
адекватно с точки зрения дизайна. Производительность всех компонентов охлаждающего контура была
работающие в проектных пределах.

Падение давления означает тепло

На этом этапе было ясно, что проблема перегрева была вызвана чрезмерным
тепловая нагрузка.Обеспокоенный длиной шлангокабеля, я рассчитал падение давления в нем. В
Теоретический падение давления на 710 футов 3/4″ шланга высокого давления при 24 галлонов в минуту составляет 800 PSI.
перепад давления на той же длине возвратного шланга 1 дюйм составляет 200 фунтов на квадратный дюйм.
расчеты доступны здесь.
Теоретическая тепловая нагрузка, вызванная падением давления
через шлангокабель 1000 фунтов на квадратный дюйм (800 + 200 = 1000) составлял 10,35 кВт. Формула для этого
расчет доступен здесь.

Это означает, что тепловая нагрузка шлангокабеля была на 0,35 кВт больше, чем тепловыделение.
емкость теплообменника гидросистемы. Это в сочетании с обычным
тепловая нагрузка (неэффективность) приводила к перегреву гидравлической системы.

Победить жару

Есть только два способа решить проблему перегрева в гидравлических системах:

  • уменьшить тепловую нагрузку; или
  • увеличить тепловыделение.

Снижение тепловой нагрузки всегда является предпочтительным вариантом, поскольку оно увеличивает эффективность
гидравлическая система. В приведенном выше примере тепловая нагрузка одного только шлангокабеля составляла почти 30%.
доступной входной мощности — цифра, которая обычно считается неприемлемой. Уменьшение
эта тепловая нагрузка до приемлемого уровня потребовала бы уменьшения падения давления за счет
замена давления и обратные линии в пупочной шланги большего диаметра.Цена
выполнение этого для временной установки означало, что в данном случае наиболее экономичный
решением было установить дополнительную охлаждающую способность в контуре

Продолжение работы гидравлической системы при перегреве масла аналогично
работа двигателя внутреннего сгорания с высокой температурой охлаждающей жидкости. Ущерб гарантирован.
Поэтому всякий раз, когда гидравлическая система начинает перегреваться, выключите ее, определите причину и
почини это.

Если вам понравилась эта статья, вам понравится информационный бюллетень Брендана Кейси Inside Hydraulics .
Он дает вам реальные практические инструкции, гайки и болты, ноу-хау в области гидравлики — информацию, которую вы можете использовать сегодня.
Вот что об этом сказали несколько участников:

Не могу оторваться
«Я получаю такие электронные письма все время. Я никогда не нахожу времени их читать. Решил прочитать 30-й выпуск и не смог оторваться.С этого момента я найду время.?

Ричард А. Шейд, CFPS, инженер проекта (гидравлическое проектирование), JLG Industries Inc.

Так ценно, что я получил повышение
«Знания, которые я получил из этого информационного бюллетеня, были настолько ценными, что я заработал себе зарплату !?

Джек Бергстром, механик по тяжелому оборудованию, Sharpe Equipment Inc.

Love It — Keep Them Coming
? Мне просто нравится этот информационный бюллетень. Как инструктор по гидравлике в Eaton, я делаю копии и распространяю их своим ученикам, когда обращаюсь к различным темам.Пожалуйста, продолжайте приходить.?

Майкл С. Лоуренс, инструктор по гидравлике, Eaton Hydraulics Inc.

Чтобы получить бесплатную подписку на (стоимость 149 долларов), просто введите свое имя
и основной адрес электронной почты в форму ниже и нажмите «ПОДПИСАТЬСЯ СЕЙЧАС!»

Это частный список рассылки, который НИКОГДА не
быть переданным по любой причине.
Вы также можете отказаться от подписки в любое время.

Домашняя страница

Авторские права © 2000–2013 Брендан Кейси; HydraulicSupermarket.com

Основная идея — гидравлическая система

Основная идея любой гидравлической системы очень проста: Сила, приложенная в одной точке, передается в другую точку с помощью несжимаемой жидкости. Жидкость почти всегда представляет собой какое-то масло.При этом сила почти всегда умножается. На рисунке ниже показана самая простая из возможных гидравлических систем:

Этот контент несовместим с этим устройством.

Простая гидравлическая система, состоящая из двух поршней и соединяющей их маслонаполненной трубы. Щелкните красную стрелку, чтобы увидеть анимацию.

На этом чертеже два поршня (красные) помещаются в два стеклянных цилиндра, заполненных маслом (светло-синий) и соединенных друг с другом маслонаполненной трубкой.Если вы приложите направленную вниз силу к одному поршню (левому на этом рисунке), то сила будет передана второму поршню через масло в трубе. Поскольку масло несжимаемо, эффективность очень хорошая — почти вся приложенная сила приходится на второй поршень. Самое замечательное в гидравлических системах то, что труба, соединяющая два цилиндра, может быть любой длины и формы, что позволяет ей проходить через все виды вещей, разделяющих два поршня. Трубка также может разветвляться, так что один главный цилиндр может управлять более чем одним подчиненным цилиндром , если это необходимо.

Самое интересное в гидравлических системах заключается в том, что в систему очень легко добавить умножение (или деление) силы. Если вы читали «Как работает блокировка и захват» или «Как работают шестерни», то вы знаете, что обменное усилие на расстояние очень распространено в механических системах. В гидравлической системе все, что вам нужно сделать, это изменить размер одного поршня и цилиндра относительно другого, как показано здесь:

Этот контент несовместим с этим устройством.

Гидравлическое умножение. Поршень справа имеет площадь в девять раз больше, чем поршень слева. Когда к левому поршню прикладывается сила, он перемещает девять единиц на каждую единицу, которую перемещает правый поршень, а сила умножается на девять на правый поршень. Щелкните красную стрелку, чтобы увидеть анимацию.

Чтобы определить коэффициент умножения , начните с определения размера поршней. Предположим, что левый поршень имеет диаметр 2 дюйма (радиус 1 дюйм), а поршень справа — 6 дюймов (радиус 3 дюйма).Площадь двух поршней составляет Pi * r 2 . Таким образом, площадь левого поршня составляет 3,14, а площадь поршня справа — 28,26. Поршень справа в 9 раз больше поршня слева. Это означает, что любая сила, приложенная к левому поршню, будет в 9 раз больше на правый поршень. Таким образом, если вы приложите к левому поршню усилие в 100 фунтов, направленное вниз, справа появится сила в 900 фунтов, направленная вверх. Единственная загвоздка в том, что вам придется нажать на левый поршень на 9 дюймов, чтобы поднять правый поршень на 1 дюйм.

Тормоза в вашем автомобиле — хороший пример простой гидравлической системы с поршневым приводом. Когда вы нажимаете педаль тормоза в автомобиле, она нажимает на поршень в главном тормозном цилиндре. Четыре подчиненных поршня, по одному на каждом колесе, приводят в действие тормозные колодки, прижимая их к тормозному ротору и останавливая автомобиль. (На самом деле, почти во всех автомобилях сегодня два главных цилиндра приводят в движение по два рабочих цилиндра каждый. Таким образом, если в одном из главных цилиндров возникла проблема или возникла утечка, вы все равно можете остановить автомобиль.)

В большинстве других гидравлических систем гидроцилиндры и поршни через клапаны соединены с насосом, подающим масло под высоким давлением. Вы узнаете об этих системах в следующих разделах.

Гидравлическое масло и вязкость масла

09.08.2017

Здесь, в Gerrard Hydraulics, мы храним и продаем два сорта гидравлического масла, 46 и 68. Но что на самом деле означают эти числа и как определить, какое из них вам нужно?

Цифры 46 и 68 относятся к вязкости ISO, и все гидравлические масла, продаваемые в Австралии, используют эту систему классификации.Вязкость — это сопротивление масла течению, и система оценок относится к этому сопротивлению при температуре 40 ° C.

Эти числа можно представить следующим образом: чем меньше число, тем тоньше масло и чем выше число, тем гуще масло.

Вязкость масла меняется в зависимости от температуры. Чем выше температура, тем тоньше становится масло, а чем холоднее масло, тем гуще. Так, например, гидравлическая система, работающая в холодном климате, таком как Тасмания, будет лучше работать с более низким классом вязкости 32.Масло будет тоньше и будет иметь меньшее сопротивление течению при запуске. В Тасмании обычно не бывает дней с температурой выше 30, поэтому в летний день нефть не станет слишком жидкой. Здесь, в Перте, 46 и 68 больше подходят для нашего климата. В местах к северу от Австралии, таких как Дарвин, они могли бы получить пользу от сорта 68, который вначале толще. В целом более жаркий климат поможет улучшить поток масла при запуске, но не станет слишком жидким при нормальной работе системы.

При выборе масла, если производитель оборудования указал марку масла, которое будет использоваться, то обычно лучше использовать именно его.Система была бы проверена и определена для наилучшей работы с этим классом. Если вы используете слишком густое масло, насос не сможет эффективно откачивать его из резервуара и может возникнуть кавитация. Если масло слишком жидкое, может произойти внутреннее проскальзывание компонентов системы, что приведет к снижению эффективности ее работы.

Ниже приведены некоторые примеры вязкости жидкости при различных температурах (измеренных в сантистоксах при температурах в градусах Цельсия).

Вода — 1 при 20 ° C, 0.66 при 40 ° C и 0,48 при 60 ° C

Мед — 9000 при 20 ° C, 800 при 40 ° C и 200 при 60 ° C

Гидравлические масла обычных классов вязкости:

ISO VG 32-85 при 20 ° C, 32 при 40 ° C и 15 при 60 ° C

ISO VG 46 — 140 при 20 ° C, 46 при 40 ° C и 20 при 60 ° C

ISO VG 68 — 210 при 20 ° C, 68 при 40 ° C и 30 при 60 ° C

Чтобы узнать больше о том, как работает гидравлическое масло, и о требованиях, которые следует учитывать, свяжитесь с Gerrard Hydraulics сегодня!

Понимание базовой схемы гидродинамики

Джош Косфорд, ответственный редактор

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

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

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

Другой широко используемый стиль линии — это граница с пунктирными точками или линия ограждения. Он представляет собой группу гидравлических компонентов как часть составного компонента (такого как направляющий клапан с пилотным управлением, с пилотным и основным клапаном вместе), вспомогательного контура (такого как контур безопасности для гидравлического пресса) или подставки. один гидравлический коллектор с картриджными клапанами. Обычно пограничное ограждение представляет собой четырехсторонний многоугольник, в котором используется пунктирная линия с различными символами клапана, содержащимися внутри, как представление реальной гидравлической системы.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Обслуживание вашей системы отопления | HoBESCo

Теплоснабжение вашей системы отопления передается через наш гидравлический интерфейсный блок (HIU), который находится на вашей территории. Важно, чтобы наш HIU оставался видимым и доступным. Мы будем поддерживать наш HIU и проводить периодические проверки. Об утечках воды и любых других проблемах с теплоснабжением вашей собственности необходимо незамедлительно сообщать HOBESCO или ее поставщикам услуг, которые организуют ремонт.

Рекомендуем поддерживать систему отопления в хорошем состоянии, чтобы обеспечить эффективное теплоснабжение.

Некоторые из периодических задач, которые вы должны выполнять, включают —

  • Удалить воздух из радиаторов — удаляет карманы с воздухом, которые создают точки холода
  • Проверить трубопровод — проверить на утечки, особенно вокруг радиаторов. Обратите внимание на нерегулярные шумы — лязг может указывать на скопление известкового налета, из-за которого вода становится слишком горячей
  • Обработать воду химическим ингибитором — для предотвращения накопления осадка в результате коррозии, когда вода вступает в реакцию со сталью, что может повредить оборудование и заблокировать поток воды

Это не полный перечень работ по техническому обслуживанию, которые вам рекомендуется обсудить и согласовать с водопроводной и отопительной компанией.

Часто задаваемые вопросы

У меня не работает отопление и горячая вода. Кто несет ответственность и с кем мне связаться?

HOBESCO несут ответственность за подачу горячей воды из энергоцентра к вашему теплообменнику (HIU) по нашим трубам централизованного теплоснабжения (первичная сторона). Это герметичная система, которая передает тепло от нашей сети к вашей системе отопления через теплообменник внутри HIU, а не горячую воду, циркулирующую по всему дому.

Отопление и горячая вода в вашем доме (вторичная сторона) не отличается от любой другой системы отопления, которая питается от обычного газового котла, и поэтому домовладелец несет ответственность за поддержание и ремонт отопления и горячей воды в своем доме после этого. оставляет HIU в собственности.

Сводка первичной стороны (HOBESCO)
 Котлы на биомассе Энергетического центра
 Подземные трубопроводы от Энергетического центра до нашего HIU в пределах вашей собственности
 Блок сопряжения тепла (HIU)

Сводка вторичного контура (Домовладелец / Bancon Homes — первые 2 года)
 Таймеры отопления и горячей воды
 Комнатные термостаты, радиатор и клапаны с электроприводом.
 Резервуары для хранения и соответствующие компоненты (если применимо)
 Водяные насосы (вне HIU)

Как определить, проблема в первичной или вторичной стороне?
 Проверьте этот веб-сайт, так как мы могли объявить об аварийном или плановом отключении электроэнергии в Энергетическом центре или районной тепловой сети.
 Если у вас нет ни горячей воды, ни отопления, и вы знаете, что ваши соседи или другие объекты, обслуживаемые HOBESCO, находятся в такой же ситуации, то, скорее всего, это проблема Энергетического центра или районной тепловой сети, пожалуйста, позвоните HOBESCO для помощи по телефону 01330 826555.
 Если вы получаете горячую воду обычным способом, но не получаете отопления, то, скорее всего, это вторичная сторона.
 Если вы получаете тепло обычным способом, но без горячей воды, то, скорее всего, это вторичная сторона.
 Если вы сомневаетесь и вашему Bancon Home меньше 2 лет, позвоните в Bancon Homes по телефону 01330 824900, или в HOBESCO по телефону 01330 826555, или позвоните в нерабочее время по телефону 01224 638888.

Почему мой интерфейсный блок иногда использует тепло в ночное время, когда часы времени нагрева не включены?

Ваш дом подключен к сети биомассы через подземные трубы.Если вы не используете тепло в течение определенного периода времени, трубы остынут, в конечном итоге, до температуры земли. Когда это действительно необходимо, нагрев займет слишком много времени. Наше устройство позволяет периодическим импульсам тепла проходить через него, чтобы избежать слишком сильного охлаждения и обеспечить быстрое получение тепла.

Можно ли установить в моем доме интеллектуальный термостат Hive или аналогичный для системы отопления?

По сути, интеллектуальный термостат обеспечивает больше «интеллекта» относительно того, когда котел должен быть включен, т.е.е. на основе онлайн-графика, времени оптимизации, датчиков PIR и т. д. Интеллектуальный термостат подает прямой сигнал на HIU, который такой же, как и на бойлер, и поэтому может быть установлен как обычно.

Все, что вам нужно знать о дисковых тормозах — прочтите наше исчерпывающее руководство.

Дисковые тормоза использовались на дорогах в течение многих лет, но в последние пару сезонов они стали мейнстримом, поскольку основные производители велосипедов предложили покрытые диском велосипеды во всех секторах рынка: от гравийных велосипедов до мотоциклов для выносливости и гоночных мотоциклов.Теперь, когда UCI позволяет им участвовать в профессиональном пелотоне, диски становятся все более привычной частью дорожного ландшафта.

  • Дисковые тормоза обеспечивают лучшее тормозное усилие, чем ободные, особенно во влажных или суровых условиях.

  • Велосипед с дисковыми тормозами по-прежнему будет ездить со сломанной спицей или поврежденным ободом, проблемы, которые могут остановить велосипед с ободным тормозом, застрявший на ходу

  • Они дороже, но дисковые тормоза с гидравлическими шлангами для передачи тормозного усилия от рычага к колодке работают лучше, чем системы с тросовым приводом.

  • Полугидравлические суппорты, такие как TRP Hy / Rds, представляют собой разумный компромиссный вариант модернизации.

9 наших любимых дисковых тормозов

Каковы преимущества дисковых тормозов?

Давайте начнем с самого начала.Мы все знакомы с традиционными велосипедными ободными тормозами, когда тормозные колодки действуют на обод колеса, верно? В дисковых тормозах колодки действуют на металлический ротор, прикрепленный к ступице колеса. Достаточно просто.

Какая в этом польза? Иногда говорят, что они могут легко заблокировать колеса шоссейного велосипеда, полностью остановив их с очень небольшим усилием, так что нет смысла иметь больше мощности.

Одним из ключевых моментов является то, что дисковые тормоза могут предложить больше контроля, чем ободные тормоза, прежде чем они заблокируются.У вас есть больший тормозной диапазон, с которым вы можете работать, поэтому вероятность заноса меньше.

Менеджер по продукции

SRAM Пол Кантор сказал нам: «Я, конечно, могу заблокировать свое колесо с помощью карбонового обода и механического ободного тормоза, но если я это сделаю, я все равно буду скользить по дороге, и это отстой. Заблокировать колесо несложно, но если бы это было нашей целью, мы бы просто продали вам палку, которую вы могли бы проткнуть туда, и все готово!

«Все, на чем мы сосредоточились, — это до блокировки колеса.Вы можете набрать больше скорости с большим контролем, прежде чем заблокировать колесо. Некоторые люди называют это «модуляцией». Это термин, который нам на самом деле не важен, но это нормально. Мы действительно говорим о существенном замедлении без блокировки колеса ».

Узнайте, что представители большой велосипедной индустрии думали о введении дисковых тормозов на шоссейные велосипеды пару лет назад.

При использовании ободной тормозной системы вы хотите, чтобы обод колеса был как можно более легким, чтобы он был прочным, а также должен обеспечивать тормозную поверхность.Любой, кто когда-либо ездил на тормозных дисках с ободом из углеродного волокна, знает, что, хотя они могут быть легкими и быстрыми, их эффективность торможения оставляет желать лучшего, особенно во влажных условиях.

Дисковая тормозная система дает производителям больше возможностей для инноваций в области тормозной поверхности, потому что ей не нужно работать как обод колеса. Shimano, например, оснащает свои гидравлические дисковые тормоза так называемой Ice Technology, которая включает ротор с трехслойной многослойной структурой из нержавеющей стали и алюминия.В нем говорится, что это обеспечивает лучшую эффективность излучения, что снижает температуру при торможении.

Plus, с дисковой системой тормозная поверхность, ротор, намного дальше от дороги, чем с ободным тормозом, поэтому вероятность намокания от поверхностной воды меньше. В роторе есть отверстия, через которые вода может выходить и из-под тормозных колодок. В результате дисковые тормоза с гораздо меньшей вероятностью, чем ободные, будут подвержены воздействию воды или мусора, выброшенного с дороги.

С ободным тормозом шина должна проходить через тормозной суппорт, но это не относится к дискам, поэтому они освобождают место для более широких шин.Это одна из причин, почему диски стали популярными для мотоциклов для выносливости и приключений.

В связи с этим, дополнительным преимуществом дисковых тормозов является то, что ваше колесо может выйти из строя, не задевая тормозные колодки.

Механические или гидравлические дисковые тормоза?

Дисковые тормоза можно разделить на два типа: механические и гидравлические.

Механические системы управляются тросом, как подавляющее большинство ободных тормозов, в то время как гидравлические системы используют жидкость для передачи усилия от рычага на суппорт.

При нажатии на тормозной рычаг в гидравлической системе поршень перемещается внутри главного цилиндра, который направляет тормозную жидкость к тормозному суппорту. Это воздействует на поршни в тормозном суппорте, прижимая тормозные колодки к ротору диска.

Механические дисковые тормоза обычно дешевле. Механические дисковые тормоза TRP Spyre, например, стоят 69,99 фунтов стерлингов. Вы можете использовать их со стандартными (негидравлическими) рычагами двойного управления. Spyre имеет двухпоршневую конструкцию, что означает, что два поршня движутся одинаково против ротора, в отличие от однопоршневой конструкции механических дисковых тормозов Avid BB7 и Shimano CX75.

Гидравлические тормоза более высокого класса, и они работают лучше, чем ободные тормоза или механические диски практически во всех отношениях, но они более дорогие. Гидравлический дисковый тормоз SRAM Rival 22 (вы получаете и рычаг переключения передач, и тормозной суппорт), например, стоит 302 фунта стерлингов.

Если вас беспокоит техническое обслуживание, ознакомьтесь с нашим руководством по прокачке гидравлических дисковых тормозов SRAM. Это довольно просто.

Гидравлические системы более эффективны, чем механические дисковые тормоза, поэтому вам нужно прикладывать меньшее давление на рычаг для равного уровня тормозной мощности.Это означает, что вы можете получить лучшую модуляцию.

Гидравлическая система герметична, поэтому никакие загрязнения не могут повлиять на эффективность торможения, а сложная внутренняя прокладка кабеля не является проблемой, в то время как это может добавить трение к установке кабеля.

Тормоза Hy / Rd

TRP необычны тем, что они управляются тросом от гидравлической энергии в суппортах. Мы нашли их мощными, простыми в использовании и пока что лучшим решением для дисковых тормозов с обычными рычагами тормоза / переключения передач.

А как насчет тепла?

Какой бы тип системы вы ни использовали, при торможении выделяется тепло.Раньше были опасения по поводу безопасности тормозных колес с карбоновым ободом при длительном и резком торможении — мы говорим здесь о спусках в альпийском стиле — но производители, похоже, усвоили эту технологию.

Что касается дисков, то замирание (потеря тормозной мощности) может произойти в результате накопления тепла в системе.

Shimano определила, что перегрев представляет особую опасность для дисков на дороге, поскольку более длинные и быстрые спуски (и меньшие роторы) могут привести к большему нагреву роторов и колодок, чем на бездорожье.

Как упоминалось выше, для противодействия этому в роторах IceTech Shimano используется трехслойная многослойная структура из нержавеющей стали и алюминия, включая алюминий, потому что он передает тепло лучше, чем сталь. Они имеют волнистые алюминиевые секции внутри тормозной гусеницы, предназначенные для увеличения площади поверхности и улучшения охлаждения. Колодки имеют ребра охлаждения, которые сделаны из алюминия по той же причине.

Оцените самые популярные шоссейные велосипеды с дисками.

Говоря о разработке гидравлических тормозных систем, Пол Кантор из SRAM сказал: «Там, где у вас могут быть проблемы, это когда какой-нибудь здоровяк едет по Stelvio в течение 45 минут, перетаскивая тормоз, и мы беспокоились, что у нас там могут возникнуть проблемы с закипанием.Но происходит то, что тормоз достигает устойчивого состояния, при котором температура не увеличивается.

«Что мы действительно увидели, так это то, что когда мы снижали скорость с 50-60 км / ч до 15 км / ч с шагом 1-2 секунды на спуске с переключением обратно, трение уменьшалось, и вы теряли часть своего коэффициента трения в колодке. Это намного лучше, чем доводить систему до кипения.

«Мы могли вызвать это на 140-миллиметровом роторе, поэтому мы изменили опорную поверхность колодки, чтобы лучше рассеивать это тепло. Итак, теперь у нас есть очень маленькое окно, в котором вы могли бы вызвать некоторое уменьшение трения, если бы вы действительно пытались это сделать, но у нас почти не было проблем с кипячением системы.”

Размер диска

Диски доступны в разных размерах. При прочих равных, большой диск замедлит вас быстрее, чем маленький.

Дорожная дисковая тормозная система

Shimano была разработана для использования с роторами 140 мм или 160 мм, идея заключается в том, что пользователи могут выбрать размер, соответствующий их весу и предполагаемому использованию.

Пол Кантор из

SRAM сказал: «Мы рекомендуем передние и задние роторы 160 мм для дорожного использования, а 140 мм — для велокросса. Мы тщательно протестировали 140-е, но нам нравится запас прочности, который 160-е предлагают на дороге.”

Focus сообщил нам, что при тестировании он обнаружил, что роторы диаметром 160 мм предпочтительнее, чем более распространенные 140 мм, так как более эффективно справляются с накоплением тепла. Это идет вразрез с тенденцией к меньшим роторам, что в значительной степени является результатом того, что Shimano рекомендует 140-миллиметровые роторы всем, кроме самых крупных велосипедистов.

Выбор за вами, но если вы крупный гонщик, вы можете начать с 160 и посмотреть, как вы едете.

Монтажные стандарты

Существуют разные стандарты крепления дисковых тормозов к шоссейным велосипедам, но система Shimano Flat Mount, анонсированная в 2015 году, становится доминирующей.

«Этот новый дизайн позволяет потребителям отойти от истории и внешнего вида горных велосипедов, которые использовались до сих пор, используя метод, более подходящий для езды на высокопроизводительных шоссейных велосипедах», — говорит Shimano.
Плоское крепление

Shimano — это открытый стандарт, что означает, что другие производители могут свободно использовать его. SRAM тоже недавно приняла его.

с плоским креплением тормозные суппорты крепятся непосредственно к раме или вилке, обеспечивая более чистый и минималистичный вид, чем при использовании системы крепления на стойке.Это также обеспечивает более компактную упаковку тормозного суппорта, что особенно полезно для заднего треугольника.

Болты ввинчиваются в нижнюю часть суппорта, а не сверху, как в случае с тормозами на стойке. В нижнем перьях это означает, что болты больше не ввинчиваются во вставки в раме, а проходят через нижнее перо снизу, что снижает вероятность повреждения дорогой карбоновой рамы. Поскольку болты ввинчиваются в нижнюю часть суппорта, передний тормоз должен использоваться с тонким адаптером.

Быстроразъемное соединение или сквозная ось?

Дисковый тормоз создает на колесо силы, отличные от ободного тормоза, поэтому удерживать это колесо в правильном положении и избегать прогиба оси и выпадения становится сложной задачей.

Один из способов удержать колеса на месте — использовать сквозные оси, в которых концы дропаутов закрыты, а съемный штифт полностью проходит через ось, чтобы удерживать его на месте. Это добавляет безопасности, но также добавляет немного веса и затрудняет замену колес.

Компания

Focus разработала то, что она называет Rapid Axle Technology — сокращенно RAT — конструкцию, упрощающую процесс. Сквозная ось RAT — это конструкция, требующая поворота оси в дропауте всего на 90 °, чтобы закрыть рычаг.

В некоторых шоссейных велосипедах с дисковым тормозом по-прежнему используются стандартные быстросъемные механизмы, такие как Triban RC 520, но в большинстве используются сквозные оси, такие как Focus Izalco Disc. Другие идут с одним быстросъемным и одной сквозной осью. Мы все еще находимся в периоде перемен, и неясно, как рынок собирается урегулироваться и будет ли он вообще стабилизироваться; возможно, разные производители продолжают использовать разные системы.

Аэродинамика

Многие шоссейные велосипеды в наши дни сконструированы с упором на аэродинамику, отчасти потому, что в UCI установлен минимальный предел веса велосипеда 6,8 кг для гонок. Нет смысла в том, чтобы производитель сосредотачивался на снижении веса, но он может уменьшить сопротивление, чтобы получить преимущество. Как дисковые тормоза вписываются в эту картину?

Вот уже несколько лет производители велосипедов работают над установкой дисков, чтобы они были максимально аэродинамически эффективными.

Когда компания Giant представила последнюю версию своего шоссейного аэродинамического велосипеда Propel, он сказал: «Инженеры … обнаружили, что при правильной интеграции конструкция с дисковым тормозом может фактически улучшить аэродинамические характеристики по сравнению с конфигурациями с ободным тормозом».

Это было важное утверждение, потому что один из аргументов, часто выдвигаемых против дисковых систем, заключался в том, что они увеличивают сопротивление.

«Это связано с тем, что расположение традиционных суппортов (спереди или сзади короны / ножек вилки) создает« грязный »воздух», — сказал Гигант.«Открытие области короны вилки (путем размещения суппортов дискового тормоза вниз на ступице) означает, что воздух, попадающий в новый суппорт дискового тормоза, уже был нарушен передней кромкой шины / колеса. Этот эффект еще больше усиливается. асимметричной вилкой, которая помогает сгладить воздушный поток через суппорт ».

С тех пор другие производители заявили, что они могут производить велосипеды с дисковыми тормозами, которые по крайней мере так же эффективны, как их альтернативы с ободными тормозами, и многие топовые велосипеды теперь доступны только с дисковыми тормозами — варианта с ободным тормозом нет.

Профессионалы

Нравится вам это или нет, но то, что ездят профессионалы, имеет огромное влияние на рынок шоссейных велосипедов. В конце концов, это основная причина существования спонсорства. Когда профессиональные гонщики используют тот или иной продукт, другие следуют за ними, и поэтому так важно, что UCI позволяет использовать шоссейные велосипеды с дисковыми тормозами в пелотоне.

Командам

Pro первоначально разрешили опробовать дисковые тормоза в гонках ближе к концу сезона 2015 года, а после некоторых взлетов и падений теперь это разрешено.

Среди профессионалов все еще есть некоторое сопротивление дискам, и были заявления о гонщиках, получивших травмы от дисковых роторов в авариях, поэтому мы, возможно, никогда не увидим всеобщего внедрения дисков, но превосходный контроль над велосипедом на спусках и на мокрой дороге может поколебать скептиков.

Тем не менее, некоторые известные гонщики очень сильно сопротивляются ободным тормозам. Все три гранд-тура 2020 года были выиграны на байках с ободным тормозом: Тур де Франс, созданный словенским феноменом Тадеем Погачаром из ОАЭ Team Emirates на Colnago; Джиро д’Италия восходящей звезды Великобритании Тао Геогхеган Харт из Ineos Grenadiers на Pinarello; и Вуэльта Испании Приможа Роглича из Джамбо-Висмы на Бьянки.

Поставщики велосипедов всех трех команд производят велосипеды с дисковыми тормозами, и Эрнесто Колнаго официально заявил, что считает диски лучше, но в гонках решение все равно сводится к весу.

Инженер

Colnago Давиде Фумагалли подтвердил это Бену Делани из Velonews .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *