Устройство гидрострелки отопления: Страница не найдена

Содержание

что такое гидравлическая стрелка в отоплении, схема гидравлического разделителя, как работает, как подобрать, подбор по мощности котла

Содержание:

Гидрострелкой называют несложное устройство, предназначенное для выполнения балансировки и защиты системы теплоснабжения. Встречаются иные названия данного изделия – гидравлический разделитель, бутылочка, гидроразделитель и прочие.

Функциональное назначение гидрострелки

Что такое гидравлическая стрелка в отоплении и зачем она нужна?

Этот дополнительный узел:

осуществляет гидродинамическую балансировку в системе обогрева, является защитой для теплообменника агрегата, изготовленного с использованием чугуна, от возможного поражения тепловым ударом;
предохраняет конструкцию теплоснабжения от повреждений, если в автоматическом режиме отключаются отделы ГВС или обогрев напольной поверхности — устройство гидрострелки отопления выполняют при монтаже систем обогрева с нагревательными котлами, которые оснащены чугунными теплообменниками;

нужно применять в случае обустройства многоконтурного теплоснабжения, ведь в данной ситуации оборудование предотвращает влияние одного контура на другой и обеспечивает их качественное функционирование;
будет способен выполнять работу отстойника, устраняющего из жидкой рабочей среды механические примеси, состоящие из шлама, накипи, ржавчины, если верно подсчитать габариты и гидромеханические характеристики гидрострелки;
помимо вышеперечисленных функций производит вытеснение воздуха из теплоносителя, что в значительной степени препятствует процессу окисления.

Принцип работы

Если посмотреть на гидравлический разделитель на отопление в разрезе, то можно увидеть часть полой трубы с сечением в форме квадрата. Процесс функционирования данного узла отличается простотой. При помощи воздухоотвода, который оснащают автомеханическим приспособлением, происходит отделение воздуха и его удаление.

Система теплоснабжения состоит из двух отдельных контуров – большой и малой протяженности. В составе первого из них имеется котел плюс гидрострелка плюс потребитель. Второй контур включает котел плюс гидроразделитель.

Если агрегат генерирует тепловую энергию в количестве, соответствующем его потреблению, направление перемещения рабочей среды будет только горизонтальным. При нарушении данного равновесия теплоноситель поступает в зону малого контура и это приводит к повышению температуры перед местом входа в котел.

Это вызывает автоматическое отключение прибора, а жидкость в системе продолжает циркулировать, пока ее температура не понизится до нужной отметки. После этого котел вновь включается. Благодаря тому, как в системе отопления работает гидрострелка, происходит балансировка между контурами котла и котельной. Данный процесс способствует независимой работе каждого контура.

Выбор гидравлического разделителя

Нет ничего сложного в том, как подобрать гидрострелку для отопления. Единственное, что при этом следует учитывать – это стрелочный диаметр патрубков, подводящих теплоноситель.

При подборе данного узла обращают внимание на предельно допустимый напор водного потока в системе обогрева и на сохранение минимальной скорости перемещения жидкости в полости гидрострелки и патрубках подвода.

Когда делают выбор, нужно знать, что наибольшая рекомендуемая скорость циркуляции воды сквозь поперечное сечение гидроразделителя, равна около 0,2 м/сек.

При расчете данного оборудования для отопительных конструкций потребуются следующие величины:

D – диаметр гидрострелки, выраженный в миллиметрах;
d – диаметр подводящих воду патрубков, в миллиметрах;
G – максимальная скорость перемещения водного потока через устройство;
w – предельная скорость продвижения жидкости по поперечному сечению узла;
с – теплоемкость теплоносителя;
P – максимальная мощность нагревательного агрегата, кВт;
ΔT – разность между величинами температуры теплоносителя в подающей трубе и обратке отопительной системы, °С ( равна приблизительно 10°С).

Чтобы подсчитать зависимость диаметра гидроразделителя от предельно допустимого напора воды в системе, пользуются формулой:

D=3хd=18,8х

Для подбора гидрострелки по мощности котла также нужно выполнить расчеты — зависимость диаметра узла от производительности агрегата определяют по следующей формуле:

D=3хd=18,8х=18,8х=116.

Преимущества использования гидравлического разделителя отопления

Схемы отопления с гидравлической стрелкой способствуют созданию в помещении комфортной температуры, поскольку:

Ликвидируются проблемы при нахождении параметров отопительного насоса для вторичного контура и исполнительного элемента.
Отсутствует определенное взаимовлияние между котловым контуром и отопительными контурами.

Оказывается равномерное распределение нагрузок, оказываемых водным потоком, на генераторы тепловой энергии и ее потребителей.
При правильном определении показателей исполнительные компоненты в системе функционируют оптимально.
Имеются места для подключения расширительного бачка, а также установления быстродействующего отводчика воздуха.
Есть возможность подсоединения разнообразных узлов и деталей дополнительного назначения.

При наличии желания обустроить в своем домовладении комфортные условия проживания с минимальным использованием тепловой энергии, лучшим решением будет монтаж теплогенераторной системы, в основе функционирования которой находится применение схемы отопления с гидрострелкой.

Как показывает практика, по сравнению с эксплуатацией традиционной системы теплоснабжения эффект от функционирования правильно спроектированной отопительной конструкции на основе монтажа гидроразделителя состоит в экономии газа на 25% и электроэнергии на 50%.

Применение гидрострелки с твердотопливным оборудованием

При использовании твердотопливного агрегата подключение гидравлического разделителя осуществляют в месте входа – выхода.

Данный вариант подсоединения нагревательного устройства разного типа обеспечивает подбор оптимального и индивидуального температурного режима для всех компонентов в отдельности.

Сегодня потребители, разобравшись с тем, как работает гидрострелка на отопление, отдают предпочтение уже готовой продукции, которая представлена в продаже. Выбирают гидроразделитель по каталогу, основываясь на мощности агрегате и максимальном потоке воды.

<center><ins class="adsbygoogle" style="display:inline-block;width:300px;height:600px" data-ad-client="ca-pub-1812626643144578" data-ad-slot="4908081011"></ins> <script>(adsbygoogle=window.adsbygoogle||[]).push({});</script></center>

принцип работы, назначение и расчеты, монтаж

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

Гидроразделитель в системе теплоснабжения

Читайте в статье

Понятие гидрострелки

В профессиональной среде можно встретить иные названия гидрострелки:

гидравлический или термогидравлическийразделитель;
анулоид.

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

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

Гидрострелка: принцип работы назначение и расчеты

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

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

Основные функции

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

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

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

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

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

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

Работа разделителя происходит в одном из 3 режимов:

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

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

Режимы работы гидрострелки

Дополнительные функции

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

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

Устройство гидрострелки

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

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

Дополнительно, в состав гидрострелки могут быть включены:

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

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

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

Устройство гидрострелки

Принцип работы гидравлического разделителя

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

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

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

Принцип подключения контуров через гидрострелку

Конструкции гидрострелок

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

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

Рассмотрим основные конструкции гидравлических разделителей:

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

Гидрострелка для нескольких контуров

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

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

Гидрострелка для системы из трех контуров

Расчет гидрострелки для отопления

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

Методика расчета по мощности котла

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

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

π – 3,14.

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

Для облегчения расчетов нашей командой был разработан специальный калькулятор.

Калькулятор расчета гидрострелки по мощности котла

Методика расчета по производительности насосов

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

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

D=2×√ ((∑Qот–Qкот) / (π×V)), где

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

Для этого варианта также предусмотрен свой калькулятор.

Калькулятор расчета гидрострелки по мощности котла

Совмещение коллектора отопления с гидрострелкой

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

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

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

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

Коллектор совместно с гидроразделителем образует единую гидравлическую систему-модуль.

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

Стандартный коллектор с гидроразделителем

Где можно купить гидрострелку для отопления: производители и цены

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

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

Гидроразделитель с коллектором в системе теплоснабжения жилого дома

Схема изготовления гидрострелки для отопления своими руками

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

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

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

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

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

Схема гидравлического разделителя

Особенности монтажа гидрострелки

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

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

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

Монтаж гидроразделителя в частном доме

Заключение

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

И напоследок посмотрите видеообзоры устройства, назначения и функционирования гидрострелки:

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? Поддержите нас и поделитесь с друзьями

Гидравлическая стрелка

Назначение и принцип действия

Гидравлическая стрелка (гидрострелка, гидравлический разделитель) служит для разделения и увязки первичного и вторичного контуров системы отопления. При этом под вторичным контуром понимается совокупность контуров потребителей тепла – петель теплого пола, радиаторного отопления, горячего водоснабжения. Поскольку нагрузка на эти подсистемы не постоянна, переменны и термогидравлические параметры (температура, расход, давление) вторичного контура в целом. В то же время для нормальной работы источника тепла (отопительного котла) желательна стабильность данных характеристик. Обеспечить теплогенератору такую стабильность и позволяет гидравлическая стрелка, установленная между котлом и потребителями (

рис. 1).

Рис.1. Гидравлическая стрелка в системе отопления

Действие гидравлического разделителя основано на значительном увеличении сечения потока теплоносителя: как правило, гидрострелку выполняют таким образом, чтобы диаметр ее корпуса (колбы) в три раза превышал диаметр наибольшего присоединительного патрубка или чтобы поперечное сечение корпуса равнялось суммарному сечению всех патрубков.

При увеличении диаметра потока в три раза его скорость снижается в девять, а динамическое давление – в 81 раз (и там, и там – квадратичная зависимость).

Это позволяет утверждать, что перепады давлений между присоединяемыми к гидрострелке трубопроводами ничтожно малы.

Режимы работы

Говоря о гидравлической стрелке нередко проводят аналогию со стрелкой железнодорожной. Их работа, действительно, схожа: оба устройства задают нужное направление движения, в одном случае – транспорта, в другом – теплоносителя. Разница в том, что «переключение» гидрострелки не требует какого-либо внешнего усилия, а происходит само собой, в зависимости от потребления тепла и горячей воды. Ниже рассмотрены режимы работы гидравлического разделителя.

Режим 1. Нагрузка на систему отопления такова, что расход первичного и вторичного совпадают, т.е. нагретый котлом теплоноситель полностью передается потребителям, и его достаточно (G₁ = G₁₁ = G₂ = G₂₁, Т₁ = Т₁₁, T₂₁ = T₂). В этом случае гидрострелка «включена» напрямую и работает как два раздельных трубопровода. Схема движения, хромограммы скоростей и давлений теплоносителя в корпусе разделителя показаны для этого режима на рис. 2. Такой режим можно назвать расчетным.

Рис. 2.

Режим 2. Система отопления нагружена. Суммарный расход потребителей превышает расход в контуре источника тепла (G₁ < G₁₁, Т₁ > Т₁₁; Т₂₁ = Т₂; G₁ = G₂; G₁₁ = G₂₁). Разность расходов компенсируется подмесом в линию подачи вторичного контура части теплоносителя из его «обратки» (рис. 3). Режим описывают следующие формулы: ΔТ₁ = Т₁ – Т₂ = Q/c · G₁, ΔТ₂ = Т₁₁ – Т₂₁ = Q/c · G₁₁, Т₂ = Т₁ – ΔТ₁, Т₁₁ = Т₂₁ + ΔТ₂.

Рис. 3.

Режим 3. Потребление тепла понижено (например, в межсезонье), и расход теплоносителя во вторичном контуре меньше, чем в первичном (G₁ > G₁₁, Т₁ = Т₁₁, Т₂₁ ˂ T₂, G₁ = G₂, G₁₁ = G₂₁). При этом избыток теплоносителя возвращается к котлу через гидрострелку, не попадая во вторичный контур (рис. 4). Расчетные формулы: ΔТ₁ = Т₁ – Т₂ = Q/c· G₁; ΔТ₂ = Т₁₁ – Т₂₁ = Q/c· G₁₁; Т₂ = Т₁ – ΔТ₁; Т₁₁ = Т₁; Т₂₁ = Т₁₁ – ΔТ₂. Данный режим является оптимальным при необходимости защиты котла от так называемой низкотемпературной коррозии.

Рис. 4.

При отсутствии потоков по контурам системы отопления гидравлический разделитель не препятствует естественной (за счет гравитационных сил) циркуляции теплоносителя, что демонстрирует хромограмма, представленная на рис. 5.

Рис. 5. Хромограмма температуры в статическом режиме

Конструкция и оснащение

Благодаря резкому снижению скорости потока в гидрострелке, ее конструкции и пространственному расположению (справедливо для вертикальных гидроразделителей) данный элемент является идеальной точкой системы для удаления из теплоносителя воздуха и шлама. (Отметим, впрочем, что не все производители оборудования реализуют такие функции).

На рис. 6. показана гидравлическая стрелка VT.VAR.00 (схема, конструкция и габариты), поставляемая фирмой VALTEC в качестве одного из модулей системы быстрого монтажа VARIMIX. Для удаления воздуха, скапливающегося в верней части колбы, разделитель оснащен автоматическим воздухоотводчиком 1, для отведения осадка и слива теплоносителя предусмотрен дренажный шаровой кран 2. Отключение воздухоотводчика на время ремонта или обслуживания производится шаровым краном 5. Для контроля температуры и давления в подающем трубопроводе первичного контура предусмотрен термоманометр 3, температуры в обратном трубопроводе – термометр 4. На патрубках подачи и «обратки» имеются также гнезда для датчиков температуры 6, 7 (заглушены пробками). Корпус гидроразделителя изготовлен из бронзы OTS 60Pb2. Технические характеристики модуля приведены в табл. 1.

Рис. 6. Схема и конструкция гидравлической стрелки VT.VAR.00

Таблица 1. Технические характеристики гидрострелки VT.VAR.00

Характеристика	Значение
Рабочее давление, МПа	1,0
Пробное давление, МПа	1,5
Максимальная температура рабочей среды, °С	120
Допустимая температура окружающей среды, °С	От 0 до +60
Допустимая относительная влажность окружающей среды, %	80
Максимальный расход теплоносителя, кг/ч	4500
Максимальная подсоединенная тепловая мощность (при ΔТ = 20 °С), кВт	104
Масса комплекта, г	4500
Соединение с коллекторами	Фитинг VT. 0 606 1 1/4
Средний полный срок службы, лет	50

В 2015 г. VALTEC анонсировал выпуск гидравлического разделителя из нержавеющей стали VT.VAR05.SS. Выбор материала корпуса позволил снизить стоимость изделия, обеспечив ему высокую прочность и устойчивость к коррозии. При этом разработчики усовершенствовали и конструкцию гидрострелки (рис. 7), дополнив ее перфорированной перегородкой для снижения теплопотерь из-за конвекции теплоносителя – с примерно 7 до 2–3 %, а также спиральным перфорированным сепаратором – для более интенсивного удаления воздуха из рабочей среды.

Рис. 7. Конструкция гидравлической стрелки VT.VAR05.SS: 1 – манометр, 2 – дренажный клапан, 3 – автоматический воздухоотводчик, 4 – отсекающий клапан, 5 – дополнительные резьбовые патрубки, 6 – резьбовые пробки для дополнительных патрубков, 7 – спиральный перфорированный сепаратор, 8 – перфорированная перегородка

Гидравлическая стрелка из нержавеющей стали комплектуется автоматическим воздухоотводчиком с отсекающим клапаном, дренажным краном, манометром. Дополнительно на корпусе имеются патрубки для термометра, датчика температуры, магнитного шламоуловителя. Разделитель предназначен для систем отопления с рабочим давлением до 10 бар и температурой до 110 °С. Максимальная тепловая мощность при ΔТ = 20 °С – 120 и 200 кВт для моделей условным диаметром 1 и 1 1/4″ соответственно.

Пример расчета

Рассчитаем температуры Т₂, Т₁₁ и Т₂₁ для системы отопления тепловой мощностью Q = 45 кВт с температурой подачи T₁ = 80 °С, расходом в первичном контуре G₁ = 1500 кг/ч при расходе во вторичном контуре G₁₁ = 3000 кг/ч («нагруженный» режим работы). Формулы и результаты вычислений сведены в табл. 2.

Таблица. 2. Порядок расчета рабочих параметров

Величина	Формула, вычисление	Значение
Секундный расход в первичном контуре, кг/c	G₁ = G₁/3600 = 1500/3600	0,417
Секундный расход во вторичном контуре, кг/c	G₁₁ = G₁₁/3600 = 3000/3600	0,833
Перепад температур в первичном контуре, °С	ΔТ₁ = Q/c· G₁ = 45000 / (4186 · 0,417)	25,78
Перепад температур во вторичном контуре, °С	ΔТ₂ = Q/c · G₁₁= 45000 / (4186 · 0,833)	12,91
Температура обратного теплоносителя первичного контура, °С	Т₂ = Т₁ – ΔТ₁ = 80 – 25,78	54,22
Температура обратного теплоносителя вторичного контура, °С	Т₂₁ = Т₂	54,22
Температура прямого теплоносителя вторичного контура, °С	Т₁₁ = Т₂₁ + ΔТ₂ = 54,22 + 12,91	67,13

Дополнительно к сведению: 1) как правило, гидравлическую стрелку предусматривают в системах отопления мощностью от 40 кВт; 2) при проектировании системы с гидравлическим разделителем обычной конструкции следует учесть снижение тепловой мощности примерно на 10 %.

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….

Гидрострелка для отопления из полипропилена – рекомендации по изготовлению

О гидравлических разделителях для отопления на просторах интернета в буквальном смысле ходят легенды. Им приписывают множество «чудодейственных» свойств и функций. Но цель данной статьи – не развенчание мифов, а пояснение истинного назначения этого отопительного элемента и принципа его работы. Также любителям систем из ППР мы расскажем, как рассчитывается и устанавливается гидрострелка из полипропилена и можно ли ее сделать своими руками.

Для чего нужна гидрострелка

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

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

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

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

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

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

Схема обвязки с котлом

Чтобы понять, как работает гидрострелка в системе отопления с несколькими контурами, мы предлагаем изучить схему ее обвязки с котлом, представленную ниже:

Теперь оба коллектора связаны между собой перемычкой, уравнивающей давление в подающей и обратной магистрали. Благодаря этому в каждый контур поступит столько теплоносителя, сколько нужно. При этом важно обеспечить такой же расход теплоносителя со стороны теплогенератора, иначе его температура на стороне потребителей может стать недопустимо низкой.

В интернете очень популярна схема гидрострелки (показана выше), изображающая 3 рабочих режима:

суммарный расход теплоносителя в контурах потребителей и со стороны котла одинаков;
отопительные ветви отбирают большее количество воды, чем ее обращается в котловом контуре;
расход в кольце со стороны теплогенератора больше.

В действительности у гидрострелки режим работы один-единственный, он изображен на схеме под номером 3. Добиться идеального режима (№1) невозможно, так как гидравлическое сопротивление ветвей потребителей все время меняется из-за работы термостатов, да и подобрать так точно насосы нереально. По схеме №2 действовать нельзя, потому что тогда большая часть теплоносителя станет обращаться по кругу со стороны потребителей.

Это приведет к понижению температуры в системе отопления, ведь со стороны котла в гидрострелке будет подмешиваться мало горячей воды. Чтобы поднять эту температуру, придется выводить теплогенератор на максимальный режим, что не способствует стабильной работе системы в целом. Остается вариант №3, при котором в коллекторы идет достаточное количество воды требуемой температуры. А уж понизить ее в контурах – задача трехходовых клапанов.

Функция гидрострелки в системе отопления лишь одна – создание зоны с нулевым давлением, откуда смогут отбирать теплоноситель любое число потребителей. Главное, — обеспечить необходимый расход со стороны источника тепла. Для этого реальная производительность котлового насоса должна быть немного больше суммы расходов на всех ветвях потребителей. Подробнее обо всех нюансах рассказано и показано на видео:

Схема изготовления гидрострелки с коллектором

Прежде чем купить гидрострелку или приступить к ее изготовлению своими руками, не помешает изучить устройство данного элемента. Оно очень простое: полая труба круглого или прямоугольного сечения снабжена несколькими патрубками с разных сторон для присоединения к отопительной сети. Причем патрубки для подключения подачи расположены, как правило, в верхней части трубы, а обратки – в нижней.

Примечание. Указанный способ подключения актуален при вертикальном монтаже гидрострелки. В то же время ее можно устанавливать и в горизонтальном положении.

Чаще всего для отопления применяется гидравлический разделитель, чье устройство предусматривает установку коллектора. Они даже продаются одним комплектом, а изготавливаются из таких материалов:

низкоуглеродистая сталь;
нержавеющая сталь;
из полипропилена.

Существуют и более сложные модели, оборудованные не только воздухоотводчиком и сливным штуцером, но и гильзами для присоединения контрольных приборов и датчиков, а также различными сеточками и пластинами. Они служат для очистки теплоносителя и разделения потоков. Подобная гидрострелка, чье устройство изображено на чертеже, имеет приличную стоимость и требует периодического обслуживания:

Среди домашних мастеров принято делать гидрострелку из металлической трубы, но в силу немалой популярности и дешевизны полипропилена эта тенденция меняется. Ведь даже изготовленный из ППР элемент вместе с коллектором стоит немалых денег. Поэтому все чаще люди предпочитают сделать разделитель из полипропилена в домашних условиях, чем покупать его в магазине. Для этого нужна ППР труба соответствующего диаметра, тройники по числу будущих патрубков и 2 заглушки.

Поскольку диаметр трубы для изготовления гидрострелки довольно велик, то потребуется приобрести к сварочному аппарату соответствующую насадку, а при пайке выдержать достаточный промежуток времени. В принципе, сложного ничего нет, тройники соединяются между собой отрезками труб, а с торцов ставятся заглушки. Другое дело, что подобный разделитель может выглядеть не очень эстетично, да и не во всякой системе его можно эксплуатировать.

Дело в том, что теплогенераторы на твердом топливе часто могут выходить на максимальный режим работы, при котором температура воды близка к 90—95 °С. Конечно, полипропилен ее выдержит, но в нештатной ситуации (например, когда отключат электричество) температура на подаче может резко подскочить и до 130 °С. Это случается из-за инертности твердотопливных котлов, поэтому вся обвязка к ним, включая гидрострелку, должны быть металлическими. Иначе вас ждут плачевные последствия, как на фото:

Расчет гидрострелки

Разделитель для любой отопительной системы подбирается либо изготавливается по 2 параметрам:

число патрубков для подключения всех контуров;
диаметр либо площадь поперечного сечения корпуса.

Если количество патрубков подсчитать нетрудно, то для определения диаметра необходимо произвести расчет гидрострелки. Он производится через вычисление площади поперечного сечения по следующей формуле:

S = G / 3600 ʋ, где:

S – площадь сечения трубы, м2;
G – расход теплоносителя, м3/ч;
ʋ – скорость потока, принимается равной 0. 1 м/с.

Для справки. Столь невысокая скорость течения воды внутри гидравлического разделителя обусловлена необходимостью обеспечить зону практически нулевого давления. Если скорость увеличить, то возрастет и давление.

Значение расхода теплоносителя определяется ранее, исходя из потребной тепловой мощности отопительной системы. Если вы решили подобрать или купить элемент круглого сечения, то произвести расчет диаметра гидрострелки по площади сечения достаточно просто. Берем школьную формулу площади круга и определяем размер трубы:

D = √ 4S/π

Выполняя сборку самодельной гидрострелки, надо расположить патрубки на определенном расстоянии друг от друга, а не как попало. Ориентируясь на диаметр подключаемых труб, вычисляют расстояние между врезками, пользуясь одной из схем:

Заключение

Планируя установить гидравлический разделитель, важно понимать, когда он нужен, а когда нет. Ведь подобное оборудование значительно повысит стоимость монтажа вашей системы. Что касается идеи поставить либо сделать гидрострелку из полипропилена, надо уяснить, что ее совместное использование с твердотопливным котлом невозможно. Спаять же ее из трубы и тройников ППР для специалиста не составит труда.

Как устроена гидрострелка и для чего она нужна

Эффективную и правильную работу системы отопления в частном доме в некоторых случаях обеспечивает гидрострелка, которая представляет собой полый трубчатый прибор с несколькими патрубками, расположенными попарно напротив друг друга или с небольшим смещением по высоте. Общих правил и требований по установке этого оборудования нет, но без гидравлического разделителя не обойтись, если установлен котел большой мощности или теплоноситель циркулирует по нескольким контурам одновременно. Об установке этого прибора нужно подумать и в том случае, если площадь дома превышает 200 м2.

Для чего нужна гидрострелка в системе отопления дома

Эффективность работы системы отопления, и в том числе и котла, зависит от того насколько правильно и с какой скоростью распределяется теплоноситель по контуру. Основная функция гидрострелки – уменьшение нагрузки на котел за счет выравнивания гидравлического давления в системе. Если в системе эксплуатируется более одного контура, то этот прибор служит для исключения динамического воздействия между ними, но при этом исполняет роль связующего звена по передаче теплоносителя.

Таким образом, гидрострелка для отопления дома служит элементом системы, с помощью которого координируются потоки теплоносителя, за счет их разделения, и согласовывается работа циркулярных насосов.

В системе отопления гидравлический разделитель служит для нескольких целей:

обеспечивает необходимый объем теплоносителя во вторичных контурах, даже при использовании котлов с небольшой производительностью;
является устройством, наличие которого в системе полностью исключает гидродинамическое воздействие параллельных контуров. Этот фактор очень важен в том случае, если кроме традиционного отопления с использованием радиаторов, устанавливаются теплые полы, внутрипольные конвекторы или используется бойлер косвенного нагрева.

Таким образом, гидрострелка нужна в том случае, если существует необходимость в разделении потоков циркулирования теплоносителя в разных, но параллельных между собой, контурах и выравнивания давления в каждом из них.

Принцип работы

Принцип работы гидравлической стрелки основан то том, что циркуляция и смешивание теплоносителя под воздействие насосов каждого контура происходит непосредственно в коллекторе, но при этом вертикальное движение практически отсутствует. Такая особенность работы способствует очищению теплоносителя от различных видов нерастворимых частиц и загрязнений, которые просто оседают в нижнем сегменте устройства, а впоследствии могут быть легко удалены, даже без прекращения работы системы отопления.

Но низкая скорость движения теплоносителя важна, прежде всего, для:

создания условий естественной конвекции;
уменьшения показателей гидравлического сопротивления в трубе;
удаления воздушных камер и пузырьков из системы, для чего в конструкции гидрострелки предназначается такая деталь, как автовоздушник.

Для системы отопления частного дома использование гидрострелки является положительным моментом, так как обеспечивает не только стабильную работу, но и поддержку точно заданных параметров. Но в тех случаях, когда котел применяется для отопления небольшого дома – до 150-200 м2 и обслуживает только один контур, то особой необходимости в монтаже гидрострелки нет.

Оборудование для системы отопления дома в интернет-магазине «Alfatep»

Получить ответ о том, нужна ли в системе отопления дома гидрострелка, купить которую предлагает наш интернет-магазин «Alfatep», можно у специалистов компании, позвонив по телефону в любой филиал или обратившись с вопросом на сайте. Они на основе предоставленных данных окажут профессиональную консультативную помощь и, при необходимости, помогут правильно выбрать оборудование.

Дополнительно, компания «Alfatep» может выполнить доставку приобретенного в интернет-магазине товара на указанный в заказе адрес, а также предоставить услуги по монтажу оборудования, который производится только высококвалифицированными мастерами.

Гидрострелки устройство. Дополнительные параметры оборудования системы отопления

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

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

Подключение гидроразделителя и принцип работы

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

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

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

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

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

Гидравлический разделитель: принцип работы в отоплении частного дома

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

Гидравлическая стрелка для систем отопления, схема работы

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

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

Программа расчета гидрострелки. Калькулятор расчета гидрострелки исходя из мощности котла

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

Калькулятор расчета гидрострелки исходя из мощности котла

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

Несколько пояснений по проведению расчетов будут приведены ниже самого калькулятора.

Калькулятор расчета гидрострелки исходя из мощности котла

Пояснения по проведению расчетов

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

Цены на гидрострелку

~~гидравлическая стрелка~~

Существуют классические схемы гидравлических разделителей – они показаны на рисунке:

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

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

Данный калькулятор берет в основу расчетов мощность котла отопления.

Как определить необходимую мощность котла?

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

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

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

Важность гидрострелки в системе отопления

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

Гидрострелка для двух котлов. Устройство и принципы работы гидроразделителя

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

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

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

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

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

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

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

Гидрострелка на 3 контура. Для чего нужна гидрострелка

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

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

Гидрострелка на 2 контура. Режимы работы

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

Возможные режимы работы системы отопления с гидроразделителем

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

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

Гидрострелка для теплого пола. Более сложный вариант

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

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

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

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

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

Видео гидрострелки из полипропилена Принцип действия Тебо

Все о водонагревателях | Стрелка Сантехника

При покупке нового водонагревателя необходимо учитывать ряд факторов, таких как тип системы, уровень эффективности, количество подаваемой горячей воды и стоимость установки.

Первый и самый распространенный тип — это обычные газовые водонагреватели. Эти обогреватели работают на природном газе и хранят воду в цилиндрическом резервуаре. У них есть возможность восстанавливать подачу горячей воды на 40 процентов быстрее, чем у их электрических конкурентов, хотя они тратят некоторую энергию из-за того, что они должны повторно нагревать воду, которая начала охлаждаться в резервуаре.

Другой тип водонагревателя — это электрический водонагреватель. Преимущества этого типа заключаются в том, что они дешевле в приобретении и установке, чем большинство других типов водонагревателей, и требуют очень небольшого обслуживания. Обратной стороной является то, что они менее энергоэффективны, чем другие типы обогревателей.

Самый энергоэффективный тип водонагревателя — это солнечный водонагреватель. Хотя установка этих типов, как правило, дороже в установке, в настоящее время федеральное правительство предлагает налоговый кредит, который может возместить до 30 процентов стоимости.Солнечные водонагреватели в конечном итоге окупятся, иногда всего за четыре года! Одним из основных недостатков является то, что водонагреватель может плохо работать в очень облачном климате.

Последний тип водонагревателя — безбаквальный водонагреватель. Эти обогреватели могут работать на природном газе, пропане или электричестве и могут обеспечивать неограниченный источник горячей воды благодаря своей способности мгновенно нагревать воду. Они также невероятно энергоэффективны, потому что работают только тогда, когда есть потребность в горячей воде.Подсчитано, что безбаквальный водонагреватель может сэкономить домовладельцу до 20 процентов на счетах за электроэнергию. Один минус — задержка, возникающая при включении крана с горячей водой. В большинстве случаев эта задержка не меняет жизнь, но может беспокоить некоторых людей. Бесконтактные водонагреватели также не идеальны для домов, в которых проживают большие семьи, из-за того, что они не способны обеспечить горячей водой множество различных частей дома одновременно.

Call Arrow Сантехника сегодня для всех ваших нужд водонагревателя! Ремонтируем, устанавливаем, консультируем.Звоните нам сегодня по телефону 501-588-3200!

Бесконтактные водонагреватели Broken Arrow

Air Assurance — лидер в предоставлении услуг безрезервуарных водонагревателей для жителей Брокен-Эрроу и его окрестностей. Мы — семейная компания, работающая с 1985 года. Наша команда предоставляет широкий спектр услуг по сантехнике, и вы можете быть уверены, что мы превзойдем ваши ожидания.

Награды и признания, которые мы получили, включают:

Услуги по безбакконтурным водонагревателям в Broken Arrow

Несмотря на то, что они могут быть своего рода капиталовложением, безрезервуарные водонагреватели могут сэкономить ваши деньги каждый год.Фактически, вы можете сэкономить до 30% по сравнению с традиционным водонагревателем.

Air Assurance предоставляет услуги по ремонту, установке и техническому обслуживанию безбаквальных водонагревателей в районе Broken Arrow. Если вам интересно, как работают эти системы и какие преимущества вы получите, наша команда будет рада предоставить вам дополнительную информацию. После того, как вы установили систему, вы можете рассчитывать на то, что мы будем поддерживать ее оптимальную работу.

Специалисты по обслуживанию бесконтактных водонагревателей Broken Arrow

В Air Assurance мы гордимся своим долгим опытом надежного обслуживания в Broken Arrow.В нашей семейной компании работают только обученные и сертифицированные сантехники, имеющие опыт оказания широкого спектра сантехнических услуг.

Вы получите команду, которая:

Ценности профессионализма
Проверены и проверены на основании данных
Выиграли премию Angie’s List Super Service Award
Предлагает услуги по ремонту аварийной сантехники

Компания по установке безрезервуарных водонагревателей в Брокен-Эрроу

В Air Assurance мы понимаем, какой уровень знаний требуется для установки и обслуживания безбактовых водонагревателей в домах в Брокен-Эрроу.Если вам нужно поработать с водонагревателем без резервуара, не доверяйте его никому. Положитесь на бизнес с более чем тридцатилетним опытом работы в Broken Arrow.

Мы обслуживаем всю территорию и надеемся на сотрудничество с вами. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать о безбаквальных водонагревателях и других сантехнических услугах в районе Broken Arrow.

Как работает водонагреватель? Разъясним!

Руководство по основам газовых, электрических и безбаквальных водонагревателей

Как и большинство домашних удобств, чем меньше вам нужно думать о водонагревателе, тем лучше.Единственное, что действительно важно знать, это то, что он работает, чтобы обеспечить ваш дом горячей водой, в которой вы нуждаетесь. Тем не менее, всегда полезно иметь базовые знания о том, как работает ваш водонагреватель. Это особенно актуально для машины, которая используется ежедневно.

Каждый раз, когда вы принимаете душ, моете посуду или стираете белье, ваш водонагреватель отвечает за подачу воды по трубам в нужное место назначения и с надлежащей температурой.

Итак, как именно работает водонагреватель в вашем доме?

Компоненты водонагревателя

Во-первых, мы рассмотрим, как различные части работают вместе для производства необходимой вам горячей воды.Эти детали одинаковы как для электрических, так и для газовых водонагревателей, с небольшими отличиями. Возможно, это ответит на ваш вопрос «как работает водонагреватель?».

Резервуар

Большинство водонагревателей, которые можно найти в домах по всей территории США, имеют большие изолированные резервуары, в которых хранится горячая вода. Эти баки водонагревателя бывают разных размеров, обычно вмещают от 20 до 80 галлонов. Размер резервуара должен соответствовать количеству людей в доме, нуждающихся в горячей воде, а средний бытовой резервуар имеет емкость 40-60 галлонов.

Погружная трубка

Погружная трубка — это место, где холодная вода из муниципального водопровода вашего дома, колодца или другого источника воды попадает в резервуар. Ваша основная водопроводная линия разрывается непосредственно перед водонагревателем. Когда вы открываете кран для холодной воды, вода подается от главного клапана через линию подачи холодной воды. Вода, которая поступает из крана горячей воды, проходит через погружную трубку в резервуар. Это происходит до того, как вода пройдет по линии подачи горячей воды. Погружная трубка расположена в верхней части резервуара.Сюда поступает холодная вода, которая нагревается со дна резервуара.

Нагревательный элемент / газовая горелка

В электрическом водонагревателе вода нагревается в баке с помощью электрического нагревательного элемента. У газового водонагревателя механизмом нагрева выступает газовая горелка. Оба расположены на дне резервуара.

Анодный стержень

Анодный стержень — еще одна мера безопасности. Это предотвращает коррозию резервуара в результате электролиза.Это означает, что стальной стержень с металлическим покрытием (обычно с покрытием из алюминия, цинка или магния) ржавеет вместо стальной футеровки внутренней части резервуара.

Термостат Водонагреватели

имеют снаружи термостат, который позволяет измерять и регулировать температуру воды.

Тепловая труба

Это труба, по которой горячая вода выходит из бака в линию подачи горячей воды. Он расположен вверху. Так как горячая вода имеет меньшую плотность, чем холодная (а тепло поднимается по своей природе), самая горячая вода поднимается к верху резервуара.

Клапаны

Сливной клапан — Сливной клапан расположен рядом с дном, за пределами бака. Как следует из названия, сливной клапан используется для слива осадка, который накапливается внутри резервуара.
Запорный вентиль — Снаружи водонагревателя находится запорный вентиль. Это перекрывает поток воды в бак.
Клапан сброса давления — Вода внутри резервуара находится под высоким давлением. Клапан сброса давления предотвращает опасное повышение давления.

Как работает водонагреватель?

Итак, как эти части работают вместе? Как работает водонагреватель ? Ну вот и разбивка. Путь к горячей воде начинается от основного водопровода до душа, стиральной машины, раковины, посудомоечной машины и т. Д.

Газовые и электрические водонагреватели являются водонагревателями резервуарного типа. Это самые распространенные типы водонагревателей, которые можно найти в домах. Они работают в основном по одному и тому же принципу, но различаются в основном источниками тепла.Следующий процесс применяется независимо от механизма нагрева.

Вот как работает водонагреватель:

Вода попадает в ваш дом по водопроводу. Непосредственно перед водонагревателем линия разделяется на два отдельных участка, составляющих систему водозабора вашего дома.

Вы открываете кран с горячей водой. Холодная (но скоро станет горячей) вода проходит через запорный клапан, проходит через погружную трубку и поступает в бак водонагревателя.

Нагревательный механизм на дне резервуара нагревает воду в соответствии с настройкой термостата. Только что вошедшая вода вытесняется на дно емкости, а самая горячая вода поднимается вверх.

Итак, вы открыли кран с горячей водой, и через погружную трубку в бак попало больше воды. Под огромным давлением горячая вода в верхней части бака вытесняется по мере того, как в бак поступает новая холодная вода. Эта горячая вода поднимается по трубе отвода тепла к крану горячей воды.

Бесконтактные водонагреватели

Другой вариант, который менее распространен, но набирает популярность — это безрезервуарный водонагреватель. Вместо того, чтобы хранить горячую воду в резервуаре с постоянным подогревом, водонагреватели без резервуаров нагревают воду только тогда, когда это необходимо.

Когда вы открываете кран с горячей водой, срабатывает датчик потока в водонагревателе без резервуара. Если безбаковый агрегат работает на газе, этот датчик включает вентилятор внутри агрегата, всасывающий воздух, открывает газовый клапан и зажигает горелку.

В электрическом бесконтактном блоке датчик активирует электрический нагревательный блок. В любом случае теплообменник внутри агрегата нагревается, что нагревает воду до заданной температуры. Вода проходит через агрегат в кран. Это позволяет избежать процесса хранения бака с горячей водой и энергии, необходимой для поддержания высокой температуры на постоянной основе.

Водонагреватели без резервуара экономят энергию, снижают риск утечек и не ограничены в ограниченном количестве, когда горячая вода пользуется большим спросом.Вы не можете исчерпать горячую воду с помощью бака без бака, так как в нем нет бака, который нужно опорожнять. Бесконтактные водонагреватели также более безопасны и долговечны. Однако эти преимущества имеют более высокую цену, чем у обычного водонагревателя.

Горячая вода, когда она вам понадобится

Когда вы знаете основные принципы, разобраться в водонагревателе не так уж и сложно. Если у вас возникла проблема с водонагревателем, вам нужно провести общее обслуживание или рассмотреть варианты замены, вам нужен надежный сантехник, на которого можно положиться.

Если вы находитесь в Южном Джерси, свяжитесь с Laury Heating Cooling & Plumbing для получения сантехнических услуг высочайшего качества!

Водонагреватели без резервуаров или водонагреватели по запросу

Водонагреватели без резервуаров, также известные как водонагреватели по запросу или проточные водонагреватели, обеспечивают горячую воду только по мере необходимости. Они не вызывают потерь энергии в режиме ожидания, связанных с накопительными водонагревателями, что может сэкономить вам деньги. Здесь вы найдете основную информацию о том, как они работают, подходит ли безрезервуарный водонагреватель для вашего дома и какие критерии следует использовать при выборе подходящей модели.Ознакомьтесь с инфографикой Energy Saver 101: Water Heating, чтобы узнать, подходит ли вам безрезервуарный водонагреватель, и с нашим обсуждением #AskEnergySaver о нагреве воды для получения дополнительных ответов об эффективном нагреве воды.

Как они работают

Бесконтактные водонагреватели нагревают воду напрямую, без использования накопительного бака. Когда кран с горячей водой открыт, холодная вода по трубе попадает в агрегат. Вода нагревается либо газовой горелкой, либо электрическим элементом. В результате безбаквальные водонагреватели обеспечивают постоянную подачу горячей воды.Вам не нужно ждать, пока резервуар наполнится достаточным количеством горячей воды. Однако мощность водонагревателя без резервуара ограничивает расход.

Обычно водонагреватели без бака обеспечивают горячую воду со скоростью 2–5 галлонов (7,6–15,2 литра) в минуту. Газовые безбаквальные водонагреватели производят более высокий расход, чем электрические. Однако иногда даже самая большая газовая модель не может обеспечить достаточно горячей воды для одновременного многократного использования в больших домах. Например, одновременное принятие душа и включение посудомоечной машины может максимально растянуть безбаковый водонагреватель.Чтобы решить эту проблему, вы можете установить два или более безбаквальных водонагревателя, подключенных параллельно для одновременной подачи горячей воды. Вы также можете установить отдельные водонагреватели без резервуара для бытовых приборов, таких как стиральная машина или посудомоечная машина, которые потребляют много горячей воды в вашем доме.

Другие области применения водонагревателей по требованию включают следующее:

Удаленные ванные комнаты или гидромассажные ванны
Бустер для бытовых приборов, таких как посудомоечные машины или стиральные машины
Бустер для солнечной системы нагрева воды.

Преимущества и недостатки

Для домов, в которых ежедневно используется 41 галлон или меньше горячей воды, водонагреватели по запросу могут быть на 24–34% более энергоэффективными, чем обычные водонагреватели с накопительными баками. Они могут быть на 8–14% более энергоэффективными для домов, в которых используется много горячей воды — около 86 галлонов в день. Вы можете добиться еще большей экономии энергии — 27% –50%, если установите водонагреватель по запросу на каждом выходе горячей воды.

Первоначальная стоимость безрезервуарного водонагревателя выше, чем у обычного накопительного водонагревателя, но безбаковые водонагреватели обычно служат дольше и имеют более низкие эксплуатационные расходы и затраты на электроэнергию, что может компенсировать их более высокую закупочную цену.Срок службы большинства водонагревателей без резервуаров составляет более 20 лет. У них также есть легко заменяемые детали, которые продлевают срок их службы на много лет. Напротив, накопительные водонагреватели служат 10–15 лет.

Безбаквальные водонагреватели позволяют избежать потерь тепла в режиме ожидания, связанных с накопительными водонагревателями. Однако, хотя газовые водонагреватели без резервуаров, как правило, имеют более высокую скорость потока, чем электрические, они могут тратить энергию, если у них постоянно горящая сигнальная лампа. Иногда это может компенсировать устранение потерь энергии в режиме ожидания по сравнению с накопительным водонагревателем.В водонагревателе, работающем на газе, контрольная лампа нагревает воду в баке, поэтому энергия не тратится впустую.

Стоимость эксплуатации контрольной лампы в безбаквальном водонагревателе варьируется от модели к модели. Спросите производителя, сколько газа использует пилотный фонарь для рассматриваемой модели. Если вы приобретете модель, в которой используется стоячая контрольная лампа, вы всегда можете выключить ее, когда она не используется, для экономии энергии. Также рассмотрите модели, которые имеют устройство прерывистого зажигания (IID) вместо стоячей контрольной лампы.Это устройство напоминает устройство искрового зажигания на некоторых газовых кухонных плитах и духовках.

Выбор водонагревателя по требованию

Перед покупкой водонагревателя по запросу вам также необходимо учесть следующее:

Установка и обслуживание

Правильная установка и обслуживание водонагревателя по запросу может оптимизировать его энергоэффективность.

Правильная установка зависит от многих факторов. Эти факторы включают тип топлива, климат, местные строительные нормы и правила и вопросы безопасности, особенно в отношении сжигания газовых водонагревателей.Поэтому для установки водонагревателя по требованию лучше обратиться к квалифицированному специалисту по сантехнике и отоплению. При выборе подрядчика сделайте следующее:

Запросите смету расходов в письменной форме
Спросите рекомендации
Уточните информацию о компании в местном бюро Better Business.
Узнайте, получит ли компания местное разрешение при необходимости и понимает ли она местные строительные нормы .

Если вы решили установить водонагреватель самостоятельно, сначала проконсультируйтесь с производителем.У производителей обычно есть необходимые инструкции по установке и эксплуатации. Кроме того, свяжитесь с вашим городом или поселком для получения информации о получении разрешения, если необходимо, и о местных правилах установки водонагревателя.

Периодическое обслуживание водонагревателя может значительно продлить срок его службы и минимизировать потерю эффективности. Прочтите руководство пользователя для получения конкретных рекомендаций по обслуживанию.

Повышение энергоэффективности

После того, как ваш водонагреватель правильно установлен и обслуживается, попробуйте некоторые дополнительные стратегии энергосбережения, которые помогут снизить ваши счета за нагрев воды.Некоторые энергосберегающие устройства и системы дешевле устанавливать вместе с водонагревателем.

Руководство для преподавателя: почувствуйте тепло

Это задание является частью нашего инструмента «Инженерия в классе» для преподавателей! Щелкните здесь, чтобы узнать больше о научных стандартах нового поколения (NGSS) для инженерии, установить связь с НАСА и узнать о других мероприятиях, соответствующих стандартам.

›Изучите инструмент

Обзор

Инженеры средней школы будут использовать жидкость, проходящую через трубки, чтобы собирать тепловую энергию из источника и перемещать ее, точно так же, как инженеры по отводу тепла, работающие над марсоходами Curiosity и Mars 2020.После мозгового штурма идеи и построение их дизайна, студенты должны будут проверить свои конструкции, чтобы увидеть, насколько хорошо они работают. Критерии успеха в этом деле заключается в улавливании измеримого количества тепла от лампы в жидкость. Чем больше тепла улавливается, тем лучше дизайн. Студенты будут иметь оптимизировать их конструкцию, чтобы жидкость могла улавливать как можно больше нагрейте по возможности.

Материалы

2 бумажных стаканчика — среднего размера (на каждый нагреватель)

3 фута (0.9 м) прозрачная пластиковая трубка — внешний диаметр: ¼ дюйма (6 мм) (на нагреватель)

Большой лист картона — например, 11 x 17 дюймов (28 x 43 см) (на нагреватель)

Алюминиевая фольга

Черный маркер

Черная бумага

Кувшин с водой

Линейка

Ножницы

Соломинки

Скотч

Лампа на гусиной шее со 100-ваттным прожектором для дома — дополнительно при использовании солнечного света

Цифровой термометр для дома и улицы может читать десятые доли степени

Бланк задания для учащихся — скачать PDF

Менеджмент

Прочтите бланк задания и детали задания, чтобы ознакомиться с заданием

Соберите материалы, перечисленные выше

Соберите образец нагревателя горячей воды

Мероприятие занимает от 1,5 до 2 часов.При необходимости решите, где хранить детские водонагреватели.

Решите, будете ли вы использовать солнечный свет или лампу для обогрева водонагревателей.

Указание по безопасности: Если вы используете лампу, держите шнур и лампочку подальше от воды. Чтобы цоколь лампы располагался подальше от водонагревателя, используйте лампу на гибкой стойке. Этот вид лампы также позволяет детям легко держать лампочку над водонагревателем.

Процедуры

Представьте задачу (5 минут)

Расскажите детям, как НАСА может использовать солнечное отопление на Луне:
Чтобы выжить в течение длительного пребывания на Луне, астронавтам понадобятся здания, которые могут их защитить из-за низких температур Луны, которые почти вдвое ниже, чем в Антарктиде.Один из способов обогреть здание — использовать солнце. В некоторых местах около полюсов Луны почти постоянно светит солнце. Этот постоянный приток солнечного света можно использовать для нагрева воды. Когда у вас есть горячая вода, ее можно прокачать через здание, чтобы нагреть.

Покажите детям ваш образец водонагревателя:
Это один из видов водонагревателя. Вода начинается здесь, в чашке для подачи воды, стекает вниз по трубке (за счет силы тяжести), нагревается на панели и затем вытекает из конца трубки в сборную чашу.Это лишь один из способов сделать водонагреватель. Вы можете внести изменения в этот дизайн, чтобы он работал лучше. Улучшение дизайна на основе тестирования называется процессом инженерного проектирования.

Мозговой штурм и дизайн (10 минут) — Раздайте лист задания. Обсудите вопросы в разделе «Мозговой штурм и дизайн».

Какого цвета сделать трубку и фон?
Напомните детям, что черный цвет хорошо поглощает тепловую энергию, а белый ее отражает.

С какой скоростью должна течь вода через трубку? Как его скорость может повлиять на его температуру?
Чем дольше вода поглощает тепловую энергию, тем теплее она становится. Дети могут дать воде больше времени для поглощения тепловой энергии, замедляя поток.

Как зигзагообразное движение трубки помогает воде поглощать тепло солнца или лампочки?
Чем дольше свет будет светить на воду в трубке, тем теплее будет вода. Если дети запускают трубку так, чтобы большая ее часть находилась там, где сильный свет, вода будет поглощать больше тепла.

Сборка, тестирование, оценка и переработка (60 минут)

Попросите учащихся следовать указаниям, приведенным в разделе «Сборка» на листе задач.

Дайте воде течь через трубку — Проделайте небольшое отверстие возле дна чашки. Вставьте трубку в отверстие. Установите вторую чашку под другой конец трубки. Протестируйте свою систему водой. Закройте все утечки.

Создайте свой водонагреватель — используйте материалы для создания системы, которая может помочь воде поглотить много тепловой энергии.

Протестируйте, оцените и измените конструкцию:

Поместите обогреватель на сильный солнечный свет или на 8 дюймов (20 см) ниже лампы. Примечание по безопасности: держите воду подальше от розетки, лампы и колбы.

Измерьте и запишите температуру воды в кувшине. *

Налейте воду из кувшина в подающую чашку.

Запишите температуру воды, выходящей из нижнего конца трубки.

Можете ли вы получить еще большую сдачу?

Помогите воде поглотить больше тепла — добавьте материалы сверху, снизу или вокруг трубки, чтобы направить больше тепловой энергии на воду.Также подумайте, как можно использовать цвет, чтобы нагреть воду.

Замедлите поток — чем дольше вода остается на свету, тем сильнее она нагревается. Придумайте, как заставить воду течь через трубку медленно.

Сделайте трубку длиннее — чем длиннее трубка, тем дольше вода остается на свету. Склейте две трубки вместе.

Пузырьки воздуха забивают трубку — Подуйте в трубку, чтобы очистить ее.

* Как измерить изменение температуры воды:
Посмотрите, как использовать цифровой комнатный-наружный термометр для измерения температуры воды до и после.Датчик на конце длинного провода — это «наружная» часть термометра. Окуните его в кувшин с холодной водой. Подождите одну минуту или пока индикация «вне помещения» не перестанет меняться. Запишите эту температуру «до». Включите лампу и поместите ее на восемь дюймов выше водонагревателя. Наполните подающую чашку водой из кувшина. Когда конец трубки просочится в сборную чашу, удерживайте наконечник или проволоку в струе воды. Скажите детям, чтобы они не касались наконечника — тепло от их рук повлияет на чтение.Запишите эту температуру «после». Сравнивая ее с температурой «до», дети могут рассчитать повышение температуры воды.

Помогите детям решить любую из следующих проблем. Например, если:

Утечки воды — добавьте дополнительную ленту на стыки или переделайте их.

Дети забывают, как измерять изменение температуры. Дети должны записывать температуру воды в кувшине. Затем они должны налить воду из кувшина в подающую чашу в верхней части нагревателя и измерить температуру, когда она вытекает из трубки.

Температура меняется незначительно — это означает, что воде нужно проводить больше времени на свету. Попросите детей поместить большую часть трубки в наиболее яркое место, сделать трубку длиннее или замедлить поток воды. Кроме того, предложите покрасить трубки в черный цвет или положить за трубку кусок черной бумаги, чтобы поглотить больше тепловой энергии.

Трубка недостаточно длинная — сделайте трубку длиннее, соединив две или три вместе.

Вода течет по трубке слишком быстро — Измените скорость потока воды.Зажмите трубку лентой или скрепками. Также проверьте высоту чашки для подачи воды. Чем выше он находится над концом трубки, тем быстрее будет течь вода. Чтобы замедлить поток, переместите их так, чтобы две чашки были почти на одной высоте.

Обсудите, что произошло (10 минут) — Пусть дети покажут друг другу свои обогреватели и расскажут, как они решали возникающие проблемы. Подчеркните ключевые идеи в задаче, задав вопросы в разделе обсуждения ниже.

Обсуждение

Как космонавты могут использовать солнечный водонагреватель?
Солнечные водонагреватели могут нагревать воду для повседневного использования.Горячую воду также можно использовать для обогрева лунных застав, теплиц и других сооружений.

Где в вашем водонагревателе возникли теплопроводность, конвекция и излучение?
Проводимость возникала там, где трубка находилась в непосредственном контакте с теплой панелью и молекулами нагретого воздуха. Конвекция возникает, когда теплая солнечная панель (и свет, если таковой использовался) нагревает воздух, делая его менее плотным и заставляя его подниматься. Излучение происходило, когда тепло передавалось от источника тепла через инфракрасное излучение и свет.

Какие функции помогают солнечному водонагревателю использовать солнечную энергию (свет и инфракрасное излучение) для нагрева воды?
Основные характеристики: большая площадь поверхности, обращенная к свету, черный цвет, тонкая трубка для эффективного поглощения тепла, прозрачная крышка для минимизации потерь тепла и изоляция.

Ранние идеи инженеров редко работают идеально. Как тестирование помогает улучшить дизайн?
Тестирование помогает увидеть, что работает, а что нет. Зная это, вы можете улучшить дизайн, исправив то, что не работает или может работать еще лучше.

Как истории на обратной стороне раздаточного материала об исследовании Луны связаны с этим занятием?
Дети узнают, насколько холодно на Луне и как НАСА использует солнечный свет для выработки электроэнергии.

Оценка

Удлинители

Сконцентрируйте свет, чтобы вода стала горячее.
Пусть дети используют папки для файлов и алюминиевую фольгу, чтобы сделать панели, которые могут отражать и концентрировать свет. Попросите детей прикрепить отражатели к водонагревателям.Рассчитайте среднее изменение температуры водонагревателей группы.

Подключить водонагреватели последовательно.
После того, как дети добьются успеха со своими индивидуальными водонагревателями, соедините несколько вместе. Прохождение воды через несколько солнечных водонагревателей нагревает воду намного сильнее, чем через один?

Сделайте солнечную плиту!
Предложите детям использовать процесс инженерного проектирования, чтобы сделать солнечную плиту и приготовить зефир для голодных космонавтов.

Посмотрите передачу PBS о солнечной энергии
Посмотрите программу PBS NOVA «Спасенные солнцем». В нем описываются инновационные способы использования солнечной энергии для производства тепловой энергии и электроэнергии.

Аппарат для горячей воды Брауна — Scientific American

Лучшие средства обогрева зданий и создания искусственно теплой атмосферы в зимних садах и помещениях принудительного содержания часто были предметом обсуждения в колонках журнала SCIENTIFIC AMERICAN; и общее свидетельство было в пользу отопления с помощью горячей воды, многочисленные преимущества которой нет необходимости резюмировать.Однако, возможно, будет уместно упомянуть, что у них воздух никогда не контактирует с раскаленным металлом, он ни при каких условиях не может достичь такой высокой температуры, как в печи с горячим воздухом, и он заряжается без вредных для здоровья веществ. газ, но всегда остается таким же по химическим и механическим характеристикам, как когда он попал в нагреваемую систему. Наша иллюстрация представляет собой перспективный вид превосходного устройства для нагрева воздуха горячей водой, изобретенного Дж. Брауном в этом городе, запатентованного им 30 мая 1854 года и переизданного ему 14 августа 1855 года.Часть кирпичной кладки удалена, чтобы показать расположение труб и движение воздуха и воды. Подготавливается фундамент из массивной кирпичной кладки, в нем устанавливается котел B, противопожарная дверь F впускается в переднюю часть, а топка изготавливается из самого котла, так что всегда есть масса воды. окружающий огонь; Таким образом, все тепло, выделяемое при сгорании топлива, становится доступным и поглощается водой. Весь аппарат заполнен водой, когда она нагревается, она постепенно начинает подниматься от котла B по восходящей трубе R и от нее к распределительной трубе D, от которой холодная вода спускается по трубам. , P, позволяет теплой воде также стекать в них и снова поступать по обратной трубе (видна внизу котла) в котел; таким образом обеспечивается непрерывная циркуляция теплой воды, постепенно становящейся все более горячей — стрелки на трубах указывают направление потока. арендная плата.Но если продолжать огонь, вода закипит и образуется дым, что полностью остановит действие устройства. Этому препятствует хитроумное устройство. Когда аппарат наполняется водой, он поднимается по трубе G примерно на дюйм в ящике V, который разделен на два отсека примерно до четырех пятых его высоты, и сифон соединяет эти два отсека. . Когда начинается кипение, эта вода, конечно, выливается через верхнюю часть отсека и проходит через трубу 5 в коробку, e.В этом ящике e находится поплавок, который, поднимаясь, закрывает нижний клапан f вытяжной камеры E, который пропускает воздух под огнем и, таким образом, поддерживает горение, и поднимает верхний клапан. или заслонка, f, которая пропускает холодный внешний воздух на верхнюю часть огня и, таким образом, сдерживает огонь, а поток воздуха охлаждает воду в бойлере до нужной температуры. Внешний воздух попадает в вытяжную камеру E по трубе H, которая изображена как разорванная.а — труба, по которой любой пар, который может случайно образоваться, может проходить вниз в огонь, а оттуда в дымоход. Холодный воздух, проходящий через дымоход C и пространство C, нагревается за счет контакта с трубами P и проходит вверх по трубам W к регистрам или другим средствам, которые делают его доступным для обогрева здания. Белые стрелки указывают направление потока воздуха, проходящего через холодный и теплый. Из этого описания будет видно, что воздух никогда не может стать слишком горячим, и устройство является саморегулирующимся во всех своих частях и компенсирует любое расширение воды при температуре кипения.Через здание обеспечивается постоянная вентиляция, а также согревающий поток воздуха, при этом воздух остается таким же чистым, как и в момент попадания в дымоход. Дополнительную информацию об этом устройстве можно получить, обратившись к компании Brown’s Water Furnace Co., 274 Canal street, в трех дверях к востоку от Бродвея, штат Нью-Йорк.

Коммунальные услуги в системе горячего водоснабжения: реализация преимуществ интегрированных в сеть водонагревателей

Коммунальные предприятия всегда старались держаться подальше от горячей воды со своими клиентами.Но теперь им не терпится заняться этим.

Возникает волна интереса к интегрированному в сеть водонагревателю (GIWH) как к пути к гибкости системы за небольшую часть стоимости аккумуляторов энергии. По последним подсчетам, 53,6 миллиона из 118,2 миллиона водонагревателей в США были электрическими. Каждый из них может действовать как аккумулятор для переключения нагрузки, снижения пиковых нагрузок или для интеграции возобновляемых источников энергии, согласно документу Проекта помощи в регулировании (RAP).

Горячая вода в основном используется потребителями коммунальных услуг в утренние и вечерние часы, пишет RAP Sr.Советник Джим Лазар. Но его можно нагреть, «когда мощность наиболее доступна».

Накопленная горячая вода может быть использована утром и вечером без увеличения нагрузки на систему, пишет Лазар. И, чтобы оптимизировать использование переменных возобновляемых источников энергии, его можно нагревать ночью, чтобы использовать преимущества сильного ветра, и в полдень, чтобы воспользоваться преимуществами обильного производства солнечной энергии.

Эффективное управление отоплением воды в жилых домах может объединить «до 100 000 МВт дополнительной переменной энергии ветра и солнца в U.С. », — написал Лазарь.

По данным аналитического центра Rocky Mountain Institute (RMI), преобразование парка электрических водонагревателей в США на 100% GIWH представляет собой объем рынка в 3,6 миллиарда долларов в год. И «коммунальные предприятия, производители GIWH, установщики, солнечные компании, агрегаторы и сами клиенты могут получить часть этого приза».

Коммунальные предприятия по всей стране набирают обороты. Пилоты GIWH работают в Portland General Electric (PGE), Arizona Public Service (APS) и Green Mountain Power (GMP) в Вермонте.По словам директора Brattle Райана Хледика, соавтора недавней статьи, описывающей возможности GIWH

В ближайшие 12-18 месяцев, сказал Хледик, вполне вероятно, что под руководством коммунальных предприятий будет запущена «новая волна пилотных программ сетевого интерактивного нагрева воды». Однако проблема по-прежнему заключается в том, чтобы распространить выгоду на все вовлеченные стороны.

RMI

Возможности рынка

Марк Дайсон, менеджер подразделения рынков электроэнергии RMI, согласился с новой волной интереса к GIWH и добавил, что есть еще большие возможности для роста.Потенциальный рынок стоимостью 3,6 миллиарда долларов составляет менее 1% от совокупных расходов США на электроэнергию в размере 400 миллиардов долларов в год.

Что еще более важно, от 40% до 60% спроса на электроэнергию, используемую для нагрева воды, можно перераспределить для создания сбережений потребителей и предоставления сетевых услуг, сказал он. Сетевые услуги могут включать отказ от генерирующей мощности, отказ от пропускной способности по передаче и распределению, энергетический арбитраж и вспомогательные услуги на оптовых рынках.

По словам Дайсона, правильная бизнес-модель будет иметь важное значение, поскольку существуют значительные препятствия.Первый — вовлечение трех доминирующих производителей оригинального оборудования (OEM). А.О. Смит, Брэдфорд Уайт и Рим владеют более 90% рынка производства водонагревателей, и они только начинают видеть ценностное предложение GIWH, сказал он.

A.O. Вице-президент Smith Джошуа Грин сказал, что у его компании есть пилотные проекты с двумя электрическими кооперативами. Он также подал заявку на участие в программах трех крупных коммунальных предприятий, принадлежащих инвесторам, и работает над испытаниями передовых технологий.

«Мы пытаемся понять, какое ценностное предложение и окупаемость инвестиций в широкомасштабное развертывание», — сказал Грин.Но GIWH «твердо на нашем радаре, и мы рассчитываем стать лидером в этой области».

Дайсон сказал, что водонагреватели — это товарный бизнес. «Чтобы достичь масштаба, каждый водонагреватель, сходящий с конвейера, должен иметь недорогой микрочип, который делает его сетку интерактивной».

Сам чип стоит не более 5 долларов, но переоснащение сборочной линии приведет к увеличению затрат, которые могут «вытеснить продукцию производителей с грузовиков дилеров и снизить долю рынка», — сказал он.

Что еще более важно, производители не имеют прямого способа получить прибыль, — сказал Дайсон.Выручка идет владельцу водонагревателя в виде экономии на счетах, коммунальному предприятию или агрегатору.

Небольшие производители оригинального оборудования используют эту возможность. Технологии Steffes Grid – Interactive Electric Thermal Storage (GETS) и Vaughn Thermal V-GRID «Grid-enabled» Electric Thermal Storage (ETS) обеспечивают сетевое взаимодействие. В апреле Стеффес запустила программу GETS с 499 обогревателями на Гавайях.

A.O. Смит из Грин сказал, что его компания считает принятие клиентов основным препятствием. Это потребует маркетинга и эффективной работы с коммунальными предприятиями и другими участниками рынка.«Со временем, когда домовладельцы и малые предприятия познакомятся с этой технологией, будет наблюдаться всплеск ее внедрения».

В конце концов, «все водонагреватели будут иметь некоторый ум», — сказал Грин. «Они будут подключены либо к коммунальной сети, либо к домашней системе энергоменеджмента».

Дайсон описал два способа получения OEM-производителей значительных доходов.

One является результатом работы Федеральной регулирующей комиссии по разработке правил для агрегированных распределенных ресурсов на оптовых рынках энергии, сказал он.Эти правила позволят агрегаторам получать доход на рынках, которые обслуживают 65% потребителей электроэнергии в США.

«Когда производители увидят спрос со стороны агрегаторов, они начнут производить продукцию для нагрева воды, чтобы удовлетворить его», — сказал Дайсон.

OEM-производителей могут быть агрегаторами. Сеть повышения эффективности водонагревателя (WHEN) Mosaic Power управляет почти 7000 GIWH на рынке частотного регулирования PJM. Его устройство подключается к водонагревателям клиентов, и они делятся доходами, полученными, когда Mosaic контролирует нагрев воды таким образом, чтобы обслуживать PJM, не отвлекая клиентов.

Общий доход — ключ к преодолению сопротивления потребителей, — сказал Дайсон. Агрегатор, имеющий доступ к рыночной прибыли, может решить проблему нежелания клиентов, предоставив бесплатный или со скидкой водонагреватель и долю от рыночной прибыли. И весь процесс можно полностью автоматизировать.

Общий доход также может сделать водонагреватель с подключением к сети наименее затратным вариантом розничной покупки, если агрегатор, дистрибьютор или производитель субсидируют покупку, чтобы получить возможность получения дохода, добавил Дайсон.«Эта бизнес-модель преодолеет барьер сопротивления потребителей».

Dyson считает, что оптовые рынки — это один из двух путей к сильному бизнес-обоснованию GIWH. «Когда решение FERC откроет рынок и агрегаторы найдут правильный подход к клиентам,« это может продвинуться довольно быстро », — сказал он. «Другой путь — участие коммунальных служб».

Водонагреватель составляет почти десятую часть потребления электроэнергии в жилищах в США

Утилиты в игре

Green Mountain Power пилотная программа eSmartwater предоставит до 540 клиентов контроллер водонагревателя Aquanta и обучающий термостат Nest.Клиенты будут платить 0,99 доллара в месяц за участие.

«Обучающийся термостат Nest», как ожидается, обеспечит самый большой поток создания ценности, — сказал Джош Кастонгуай, исполнительный директор GMP по инновациям. Эффективное управление системами отопления и кондиционирования воздуха клиентов может снизить счета за электроэнергию на целых 145 долларов в год.

Интеллектуальный контроллер водонагревателя Aquanta позволит GMP агрегировать нагрев воды для сетевых служб. Но устройство отменяет команды коммунальных служб, чтобы защитить доступ клиентов к горячей воде, и дальнейшая предельная экономия клиентов возможна с помощью его течеискателя и управления отключением.

Aquanta Мэтт Карлсон сказал, что это устройство является одним из первых контроллеров GIWH нового поколения. «Мы делаем для водонагревателя то же, что Nest и Lyric сделали для термостата».

Снижение общего энергопотребления системы в периоды пиковой нагрузки с помощью возможностей Aquanta GIWH важно, поскольку показатель GMP с ISO-New England основан на пиковом использовании, сказал Кастонгуай.

Кроме того, по словам Кастонгуай, GMP требует оплаты за передачу в пиковое время. «Снижая обе эти затраты, Aquanta снижает затраты для всех потребителей коммунальных услуг.”

GMP также ожидает, что GIWH снизит системные затраты при высоком уровне производства солнечной энергии. По его словам, коммунальное предприятие может использовать свои знания о своей системе для нагрева воды рядом с солнечными батареями, что снижает износ системных проводов.

Использование возможностей Aquanta для нагрева накопленной воды до немного более высокой температуры «является формой накопления солнечной энергии», — добавил Кастонгуай.

Третье потенциальное значение GIWH позволяет коммунальному предприятию проводить энергетический арбитраж на рынках ISO NE, сказал Кастонгуай.«Мы можем нагревать воду, когда на энергетическом рынке цены отрицательные, а когда цены растут, мы можем выключить водонагреватели».

GMP также может объединить водонагреватели и обеспечить регулирование частоты согласно ISO-NE, когда мощность нагрева воды в программе достигнет полного мегаватта. «Требуется четырехсекундный отклик, но устройство Aquanta на это способно».

Государственная служба штата Аризона

APS пилотная программа GIWH является частью усилий коммунального предприятия по борьбе с примерно 5% и быстро растущим распространением распределенной солнечной энергии.

GIWH позволит коммунальному предприятию «перенести нагрев воды с утреннего пика на полуденный период производства солнечной энергии, увеличивая спрос при высоком уровне предложения солнечной энергии», — сказал Уолтер.

Участвующие клиенты получат скидку на покупку водонагревателя и среднюю экономию по счету до 40 долларов в год. Но, основываясь на своем обзоре опыта клиентов в других программах GIWH, APS ожидает, что клиенты не заметят, как коммунальное предприятие управляет своим водонагревателем, сказал Уолтер.«Другие коммунальные службы называют это« невидимой нагрузкой »».

По данным Карлсона, опрос Aquanta показал, что только 3% клиентов замечают какое-либо воздействие.

Программа APS, в которой будет задействовано 400 водонагревателей, не будет развернута до тех пор, пока государственные регулирующие органы не утвердят новое время использования и ставки платы за спрос в рамках недавнего урегулирования прейскуранта APS, сказал Уолтер. Также потребуется одобрение предлагаемого плана управления спросом, частью которого является GIWH.

«GIWH может работать без новых тарифов, если есть другие стимулы, но тарифы позволяют нашим клиентам достичь экономии, отвечая на потребности коммунального предприятия», — сказал он. «Коммунальное предприятие также будет использовать свой контроль водонагревателей, чтобы помочь клиентам избежать высоких тарифов. сборы по требованию.”

В Аризоне электрическое водонагревание составляет 17% от общего потребления электроэнергии, сказал Уолтер. Он ожидает трех системных преимуществ от GIWH. Во-первых, переключение нагрузки на период производства солнечной энергии позволит избежать перегрузки питающих устройств.

Перенос нагрузки в то время, когда выработка солнечной энергии высока, также позволяет нагревать воду ближе к нагрузке. Уолтер, как и Кастонгуэй из GMP, ожидает, что это снизит износ системных проводов.

Наконец, снижение пиковой нагрузки снизит общую стоимость системы за счет устранения необходимости в новой инфраструктуре, такой как газовые электростанции или оборудование для распределительных систем, сказал Уолтер.

Портленд Дженерал Электрик

PGE Директор по стратегии розничных технологий Конрад Юстис (Conrad Eustis) работает над GIWH в течение десяти лет. По его словам, новое поколение технологий позволит PGE реализовать пилотную программу для 600 клиентов.

Более старое поколение водонагревателей с только выключенным управлением допускало ограниченные программы, сказал он. Интеллектуальные силовые реле и коммуникационные интерфейсы, встроенные или добавленные, делают современные электронные устройства GIWH намного более функциональными.

По его словам, только один из трех крупных OEM-производителей близок к самому современному уровню развития техники.

«Брэдфорд Уайт только начинает разбираться в этом, и у Рима есть адаптер, который работает с домашними системами управления энергопотреблением, — сказал Юстис. — Но А.О. Смит был очень активен».

Брэдфорд Уайт и Рим не ответили на предложения ответить.

В одногодичном пилотном проекте PGE GIWH, набор участников которого только что начался, будет задействовано до восьми коммунальных предприятий в Вашингтоне и Орегоне. Он будет включать в себя как новые, так и модернизированные водонагреватели от ряда производителей оригинального оборудования и проводить круглогодичные испытания.

«Первая цель — количественно оценить фактическое общее снижение нагрузки в кВт», — сказал Юстис. «Вторая цель — количественно оценить сокращение кВтч».

PGE планирует создать «план трансформации рынка» на основе результатов пилотного проекта. Этот план станет экономическим обоснованием GIWH для руководителей коммунальных предприятий и политиков.

По словам Юстиса, цель состоит в том, чтобы каждый водонагреватель на северо-западе Тихого океана был готов к работе в сети. «Это значительно снижает стоимость использования водонагревателей в ответ на спрос (DR) и для хранения энергии.«DR и хранение могут дать очень реальную выгоду, помогая коммунальным предприятиям избежать затрат на пиковую электростанцию в размере 1000 долларов за кВт, — сказал он.

«Водяное отопление не привлекает большинства клиентов, и им еще больше неудобно отдавать управление коммунальному предприятию», — сказал Юстис. «Это похоже на переработку. Раньше мы складывали мусор в одну банку, а теперь у нас есть три или четыре контейнера, и мы сортируем. Это наш гражданский долг ».