Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Гидробаки: Гидробак — Википедия – Какие гидробаки для систем водоснабжения лучше?

Содержание

Гидробак — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Гидробак (гидравлический бак) — ёмкость для поддержания давления в трубопроводной системе либо для хранения рабочей жидкости в гидроприводе.

Гидравлические баки выполняют следующие функции:

  • Хранение рабочей жидкости. Гидросистема требует для своей работы некоторый запас рабочей жидкости.
  • Отстой рабочей жидкости. Поскольку системы объёмного гидропривода очень чувствительны к загрязнению рабочей жидкости, то крайне важным является очистка рабочей жидкости. Помимо фильтров, функцию очистки выполняют и гидробаки, в которых жидкость отстаивается и значительная часть абразивных частиц оседает на дно. В связи с этим в конструкциях гидробаков часто предусматривают специальные перегородки, препятствующие перемешиванию жидкости.
  • Охлаждение рабочей жидкости. Одним из недостатков гидропривода является зависимость его рабочих параметров от вязкости рабочей жидкости, а значит, от её температуры. В связи с этим важной является функция охлаждения рабочей жидкости в гидробаке. Площадь поверхности гидробака при проектировании часто специально увеличивают для увеличения теплоотдачи.

Для предотвращения попадания в рабочую жидкость пыли и твёрдых частиц гидробаки должны оборудоваться специальными воздушными фильтрами.

Объём гидробака обычно проектируют равным двум-трём величинам подачи насоса.

В авиации часто применяют гидробаки, в которых жидкость не соприкасается с воздухом, а находится под поршнем, на который действует сила упругости пружины, прижимающая поршень к поверхности жидкости. Только при такой конструкции гидробака возможен «перевёрнутый» полёт самолёта.

В трубопроводной системе гидробаки используются для поддержания стабильного давления, а также (как следствие) для предотвращения слишком частого включения и выключения насоса, подающего воду в систему. В гидробаке имеются отделения для хранения жидкости и отделение с воздухом, между которыми установлена резиновая мембрана. Принцип действия гидробака состоит в том, что при усилении давления воздух сжимается, в результате чего жидкость занимает больший объём, что препятствует резкому росту давления. При снижении давления воздух расширяется и бак выдаёт в систему дополнительный объём жидкости, что препятствует резкому уменьшению давления.

Иногда гидробак устанавливается в связке с насосом, который докачивает в гидробак жидкость по мере её использования.

Гидробаки используются также в системах автономного отопления и горячего водоснабжения, чтобы компенсировать расширение воды при нагревании (в частности, устанавливаются вместе с бойлерами).

Гидробаки рекомендуется устанавливать выше уровня расположения насоса — для улучшения условий всасывания и предупреждения возникновения кавитации во всасывающей полости насоса.

Гидробак с наддувом — это такой гидробак, в котором газ над жидкостью находится под давлением выше атмосферного. Гидробаки с наддувом устанавливают в тех случаях, когда нужно улучшить условия всасывания насоса и предотвратить возникновение кавитации.

  • Схиртладзе А. Г., Иванов В. И., Кареев В. Н. Гидравлические и пневматические системы. — Издание 2-е, дополненное. М.: ИЦ МГТУ «Станкин», «Янус-К», 2003 г. — 544 с.
  • Лепешкин А. В., Михайлин А. А., Шейпак А. А. Гидравлика и гидропневмопривод: Учебник, ч.2. Гидравлические машины и гидропневмопривод. / под ред. А. А. Шейпака. — М.: МГИУ, 2003. — 352 с.

Какие гидробаки для систем водоснабжения лучше?

Содержание   

Гидробаки для систем водоснабжения представлены в виде специальных устройств, включенных в бытовые и промышленные системы водоснабжения.

Установка этих изделий производится для того, чтобы понизить избыточное давление в системе. Гидробаки довольно часто называют мембранными баками.

Гидроаккумулятор с мембраной, 24 литра, в разрезе, для горячего водоснабженияГидроаккумулятор с мембраной, 24 литра, в разрезе, для горячего водоснабжения

Гидроаккумулятор с мембраной, 24 литра, в разрезе, для горячего водоснабжения

Это связанно с тем, что внутри устройства располагается резиновая прокладка – мембрана. Она разделяет устройство на две части.

Описание устройства и назначения бака

Мембранные баки для систем горячего водоснабжения представлены в виде специальной емкости. Расширительный бачок, контролирующий необходимый уровень давления в системе и обеспечивающей водоснабжение дома, представлен в виде резиновой груши.

Она соединена с корпусом бачка с помощью специального фланца. Фланец имеет резьбовое соединение, а схема соединения подробно демонстрирует его подключение к водопроводной магистрали.

Гидробак для системы холодного водоснабжения, 50 л.Гидробак для системы холодного водоснабжения, 50 л.

Гидробак для системы холодного водоснабжения, 50 л.

Мембранные баки для систем водоснабжения, обеспечивающие оптимальное давление, устроены таким образом, что пространство между корпусом и мембраной подвергается заполнению воздухом. Давление внутри этого пространства равняется 1,5-2 барам.

Схема представленного устройства имеет ряд особенностей, позволяющих поддерживать номинальное давление, как в бытовых, так и в промышленных установках. Схема гидробака достаточно проста, устройство состоит из:

  • Корпуса с резиновой мембраной;
  • Фланца;
  • Ниппеля;
  • Клапана для удаления воздуха;
  • Фитинга, закрепляющего мембрану.

Вода, на которую действует давление, из скважины или колодца попадает по водопроводной системе в мембрану.

Читайте также: как создать систему водоснабжения из колодца своими руками?

В результате этого мембрана увеличивается в размерах. Расширительный бак способствует значительному увеличению воздушного объема.

Гидробак для системы холодного водоснабжения, 40 л.Гидробак для системы холодного водоснабжения, 40 л.

Гидробак для системы холодного водоснабжения, 40 л.

Между стенкой и мембраной этот объем уменьшается, что впоследствии приводит к тому, что давление существенно увеличивается.

Система горячего водоснабжения частного дома сконструирована таким образом, что при установлении нормального уровня давления, производится размыкание контактов реле.

Воздух, который накапливается в пространстве между мембраной корпусом гидроаккумулятора, оказывает давление на грушу с водой, которая находится внутри.

Схема, по которой осуществляется водоснабжение частного дома, продумана таким образом, что при открытии крана, подающего воду, будет напрямую задействована встроенная мембрана. Давящий на нее воздух будет производить выталкивание воды из резервуара прямиком в кран.

Система водоснабжения частного дома, в которой есть такой бачок, функционирует таким образом, что при увеличении расхода воды давление, которое нагнеталось насосом, будет стремительно снижаться.

Когда оно опустится до минимального уровня, произойдет соединение контактов реле давления, в результате чего возобновится работа насоса.

Таким образом, обеспечение горячего потока рабочей среды в расширительном баке обеспечивается благодаря постоянному наличию в нем воздуха и воды.

Гидробаки для системы горячего водоснабжения, 50-80 л.
Гидробаки для системы горячего водоснабжения, 50-80 л.

Гидробаки для системы горячего водоснабжения, 50-80 л.

Однако в ряде случаев, давление воздуха в системе частного дома в процессе интенсивной эксплуатации устройства может значительно снижаться.

Для того чтобы система горячего обеспечения водой дома корректно работала в течение продолжительного времени, нужно примерно раз в год проверять давление в гидробаке.

В том случае, если оно будет меньше нормы — нужно будет произвести его подкачку при помощи ниппеля и автомобильного насоса.

Следует помнить и о том, что вода никогда полностью не может заполнять рабочую полость устройства. Номинальный объем может зависеть от целого ряда факторов: давления воздуха, особенностей формы и степени эластичности диафрагмы, верхних и нижних пределов реле.

Если в систему включен расширительный гидробак, то цикл включения и выключения насоса задействуется в том лишь только случае, когда возникает потребность в наполнении устройства нужным количеством воды.

В случае отсутствия изделия насос включался бы каждый раз при открытии любого из кранов в доме. Таким образом, наличие агрегата позволяет существенно увеличить продолжительность эксплуатационного срока скважинного насоса и снизить вред периодически возникающих гидравлических ударов.

Гидробаки для системы холодного водоснабжения, Рефлекс 50-80 л.Гидробаки для системы холодного водоснабжения, Рефлекс 50-80 л.

Гидробаки для системы холодного водоснабжения, Рефлекс 50-80 л.

Помимо этого устройство с высокой степенью эффективности обеспечивает необходимый уровень давления и предотвращает поломки рабочих элементов и сантехнического оборудования дома.
к меню ↑

Классификация и описание

Гидробаки подразделяются на две разновидности: вертикальные и горизонтальные. Это разделение возникло из-за разных способов крепления устройств.

Объединяет данные изделия то, что во всех модификациях в той части, где находится вода, будет постепенно накапливаться воздух.

В вертикальных модификациях удаление воздуха осуществляется посредством специального ниппеля.

В устройствах горизонтального типа все несколько сложнее – требуется наличие шарового крана и канализационного слива.

Изделия, окрашенные в красный цвет, предназначаются для обеспечения горячего водоснабжения. Несмотря на то, что мембрана в таких агрегатах достаточно прочна, использовать их в системах подачи холодной воды не рекомендуется.

Гидробак универсальный, 90 л, алюминиевыйГидробак универсальный, 90 л, алюминиевый

Гидробак универсальный, 90 л, алюминиевый

Устройства синего цвета предназначены для включения в системы холодного водоснабжения. Рабочий порог безопасного давления у синих модификаций в большинстве случаев не превышает 8 бар.

В обеих вариациях мембрана изготавливается с применением пищевой резины, которая безопасна и не содержит вредных для человеческого организма примесей.

к меню ↑

Характеристики моделей и советы по их выбору

Цена на расширительные баки в большинстве случаев зависит от особенностей модификации, типа устройства и фирмы-производителя.

Гидробак Aquasystem, напольный:

  • Рабочий объем: 80 л;
  • Максимальная рабочая температура: +100 °C;
  • Расположение: горизонтальное;
  • Максимальное рабочее давление: 10.0 бар;
  • Цена: 70-75 $.

Гидробак AFCV 50, настенный:

  • Рабочий объем: 70 л;
  • Максимальная рабочая температура: +95 °C;
  • Расположение: вертикальное;
  • Максимальное рабочее давление: 8.4 бар;
  • Цена: 67-72 $.
Гидробак для горячего водоснабжения, 80 л, в разрезе.Гидробак для горячего водоснабжения, 80 л, в разрезе.

Гидробак для горячего водоснабжения, 80 л, в разрезе.

Гидробак Aquapress ACR 8, универсальный:

  • Рабочий объем: 90 л;
  • Максимальная рабочая температура: +99 °C;
  • Расположение: вертикальное;
  • Максимальное рабочее давление: 9.0 бар;
  • Цена: 45-50 $.

При выборе агрегата самым простым решением будет приобретение 24-литровой модификации. Устанавливать его нужно на как можно более близком к насосу расстоянии.

Для того чтобы правильно выбрать изделие, нужно иметь в виду несколько критериев, которые влияют на выполнение расчета эффективности.

Нужно точно знать параметры производительности насоса. Как правило, это значение приравнивается к 40 л/мин.

Во внимание принимается и значение пикового водопотребления. В среднем максимальный параметр расхода воды для душа будет составлять 10л/мин., для туалета – 7 л/мин., для кухни – 6 л/мин.

Гидробак вертикальный для холодной воды, 60 лГидробак вертикальный для холодной воды, 60 л

Гидробак вертикальный для холодной воды, 60 л

При таких значениях расхода воды вполне подойдет бак объемом в 100 литров. Следует обратить внимание на те агрегаты, которые смогут обеспечить внутренне рабочее давление в 1,5 бара. Проверять этот показатель следует минимум один раз в год.
к меню ↑

Как правильно монтировать гидробак?

При установке агрегата обязательно следует соблюдать рекомендации, обозначенные заводом-изготовителем.

В идеале установка должна производиться квалифицированным специалистом, однако при должном соблюдении общих правил выполнить ее можно самостоятельно.

Категорически запрещено производить установку того устройства в корпусе которого имеются механические повреждения.

Перед монтажом следует учесть не только показатель веса изделия, но и номинальный объем воды, который буде в нем впоследствии находиться.

Установка производится в отапливаемом помещении – переохлаждение агрегата крайне недопустимо.

Гидробаки для горячего водоснабжения, 24-90 лГидробаки для горячего водоснабжения, 24-90 л

Гидробаки для горячего водоснабжения, 24-90 л

Важно соблюдать все требования к условиям места монтажа, которые оговариваются изготовителем.

В процессе монтажа важно не допускать статических нагрузок и механических повреждений корпуса агрегата.

Во избежание возникновения посторонних шумов и вибраций необходимо производить закрепление устройства с помощью заранее подготовленных резиновых прокладок.

Накопительный бак для водоснабжения должен монтироваться таким образом, что бы по завершению установки к нему мог иметься свободный доступ.

Переходники от трубопровода рекомендуется применять гибкие – это значительно увеличит их эксплуатационный срок и спасет преждевременного износа.
к меню ↑

Как заменить мембрану гидробака? (видео)


 Главная страница » Водоснабжение дома и дачи

Принцип работы гидробака. Гидробаки для систем водоснабжения

Достаточно выяснить, как устроен и как функционирует гидроаккумулятор для систем водоснабжения, чтобы понять, какой огромное значение он имеет в системах обеспечения водой частных домов. Об этом, а также о многом другом и пойдет речь в сегодняшней статье.

Для чего требуется гидроаккумулятор?

Практически все владельцы загородных домов отлично знают о том, насколько трудно обеспечить нормальное и бесперебойное функционирование автономных систем подачи воды. Сбои в водоснабжении – это далеко не редкость, они не только заметно усложняют жизнь загородного жителя, но и могут стать причиной выхода из строя дорогого бытового оборудования.

В некоторых случаях даже одного перепада давления достаточно, чтобы сломалась новая посудомойка или же газовый водонагреватель. И во избежание всех этих неприятностей рекомендуется позаботиться о гидроаккумуляторе, который также известен как накопительный/расширительный бак.


Для чего предназначается гидроаккумулятор? Ознакомимся вкратце с основными его функциями.

  1. Обеспечение постоянного напора в водопроводной системе, защита от его перепадов. Так, если несколько кранов будут использоваться одновременно (к примеру, в ванной и на кухне) и будут наблюдаться скачки давления, это может сопровождаться существенными температурными колебаниями. И если при этом вы будете заниматься мытьем посуды либо, как вариант, принятием душа, то будет риск получения ожогов. Для избегания подобных неприятных ситуаций и предназначается гидроаккумулятор.
  2. Обеспечение жильцов определенным объемом воды на случай внезапного отключения электричества (в случаях, когда насос не работает из-за отсутствия последнего). При этом вода все равно будет наличествовать в связи с установленным расширительным баком. То, сколько именно ее будет, зависит от объема емкости (100-200 литров или больше).
  3. Защита от преждевременного износа насоса. Как мы только что выяснили, в баке всегда будет присутствовать определенный объем воды. И если вы откроете кран, то именно она будет использоваться первой, насос же, в свою очередь, не будет включаться, пока гидроаккумулятор полностью не опорожнится.
  4. Наконец, это защита труб от гидравлических ударов. Таковые нередко наблюдаются во время запуска насосного оборудования, нанося существенный вред сразу всей системе.


Итак, гидробак и правда очень важен для нормальной работы водопроводной системы частного дома, в особенности, если тот располагается за городской чертой.

Видео – Роль гидроаккумулятора в системе водоснабжения

Ключевые разновидности расширительных баков

Описываемые в статье приборы, с точки зрения накопления энергии, могут быть двух типов – с механическим накопителем и с пневматическим. В первом случае функционирование происходит за счет груза либо же кинетики пружин. Что же касается механических гидробаков, то они отличаются многочисленными эксплуатационными минусами (повышенной инерционностью или, к примеру, большими размерами), в связи с чем практически не применяются в бытовых сетях.


Обратите внимание! Еще стоит отметить, что механические приборы не нужно подзаряжать или питать от наружных источников энергии.

Гораздо большей популярностью пользуются устройства с пневматическими типами накопителей. Они, работая благодаря сжатию жидкостей под действием газа, бывают следующих разновидностей:

  • поршневыми;
  • мембранными;
  • с баллоном/грушей.


Если же рассматривать мембранный гидроаккумулятор для систем водоснабжения, то он характеризуется, в первую очередь, небольшими габаритами. Ими удобно пользоваться, они, к тому же, в большинстве случаев и встречаются в частных домовладениях. Наконец, баллонные модели также используются относительно часто. Их легко устанавливать (работу можно выполнить своими руками) и обслуживать (если потребуется, вы запросто замените пришедшую в негодность грушу либо сам бак). Хотя отметим, что баллонные баки нечасто нуждаются в ремонте – их по праву считают надежными в использовании и долговечными.


Помимо того, по своему предназначению все гидробаки делятся еще на несколько категорий:

  • для ХВС;
  • для ГВС;
  • для отопительных систем.

Наконец, по способу установки описываемые здесь баки могут быть горизонтальными и вертикальными. Представители обеих категорий функционируют по одному и тому же принципу. Но у первых имеются отдельные крепежи, посредством которых фиксируется

Гидроаккумуляторы — принцип работы и устройство

Частой проблемой не только для загородных домов, но и для городских квартир является нестабильное давление воды в системе водопровода. В многоквартирных домах нередки гидроудары. Ситуация значительно осложняется, если к такому водопроводу подключается система отопления. Пользоваться таким водопроводом неудобно, а трубы однажды может просто разорвать и затопить помещения дома. Предупредить эти события можно инсталляцией в систему водоснабжения и отопления гидроаккумуляторы, принцип работы которых надежен и прост.

Принцип работы гидроаккумуляторов

Гидроаккумулятор, часто называемый гидробаком, работает в одной системе с насосом, реле давления и фильтрами водоподготовки. Суть его работы сводится к накоплению водопроводной воды с помощью насоса нагнетания и по достижению в баке определенного давления — отдаче воды потребителям. Таким образом сглаживаются скачки давления, а внутридомовые системы водопровода и отопления защищаются от негативного внешнего воздействия.

Конструктивно гидробак представляет собою стальной толстостенный цилиндр с горловиной и золотником на одной стороне и ниппелем на противоположной. К горловине с помощью шайбы крепится мембрана или баллон цилиндрической формы из эластичного материала.

Водопроводная вода нагнетается в гидроаккумулятор через золотник, и мембрана растягивается. По достижению определенного давления (а значит и объема накопленной внутри бака воды) работа насоса прекращается и становится возможной отдача накопленного во внутреннюю домовую сеть потребителям.

Давление в гидробаке создается заранее накопленным воздухом во второй его половине. Это делается с помощью обычного воздушного насоса, к примеру для подкачивания шин автомобилей.

По мере накачивания воды насосом мембрана сжимает воздух (ниппель не дает ему выйти) и создается избыточное давление. В дальнейшем именно оно создает стабильный напор воды для потребителей. Реле давления отслеживает его изменения и при достижении минимума (когда гидроаккумулятор практически опустошен) включает нагнетательный насос. Начинается заполнение гидробака, и цикл повторяется по новому.

Виды гидробаков для систем водоснабжения

Имеющиеся на рынке гидроаккумуляторы, принцип работы которых одинаков, делятся на несколько видов по ряду признаков и функциональным особенностям. Прежде всего по способы монтажа различают:

  • Горизонтальные — применяются для больших объемов воды. Несколько сложнее в эксплуатации из-за низкого расположения горловины (приходится полностью сливать воду для смены или осмотра рабочей мембраны или золотника).
  • Вертикальные — используются для малых и средних объемов. Проще в эксплуатации, так как нет необходимости полностью сливать воду и демонтировать часть обвязки, как в случае с горизонтально расположенными баками.

По температуре рабочей жидкости гидробаки бывают:

  • Для горячей воды — используется в качестве материала для мембраны термостойкий материал. Чаще всего это бутиловый каучук. Он стабилен при температурах воды от +100-110 градусов. Такие баки визуально отличаются красным цветом.
  • Для холодной воды — их мембрана изготавливается из обычной резины и не может стабильно работать при температуре более +60 градусов. Эти баки окрашиваются в синий цвет.
  • Резина для обоих видов гидроаккумуляторов биологически инертна и не выделяет в воду никаких веществ, портящих ее вкусовые качества или вредящих здоровью человека.

По внутреннему объему гидробаки бывают:

  • Малой вместимости — до 50 литров. Их применение ограничено крайне малыми помещениями с минимальным количеством потребителей (фактически это один человек). В исполнении с мембраной или баллоном для горячей воды подобные устройства часто применяют в отопительных системах закрытого типа.
  • Средниеот 51 до 200 литров. Применяются исключительно для водоснабжения как горячей, так и холодной водой. Могут некоторое время отдавать воду при отключении водопровода. Универсальны и достаточно бюджетны по стоимости. Идеальный вариант для домов и квартир с 4-5 жильцами.
  • Большого объема от 201 до 2000 литров. Способны не только стабилизировать давление, но и длительное время обеспечивать запасом воды потребителей в случае отключения ее подачи из водопровода. Подобные гидробаки имеют большие габариты и вес. Стоимость их также велика. Применяются в больших зданиях типа гостиниц, образовательных учреждений, санаториев и больниц.

Критерии выбора подходящего гидробака

Выбирая определенный гидроакумулятор нужно руководствоваться следующими критериями:

  • Количество потребителей
  • Температура рабочей жидкости
  • Стоимость оборудования
  • При использовании гидробака для компенсации изменений давления теплоносителя в закрытой отопительной системе достаточно объемов от 6 до 25 литров (конкретная цифра зависит от размеров самой системы отопления). Остальные характеристики гидробака позволяют ему уверенно работать в одной системе с отопительными устройствами (к примеру, максимальное давление, которое выдерживает теплообменник котла — 2-5 атмосфер, а для гидробака — 9-12 атм)

Особенности монтажа гидроаккумулятора

Приобретая определенную модель гидроакумулятора нужно учитывать ряд особенностей его монтажа:

  • Всегда устанавливается после нагнетательного насоса
  • Рядом с ним монтируется реле давления (его датчики снимают информацию о состоянии жидкости перед насосом, после него, в гидроаумуляторе и в, собственно, самой внутридомовой системе водоснабжения, оно же отдает команду о включении насоса)
  • Нуждается в надежном основании
  • Под опорную платформу или ножки гидроаккумулятора всегда нужно помещать амортизирующую прокладку из вспененного каучука толщиною 1.5-2 см

Учет всех этих требований позволяет заранее оценить возможность надежного размещения гидробака в выбранном месте. Чеще всего это подсобные помещения для отопительных котлов или систем водоподготовки и насосов.

Правила эксплуатации

Установив гидроаккумулятор нужно соблюдать в дальнейшем три несложных правила:

  • Использовать ба исключительно по назначению, в соответствии со спецификацией производителя. Это касается прежде всего температуры жидкости и диапазона рабочего давления.
  • Регулярно производить мониторинг настроек данного устройства. Это делается с помощью манометров обвязки бака и устройств контроля давления на насосе и управляющем реле. При фиксировании аномальных показателей нужно прекратить работу оборудования (прежде всего насоса) и либо самостоятельно найти причину данного сбоя или обратиться к сертифицированному специалисту.
  • Ежегодно производить не только визуальный, но и внутренний осмотр устройства. При необходимости (следы износа) заменять его детали на новые. Речь идет о мембране (баллоне), ниппеле, золотнике и манометрах обвязки.

Заключение

Гидроакумуляторы, принцип работы которых проверен временем, являются современным и достаточно бюджетным решением проблемы нестабильной подачи воды как для загородного, так и городского дома. Это устройство способно на долгие годы обеспечить комфортную и бесперебойную работу внутридомового водопровода.

Гидроаккумулятор — Википедия

Условное обозначение гидроаккумулятора на принципиальных гидравлических схемах

Гидроаккумуля́тор — сосуд, работающий под давлением, который позволяет накапливать энергию сжатого газа или пружины и передавать её в гидросистему потоком жидкости, находящейся под давлением.

Выполняющую похожие функции водонапорную башню формально к гидроаккумуляторам не относят, так как в ней нет внешнего давления на жидкость, и основная задача башни — сохранение жидкости, а не энергии.

История появления гидроаккумулятора[править | править код]

Прообраз современного гидроаккумулятора впервые спроектировал и запатентовал английский изобретатель Джозеф Брама. Он создал сложную гидросистему для подачи разных сортов пива из бочек, стоявших в погребе. Хранить бочки наверху было нельзя, так как при жаре пиво быстро скисало. Поэтому раньше в каждой пивной приходилось держать ватагу мальчишек, всё время сновавших по лестницам. Источником энергии для «пивопровода» стал груз, давивший на жидкость. Так был изобретён грузовой гидроаккумулятор.

Классификация гидро-аккумуляторов по способу накопления энергии[править | править код]

  • гидроаккумуляторы с механическим накопителем;
  • гидроаккумуляторы с пневматическим накопителем.

Ввиду ряда недостатков гидроаккумуляторы с механическим накоплением энергии не получили широкого распространения и имеют ограниченное применение. Наиболее широкое применение на практике во всём мире получили пневмогидравлические аккумуляторы.

Гидроаккумуляторы с механическим накопителем[править | править код]

Классификация гидроаккумуляторов с механическим накопителем[править | править код]
  • грузовые гидроаккумуляторы;
  • пружинные гидроаккумуляторы.

В грузовых гидроаккумуляторах накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счёт потенциальной энергии находящегося на определённой высоте груза.

В пружинных гидроаккумуляторах накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счёт механической энергии сжатой пружины.

Гидроаккумуляторы с пневматическим накопителем[править | править код]

В пневмогидравлических аккумуляторах (пневмогидроаккумуляторах) накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счёт энергии сжатого газа (обычно азота или сжатого воздуха). Для предотвращения попадания воздуха в жидкостную магистраль могут применяться плавающий поршень, мембрана или поплавковый механизм.

Процесс сжатия и расширения газа в пневмогидроаккумуляторе является политропным процессом. Для модели идеального газа справедлива зависимость:

P0×V0n=P1×V1n=P2×V2n{\displaystyle P_{0}\times V_{0}^{n}=P_{1}\times V_{1}^{n}=P_{2}\times V_{2}^{n}}.

Причём, интервал времени, за который происходит процесс, учитывает показатель политропы n{\displaystyle n}. Медленно протекающие процессы расширения и сжатия газа близки к изотермическому с показателем политропы n∼1{\displaystyle n\sim 1}. Быстрому расширению и сжатию газа близок адиабатный процесс, поэтому показатель политропы принимается n∼1,4{\displaystyle n\sim 1,4}.

При давлении выше 200 бар поведение реального газа отличается от поведения модели идеального газа и, если его не учитывать, то при расчётах получается заниженное значение объёма гидроаккумулятора. В этом случае необходимо ввести корректирующий коэффициент, учитывающий это несоответствие.

При практическом применении зависимость давления от объёма газа может быть снижена за счёт увеличения газовой полости путём присоединения дополнительного объёма.

При малом изменении давления в жидкостной полости гидроаккумулятора газ сжимается незначительно. В этом случае для поддержания давления в узком диапазоне изменяемый объём гидроаккумулятора может оказаться недостаточным для рабочего процесса. Для того, чтобы изменение объёма в меньшей степени влияло на изменение давления, газовую полость гидроаккумулятора увеличивают посредством подключения к ней дополнительного ресивера. В этом случае объём газовой полости складывается из объёма ресивера и изменяемого объёма гидроаккумулятора.

Преимущества и недостатки[править | править код]

Каждому типу гидроаккумуляторов свойственны свои преимущества и недостатки.

Тип гидроаккумулятора Преимущества Недостатки
Грузовой гидроаккумулятор
  • постоянное давление аккумулятора
  • большой рабочий объём
  • низкая стоимость
  • низкая энергоёмкость
  • высокая инерционность
  • громоздкость конструкции
  • низкое давление
  • малая надёжность (возможна течь уплотнения поршня)
Пружинный

гидроаккумулятор

  • давление зависит от характеристики пружины и объёма заполнения (обычно линейно)
  • небольшой рабочий объём
  • инерционность
  • наименьшая надёжность (возможны течь уплотнения поршня, просадка и поломка пружины)
Пневмогидравлический аккумулятор
  • высокая энергоёмкость при малых (минимальных) размерах;
  • различные исполнения конструкции
  • минимальная инерционность
  • максимальная простота и надёжность конструкции
  • давление изменяется нелинейно от объёма заполнения и зависит от скорости заполнения

Экономически целесообразно применять гидроаккумуляторы в системах с эпизодическими пиками потребляемого расхода, которые значительно превышают средний расход жидкости в гидросистеме. Установленная мощность гидропривода при этом может быть уменьшена в полтора-два раза, а потребление энергии такой системой можно снизить более, чем на 50 %.

Различные по конструкции (поршневые, баллонные, мембранные, сильфонные) и назначению пневмогидроаккумуляторы позволяют получить решения для многих задач, таких как:

  • аккумулирование гидравлической энергии;
  • питание системы в нештатных и аварийных ситуациях;
  • уравновешивание сил и нагрузок;
  • компенсация утечек;
  • компенсация объёмов рабочей жидкости;
  • демпфирование пульсации поршневых насосов;
  • демпфирование пульсаций в напорных и всасывающих магистралях;
  • демпфирование пульсации при работе топливных насосов высокого давления дизельных двигателей;
  • гашение гидроударов;
  • амортизационная подвеска мобильной техники и пр;
  • распределение смазочных материалов под давлением;
  • увеличение срока службы насосов.

Использование гидроаккумуляторов в быту и промышленности[править | править код]

Наибольшее распространение в быту и промышленности нашли пневмогидроаккумуляторы. Они представляют собой достаточной прочности для заданных давлений ёмкость (металлическую, композитную и т. п.) с эластичной мембраной/баллоном/поршнем внутри, служащей для поддержания давления рабочей жидкости в гидравлической системе или системе водоснабжения/отопления. В быту, в большинстве случаев гидроаккумуляторы используются для систем автономного обеспечения водой загородных домов, коттеджных посёлков, небольших предприятий.

Гидрофор[править | править код]

Гидрофор — устройство в системе санитарно-бытового водоснабжения, служащее для автоматического поддержания необходимого напора воды (либо с целью препятствовать перепадам давления в трубопроводе, например, при нагреве).

Экспанзомат[править | править код]

Экспанзомат — металлический бак с резиновой мембраной внутри. Используется в системах водоснабжения и отопления для создания необходимого давления (напора) в водопроводных трубах, защищает систему от гидроударов.

В автомобилестроении[править | править код]

В автомобилях гидроаккумуляторы могут использоваться для рекуперации энергии, для быстрого запуска двигателя или как замена трансмиссии, а также в составе современных КПП (например, DSG). В первом случае давление в гидроаккумулятор нагнетается во время торможения, а используется для разгона. Во втором случае гидроаккумулятор используется совместно с гидростартёром, облегчающим запуск двигателя. Подобная схема нашла применение в системе «старт-стоп» для тяжёлого коммерческого транспорта CleanStart[1]. В третьем случае давление в гидроаккумулятор нагнетается двигателем внутреннего сгорания, а расходуется гидромотором на приведение колёс в движение.[2]

В авиации[править | править код]

Широко применяются в качестве аварийных источников энергии при отказе основной гидросистемы. Как правило, в обязательном порядке устанавливаются в гидросистеме (контуре) торможения колёс шасси и выпуска стоек шасси.

В сельхоз- и строительном машиностроении[править | править код]

В составе гидросистемы машины, а также специализированных систем, например, - подрессоривания, подвешивания кабины, копирования рельефа, натяжения резиновой гусеницы и др.

В нефтедобыче[править | править код]

В составе противовыбросового оборудования для глубоководной добычи.

В станкостроении[править | править код]

Прессовое оборудование, термопластавтоматы.

Электрораспределительные сети[править | править код]

Гидропривод автоматического выключателя.

Современные производители гидроаккумуляторов[править | править код]

особенности работы, установка и средняя стоимость

Гидробаки различных размеров для дома.Гидробак для системы водоснабжения – это специальный ее элемент, который нужен для стабилизации избыточного давления. Он принимает на себя определенный объем жидкости и выступает в качестве такого стабилизатора. Сегодня мы расскажем, что представляют собой гидробаки и как их нужно устанавливать в системах водоснабжения.

Гидробак: ключевые свойства и характеристики

Основные функции и свойства гидроаккумулятора для водоснабжения следующие:

  • он накапливает и сохраняет жидкость для системы в том или ином объеме;
  • при аккумуляции жидкости нейтрализуется избыток давления с его помощью;
  • снижение количества гидроударов, которые часто есть в системах водоснабжения;
  • даже если насос выключен, гидробак может поддерживать в системе то или иное давление;
  • он продлевает срок службы насоса, сокращая количество его включений;
  • способен сгладить дефицит жидкости на пике ее потребления.

Обустройство гидробака - схема правильного монтажа.Гидробаки для систем водоснабжения работают по принципу старинных водонапорных башен. Они накапливали в себе воду и создавали в системе давление, которое большинство из нас называет напором. При этом конструкция башни и ее размещение были продуманы так, что компенсировать гидроудары и сгладить чрезмерное давление все равно не удавалось.

Но сходство башни и гидробака заключается в том, что оба устройства предназначены для улучшения работы водопроводной системы.

Гидробаки применяются не только для систем водоснабжения, но и для отопления. Различить их можно по маркировке. Так, синие гидробаки – для систем водоснабжения, а красные – для отопительных соответственно. Они отличаются тем, что в синих установках можно самому заменить мембрану и для их изготовления используется пищевая резина, а вот в красных агрегатах самому поменять мембрану можно не во всех случаях, а резина стоит техническая.

Устройство приспособления и работа в системе водоснабжения

Гидробак для систем водоснабжения включает в себя следующие элементы:

  • емкость для аккумуляции воды;
  • грушу или мембрану;
  • фильтр;
  • системы ввода-вывода;
  • трубы;
  • вентили;
  • устройства для стабилизации внешней работы системы водоснабжения.

Гидроаккумулятор - полезное оборудование для систем водоснабжения.По своему строению гидробаки подразделяются на устройства с резиновой грушей или с мембраной. По форме мембрана внутри бака повторяет его форму и призвана разграничивать воздух снаружи и воду изнутри. Внизу бака на вводе воды ставят фильтр, а в верхней его части золотник, который служит вводом для воздуха.

Аналогично устроены и модели на основе резиновой груши, но в некоторых из них вода подключается сбоку, а сам бак размещается горизонтально. Грушу можно прикрепить как на одну из стен, так и с двух сторон противоположных стен одновременно.

Существует много споров касательно качества воды, которое зависит от того, стоит ли в гидробаке мембрана или груша. Есть мнение, что при контакте с грушей вода будет более безопасной в плане экологии, чем при контакте с мембраной. Но другие утверждают, что оба материала сделаны на основе качественного сырья, поэтому вода в любом случае будет качественной.

Критерии выбора гидроаккумулятора для водоснабжения

Самое лучшее решение – это гидроаккумулятор на 24 литра и установка его на максимально близком расстоянии от насоса, чтобы система стабильно работала. Если вы будете потреблять воду в большом количестве, то такого бака будет мало. Поэтому нельзя забывать перед покупкой делать все нужные расчеты.

Расчеты производятся в зависимости от следующих критериев:

  • частоты включения и выключения насоса. Лучше всего, если он включается не чаще раза за пару минут. Также ориентируйтесь на производительность насоса, которая указана в его техпаспорте, обычно она находится на уровне 40 литров в минуту. Пространство гидробака делится условно на две части. Внизу находится вода, а вверху – воздух. В среднем используют гидробаки объемом до ста литров включительно;
  • пикового водопотребления. Есть примерные расходы воды в зависимости от вида ее потребления. Так, средний расход воды для душа составляет порядка 10 литров в минуту, для туалета – 6 литров, а для кухонных нужд – 8 литров. Опять-таки, опираясь на данные показатели, можно прийти к выводу, что 100-литрового агрегата будет вполне достаточно.

Конечно же, расчеты можно выполнить более подробно при помощи специальных методик и формул.

Также можете задуматься о сохранении определенного резерва воды на случай ее внезапного отключения, но это зависит лишь от ваших потребностей. Если при этом вы ориентируетесь на давление, то помните, что в гидробаке оно должно быть больше давления в системе водоснабжения.

Работа крана считается нормальной при давлении от 0,5 бар, для этого высота труб должна быть как минимум 5 м. Давление должно быть как минимум аналогичным сумме этих показателей. Как правило, гидроаккумулятор имеет давление как минимум 1,5 бара, но его показатели нужно регулярно перепроверять.

Особенности установки гидробака в систему водоснабжения

Самостоятельную установку конструкции нужно проводить с учетом заводских рекомендаций, однако лучше всего его доверить специалистам. Но можете выполнить монтаж гидробака и своими руками, если у вас есть соответствующий опыт. При работе учтите следующие нюансы:

  • Установка гидроаккумулятора - схема последовательности работ.не ставьте гидробак с поврежденными участками на корпусе;
  • проводите монтаж с учетом веса конструкции и будущего объема воды, которую она будет выдерживать;
  • гидробак следует ставить только в отапливаемом помещении, нельзя допускать его перемерзания;
  • место, где будет ставиться прибор, должно соответствовать всем требованиям производителя;
  • корпус конструкции должен быть надежно защищен от воздействия воды и механических ударов;
  • все части агрегата не должны подвергаться статическим нагрузкам;
  • при установке бака более 500 литров определитесь с его габаритами и тем, как вы будете доставлять его к месту установки.

Особенности устранения неполадок

Преимущественно все проблемы гидробака поправимы, их можно устранить не только посредством вызова специалиста, но и самостоятельно.

Так, если вы заметили, что насос часто включается, это может сигнализировать о таких проблемах, как:

  • не сжимается воздух внутри прибора. Подкачайте воздух при помощи простого автомобильного насоса;
  • Варианты гидробака для водоснабжения - вертикальный и горизонтальный.повреждена мембрана. Замените ее, но устанавливать следует лишь оригинал, не используйте подделки;
  • дефицит разницы между давлением включения и выключения насоса. Настройте правильно параметры его включения и выключения посредством регулировки реле давления;
  • поврежден корпус бака. Тут самостоятельно устранить проблему не выйдет, нужно приглашать мастеров;
  • через воздушный клапан происходит утечка воды, мембрана повредилась. Смените мембрану, используя изделие от оригинального производителя, или обратитесь в сервисный центр;
  • давление воздуха упало ниже расчетного. Продуйте ниппель или золотник, затем закачайте в бак воздух.

Очень часто гидроаккумулятор выходит из строя по причине падения давления воды ниже нормы. Это можно решить так:

  • при недостатке или полном отсутствии в баке сжатого воздуха осуществите подкачку;
  • если насос не может создать нужное давление, то проверьте его и выявите неисправность.

Средняя стоимость гидробаков на рынке

Разные модели гидроаккумуляторов могут значительно отличаться в плане стоимости. Цена устройства зависит от ряда факторов, например:

  • от объема бака;
  • от производителя;
  • от расходов доставки в тот или иной регион страны.

В среднем гидробак для системы водоснабжения стоит от 30 до 200 у.е.

Устройство гидроаккумулятора - наглядная схема.Ключевым элементом, отвечающим за качественную работу системы водоснабжения, является насос. Качество воды зависит во многом от его исправности и мощности. Если система дополнительно оснащена гидробаком, то насос закачивает в него воду, которая туда поступает в него из водопровода или скважины. Закачка прекращается после того, как достигается уровень максимально допустимой отметки давления.

Насос вновь начинает работать во время потребления воды после того, как срабатывает сигнал датчика давления. Следовательно, гидроаккумулятор не только защищает насос от нежелательных перегрузок, но также стабилизует всю водопроводную систему и экономит электричество.

А при доступной стоимости такого прибора, а также простоты его ремонта и обслуживания, его можно считать практически незаменимым в домашнем хозяйстве.

А Вы знаете зачем нужен гидроаккумулятор в системе водоснабжения, устройство и принцип действия, расчет нужного объема.

Гидроаккумулятор для водоснабжения

Если вы попали на эту страницу, то скорее всего, Вы ищите какой гидроаккумулятор выбрать для системы водоснабжения своего частного дома.  Если это так, тогда усаживайтесь поудобней и мы вместе разберемся в этом вопросе.

Для удобства понимания темы мы разделили её на несколько разделов:

Для начала давайте разбираться, зачем нужен расширительный бак мембранного типа: в первую очередь, чтобы сгладить гидравлические удары во время включения насоса.

Гидравлический удар - это мгновенный скачок давления в трубе при резком изменении скорости движения потока воды.

Во вторую очередь, совместно с системой автоматики, позволяет поддерживать постоянное давление в системе водоснабжения дома.

И в третьих, гидробак может быть использован для накопления запаса воды, что особенно важно для низкодебитных скважин во время пикового разбора воды, когда мы одновременно и стираем, и моем, и ходим в туалет. И мощности скважины не хватает для обеспечения такого расхода воды, для это и служит гидроаккумулятор, вода будет расходоваться из него, а потом он медленно будет подпитываться из скважины, например, ночью.

Какой цвет выбрать: красный или синий?

Гидроаккумулятор для водоснабжения

Расширительные баки бывают синего и красного цвета, синие - это гидроаккумуляторы, а красные - расширительные баки для систем отопления.  Красные, по внутреннему устройству чуть-чуть отличаются от синих.

Виды и размеры гидроаккумуляторов

Гидроаккумуляторы изготавливают вертикального и горизонтального вида. Все зависит от места установки гидробака.

Гидроаккумулятор вертикальный игоризонтальный

Бывают разных размеров, размер мембранного бака обуславливается - мощностью двигателя и мощностью скважины. Чем скважина мощнее, тем гидроаккумулятор меньшего размера можно купить.

Из чего он сделан?

гидроаккумулятор из нержавеющей стали

Гидроаккумулятор из нержавеющей стали

Баки мембранные для систем водоснабжения состоят: из корпуса - выполнен из высокотехнологичного сплава и покрыт эмалью. Но есть и более дорогие варианты - гидроаккумулятор из нержавеющей стали. Внутри корпуса находится резиновая мембрана, представляет собой резиновый мешок, которая тоже бывает разного качества.

При покупке расширительного бака рекомендуем проверить мембрану на запах, так как бывают экземпляры со стойким запахом резины. А чай с запахом резины наверно никому не нравится 🙂

Просите продавца разобрать корпус, чтобы оценить качество мембраны!

В бак ещё вкручивается ниппель, а в более дорогих моделях присутствует манометр.

устройство гидроаккумулятора для водоснабжения

Устройство гидроаккумулятора для водоснабжения

 

Принцип работы гидроаккумулятора.

Через ниппель между корпусом и мембраной закачан воздух. Когда включается скважинный насос, вода поступает внутрь мембраны и заполняет ее до определенного давления, которое регулируется автоматикой и насос отключается. Когда мы открываем кран, чтобы помыть руки, например, сжатый воздух между баком и мембраной начинает выдавливать воду из мембраны, тем самым создается давление в системе водоснабжения дома. Когда давление падает до критического уровня, автоматика снова включает насос и заполняет гидроаккумулятор.

Какие бывают объемы накопительного бака?

При выборе расширительного бака для водоснабжения следует знать, что при рабочем давлении в гидроаккумуляторе, когда отключился насос, в нем находится всего 40% воды от его полного объема. Т.е. если бак на 100 литров, то воды в нем будет всего 40 литров.

Самые покупаемые модели находятся в интервале от 20 до 500 литров.

Какой объем гидроаккумулятора выбрать?

Давайте поговорим какой же объем гидроаккумулятора выбрать, который подойдет именно Вам. Для этого есть специальная формула, по которой можно рассчитать необходимый объем бака.

Формула рассчета объема гидробака

где:

  • Amax — расчетный максимальный расход воды (литр/мин)
  • К — коэффициент выбирается в зависимости от электрической мощности насоса, см. таблицу
Мощность насоса, кВт 0,55-1,5 2,2-3,0 4,0-5,5 7,5-9,0
Коэффициент К 0,25 0,375 0,625 0,875
  • Pmax —давление выключения насоса, бар
  • Pmin — давление включения насоса, бар
  • Pвозд. — давление в воздушной полости гидробака, бар

Для примера, возьмем системы водоснабжения построенную на насосе Водолей БЦПЭ 0,5-50 со следующими данными:

Pmax = 3,0 бар

Pmin = 1,7 бар

Pвозд. = 1,5 бар

Аmax = 2,1 м3/ч (35 л/мин)

K = 0,25 (из таблицы выше, т.к. мощность насоса равна 970 Вт)

Из расчета по формуле получаем значение V = 29,1 литра

 

Ближайший по объему бак равный 35 литров, выбираем его для покупки.

Профилактика и ремонт.

Вообще гидроаккумуляторы стоит проверять каждые полгода. А проверять следует: мембрану, не порвалась ли она и давление воздуха между мембраной и баком.

Следует помнить, неисправный гидробак не выполняет функцию защиты от гидроударов. А когда гидроудар происходит, то происходит затопление всего помещения, где установлена система водоснабжения.

Проверит давление воздуха в баке можно манометром, который установлен на автомобильном насосе, подключаем его к ниппелю бака, так же как к колесу автомобиля.  Но перед этим необходимо слить всю воду из бака, отключить насос от электропитания, а затем уже производить замеры и при необходимости создавать нужное давление.

Давление воздуха в гидроаккумуляторе должно быть на 10 % ниже чем давление, при котором включается насос. Например, если насос включается при давлении воды 1,6 бар, то давление воздуха в баке должно быть 1,4 бар. При таком давлении воздуха гарантируется минимальный остаток воды в расширительном баке.

Когда следует проводить проверку давления воздуха в гидробаке. Если вы используете систему водоснабжения только в теплый период, то давление следует проверить перед началом сезона. А если система используется круглогодично, то давление следует проверять 2-3 раза в год.

Мембрана для гидроаккумулятора

Мембрана для гидроаккумулятора

Ремонт очень простой: откручивается крышка на баке, извлекается поврежденная резиновая мембрана, устанавливается новая мембрана и все собирается в обратном порядке. После чего автомобильным насосом или компрессором, создать давление в полости между баком и мембраной.

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *