Подбор гидроаккумулятора для водоснабжения — как правильно выбрать нужный объем

Почему нужно уметь подбирать гидробак?

Гидроаккумулятор для систем водоснабжения выполняет две важные функции:

• поддержку постоянного давления в водопроводе;
• защиту насоса от слишком частых включений и выключений.

Его схема устройство довольно простая – есть металлический бак, который разделен на две части каучуковой мембраной. В самой мембране находится вода, а необходимое давление создается воздухом, который закачивается во вторую часть бака.

Таким образом, при использовании воды в точках потребления, погружному насосу не приходится включаться каждый раз, когда открывается кран. Ведь в груше есть определенный запас воды под давлением, достаточным для нормальной работы водопровода. А насос будет включаться только тогда, когда этот объем упадет до установленного минимума.

При этом нужно учитывать, что максимальное допустимое число включений насоса – 20-30 раз в час. А оптимальное – 15-20 раз. Поэтому, нужно заранее знать, как выбрать гидроаккумулятор для водопровода, чтобы не допустить ошибок.

Принципы работы, устройство и преимущественные стороны гидробака в системах водоснабжения

Из чего состоит гидробак

Агрегат в разрезе с описанием ключевых элементов

• Корпус устройства чаще всего выполнен из обычной стали. Существуют образцы из нержавеющей стали. Они более долговечны, но встречаются реже, по причине высокой стоимости;

Образцы, выполненные из нержавеющей стали

• Резиновая мембрана. Она изготовлена из эластичного материала, что обеспечивает длительную эксплуатацию;
• Рабочее давление контролируется через золотник, при помощи обычного машинного насоса и манометра;
• В корпусе установлен фильтр грубой очистки, помимо отдельного фильтра, вмонтированного в контур.

Так же в группу аккумуляторного оборудования входит реле давления – это автоматический датчик запуска и отключения насосного агрегата.

Реле давления

Плюсами пневматического оборудования являются:

• Простота конструкции;
• Возможность замены мембраны;
• Несложное подключение к насосной станции;
• Компактные размеры;
• Малый вес;
• Доступная цена

Кратко опишем работу водяного аккумулятора

При потреблении воды на любой точке водозабора реле давления включает насосный агрегат. Вода, попадая в гидробак, растягивает мембрану. Далее, при закрытии крана, насос продолжает работать. Мембрана, растягиваясь, повышает рабочее давление агрегата. Когда давление повысится до максимального значения, реле давления отключает насосную установку.

Схема работы гидроаккумулятора

Подбор объема гидроаккумулятора

Одна из самых главных характеристик гидроаккумуляторов – это его объем. На рынке существует масса вариантов, от моделей объемом до 20 литров и до тех, емкость которых превышает 1000 литров. Но, на рынке наиболее популярны такие модели:

Также пользуется популярностью гидроаккумулятор 100 литров – такая емкость оптимальна для средней семьи.

Вообще, существует несколько формул, воспользовавшись которыми можно рассчитать объем гидроаккумулятора. Однако есть определенная статистика по использованию этих устройств. Опираясь на нее, также можно сделать правильный выбор.

Тем более, все равно придется покупать бак стандартного объема. Например, гидроаккумулятор 80 литров или 100 литров.

Основные правила подбора:

• емкость до 24 литров – используется, когда мощность насоса для скважины находится в пределах 2 м3час, а количество потребителей не превышает 3-х точек. Т.е. такой объем подходит для небольших дачных домиков, в которых проживает 1-2 человека;
• объем 50 литров – понадобится при мощности насоса до 3,5 кубометров в час. При этом, допустимое количество точек потребления воды, увеличивается до 7-8 штук. Такие гидробаки подойдут для системы водоснабжения, обеспечивающих 2-3 человека, постоянно проживающих в одном доме;
• если насос обладает производительностью свыше 5 кубометров, а количество потребителей в доме больше 8, то берется бак с емкостью от 100 литров.

Когда делается расчет объема гидроаккумулятора, важно понимать, что его основная задача не заключается в создании накопительного запаса питьевой воды. Таким образом, не нужно делать большой запас по объему. Обычно, хватает 10-15%, необходимых на случай непредвиденного увеличения потребления воды.

Кроме того, нужно учитывать такие правила:

• при подборе емкости, считается общее число точек их одновременное потребление воды;
• например, значение получилось около 30 литров;
• нужно знать, что вода занимает примерно половину от объема гидробака.

Поэтому, можно выбирать устройство емкостью

60 литров. А если учесть небольшой запас, то оптимальным вариантом станет бак на 80 литров.

Нужен ли запас емкости?

Многие люди полагают, что одна из задач аккумулятора – это создание резерва воды. Однако это не так и функции устройства, абсолютно другие. Конечно, небольшой запас по емкости нужен – бывают случаи, когда потребление воды может увеличиться. К тому же, немного увеличенный объем положительно скажется на работе всего оборудования.

Однако, учитывая цену, переплачивать лишние деньги за дополнительную емкость не нужно. Для этих целей предназначены специальные пластиковые резервуары, которые встраиваются в систему водопровода.

Тем более, если в будущем планируется увеличение точек потребления – можно купить дополнительный гидробак. Их общий объем будет суммироваться. Например, если в системе установлено два устройства на 40 и 80 литров, то общая рабочая мощность получится 120 л.

Как выбрать гидроаккумулятор

Прежде всего, надо определиться для какой системы планируется использовать гидроаккумулятор.

• Для прибора, который будет следить за подачей холодной воды, надо исходить из количества человек, проживающих в доме и по нормам расхода холодной и питьевой воды на одного человека приобрести подходящий гидроаккумулятор.
• Агрегат, подающий горячую воду, также приобретается после расчета расхода горячей воды на одного человека в сутки.
• Гидроаккумулятор, обеспечивающий бесперебойную работу отопительной системы, выбирается исходя из площади отапливаемых помещений. В зависимости от этого выбирается емкость гидробака.

Также необходимо учесть, что работа всего агрегата основана на использовании мембранной емкости, которая находится внутри гидробака.

Выбор гидроаккумулятора

Именно от ее живучести зависит срок службы всей системы. Для холодной воды лучше приобрести бак с мембраной из изобутированной резины, вода из которой безопасна для использования при приготовлении пищи.

Далее, делая выбор, нужно уделить внимание фланцу, который обеспечивает крепление системы подачи воды. Его качество влияет на срок работы гидроаккумулятора.

Фланец гидроаккумулятора

Чем качественнее фланец, тем дольше будет работать гидроаккумулятор. Изготавливается из оцинкованной стали, нержавейки или композиционной пластмассы.

Расчет оптимального объема гидробака

ГОСТа по объему гидробака не существует. Каждый выбирает емкость для использования воды индивидуально. Исходить надо из двух параметров.

Размеры гидробака

1. Размер подсобного помещения, куда будет устанавливаться как минимум один гидробак. Для примера, размер бака на 100 литров – это бочка, стоящая вертикально, высотой около 850 мм, и диаметром 450 мм.
2. Далее нужно просчитать потребляемое количество воды каждым членом семьи (примерно). Также, учесть расход воды при стирке, мойке посуды и других хозяйственных нуждах. В любом случае, даже если при расчетах была допущена ошибка, всегда можно заменить бак с увеличением его емкости.

Оптимальное давление

Чтобы ГА хорошо справлялся со своими задачами, в нем должно быть правильно выставлено давление. Вообще, расчет необходимой величины делается исходя из того, что на каждые 10 метров подъема, требуется 1 атмосфера. К тому же, еще одна атмосфера, обеспечивает нормальное давление в системе водопровода.

• гидроаккумулятор установлен в подвале, а до самой верхней точки получается расстояние в 6 метров;
• таким образом, 0. 6 атмосфер потребуется для подъема воды и еще одна для работы;
• т.е. рабочее значение будет составлять 1,6 атмосфер.

При установке необходимо сразу же проверить это значение, и если оно ниже нормы, то закачать в бак воздух. Также, нужно правильно настроить реле давления. Ведь от этого будет зависеть частота включения насоса и напор воды в системе.

Расчет давления в гидроаккумуляторе

Для того, чтобы оборудование эффективно работало и обеспечивало нужды жильцов дома, давление в гидробаке должно быть избыточным.

Чтобы вода поступала к верхней точке разбора, давление воздуха в цилиндре должно быть больше гидростатического, создаваемого столбом жидкости высотой от нижней до верхней точки водопотребления. Например, для двухэтажного здания эта величина равна Р мин = 0,7 бар (10 м =1 бар). Перепад высот в данном случае около 7 м.

Для устойчивой работы необходима разница в 0,5-0,6 бар между давлениями в нижней и верхней точками.

Таким образом, номинальное давление в гидроаккумуляторе Рном =0,6+0,7=1,3 бар

Заводские настройки предусматривают необходимое давление 1,5-2 бар, что является оптимальным для работы гидроаккумулятора. Для его контроля в устройство вмонтирован тонометр.

Тонометр необходим для контроля давления в гидробаке Источник armada52.ru

При отклонении параметра давления в меньшую сторону его можно скорректировать, накачав воздух автомобильным насосом, для чего в корпусе устройства предусмотрен ниппель.

Тип гидробака

На рынке существует два вида таких устройств:

Принципиальных различий в работе у них нет. Основная разница – в компоновке. Поэтому, в первую очередь, нужно ориентироваться на удобство размещения в помещении. Ведь нужно позаботиться не только о монтаже – в дальнейшем емкость нужно будет обслуживать, а значит, к ней должен быть удобный доступ.

Еще один момент – это сброс накопившегося воздуха. В моделях вертикального типа, предусматривается специальный клапан, расположенный в верхней части бака. А у горизонтальных, придется монтировать дополнительный кран.

Впрочем, главное убедиться, что на выбранной модели, вообще есть такая возможность. Ведь если, бак не предусматривает специальный вывод для сброса воздуха, накопившегося за время работы системы, удалить его можно будет только полностью слив всю воду с бака.

Виды гидробаков для воды: разделение по расположению и другим параметрам

Изложим этот раздел в табличной форме для удобства понимания:

Разделение	Обозначение	Особенности
Тип расположения	Горизонтальные	Объем таких резервуаров больше. Вертикальное расположение позволяет установку спускного клапана для воздуха сверху. Это облегчает обслуживание. Ограничением в установке служит только объем помещения.
	Вертикальные	Компактные варианты, для сброса воздуха в которых устанавливается кран. Недостаток в том, что у некоторых моделей для спуска воздуха приходится полностью сливать воду, что не экономично.
Накопление энергии	Пневмонакопление	Мембранные, балонные или поршневые. Проблема возникает при износе перегородки – требуется дорогостоящий и трудозатратный ремонт.
	Баллон или груша	Наиболее популярны. При износе груша меняется на новую самостоятельно, без привлечения профессионалов.
	Механический накопитель	Грузовые или пружинные. Работа основывается на кинетической энергии. Довольно объемны, работают автономно.

Популярные модели

На сегодняшнем рынке, присутствует множество различных моделей гидроаккумуляторов. Однако, среди них есть наиболее популярные устройства для частного дома.

Название	Характеристики	Стоимость
АКВАБРАЙТ ГМ-80 В

Этот рейтинг носит ориентировочный характер и составлен на основе популярности среди потребителей.

На рынке есть из чего выбрать. При этом важно заранее понимать, какие характеристики должны быть у гидроаккумулятора. А самые главные из них – это объем, компоновка и встроенный клапан для сброса воздуха.

ГИДРОАККУМУЛЯТОРЫ применяются в различных системах водоснабжения. В данной статье рассмотренны методы подбора гидроаакумуляторов для индивидуальных систем водоснабжения. Гидроаккумулятор, гидробак или мембранный бак — необходимый элемент для закрытой, автаномнойсистемы водоснабжения в любом частном доме. Эти устройства предназначены для:

1.Аккумулирования воды и обеспечения требуемого и постоянного давления в системе водоснабжения; 2.Уменьшения частоты включения насоса, что способствует увеличению ресурса насоса; 3.Предотвращение системы от гидроударов, при внезапном отключении или включении насоса; 4.Поддержания резервного количества воды, в случае отключения электричества. В системах горячего водоснабжения гидроаккумуляторы применяются для компенсации температурных расширений.

Устройство и принцип работы гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор представляет собой герметичную, металлическую емкость, внутри которой расположена эластичная мембрана , которая разделяет ёмкость на две части. В одной части находится закачанный под давлением инертный газ или воздух, а в другой – вода. Вода находится в водяной камере-мембране и не соприкасается с металлическим корпусом. Мембрана изготовлевается из крепкого резинового материала EPDM, соответствующего всем гигиеническим и санитарным нормам питьевой воды. В воздушной камере находится пневмоклапан (золотник) , регулирующий давления воздуха.

Вода подается в систему водоснабжения и гидроаккумулятор с помощью насоса. В результате давление в водопроводной сети возрастает. Когда оно достигает определенного, заранее установленного значения, система автоматического управления отключает насос и подача воды прекращается. При небольшом объеме забора воды, гидроаккумулятор отдаст этот объем, давление в системе понизится, но реле давления не включит насос. При заборе большего объема воды и достижения нижней отметки давления , выставленной на реле, насос включается и начинает качать воду, чтобы компенсировать ее расход. Гидроаккумуляторы могут быть вертикальной и горизонтальной конфигурации. Гидроаккумуляторы для водоснабжения и расширительные баки для системы горячего водоснабжения рассчитанны на температура до 80 град С и давление до 12Атм.

Выбор гидроаккумулятора

Какой тип гидроаккумулятора выбрать?

В зависимости от формы корпуса данное оборудование делится на два типа — гидроаккумулятор горизонтальный и вертикальный. Выбор формы бака осуществляется исходя из размеров помещения, где он будет установлен, руководствуясь в первую очередь, наличием свободного места в помещении. Если же свободное пространство позволяет установить любую из модификаций, а объем гидроаккумулятора превышает 100 литров, целесообразнее станет приобретение вертикальной модели. Дело в том, что в системах водоснабжения в воде всегда находится растворенный воздух. Со временем при работе системы этот воздух выделяется из воды и скапливается в различных местах, образуя воздушные пробки. Одним из таких мест является верхняя часть гидроаккумулятора внутри резиновой мембраны . В вертикальном гидроаккумуляторе площадь верхней части меньше, что облегчает процесс стравливания воздуха. Обычно это делается с помощью специального воздухоотделительного клапана . В гидроаккумуляторах горизонтального типа удаление воздуха можно сделать с помощью дополнительного участка трубопровода с вентелем. В гидроаккумуляторах не больших объемов, удаление скопившегося в них воздуха осуществляется путем переодического отключения электропитания насоса и стравливания скопившегося воздуха через водоразборную точку, наиболее близко расположенную к гидроаккумулятору.

Главные критерии выбора устройства для загородного дома

Подбор бака по типу установки выполняется с учетом размеров помещения, где он будет стоять. Приобретают аккумулятор, подходящий по габаритам для монтажа в выбранном месте. Не следует ставить его впритирку к стенкам и мебели – необходимо пространство для обслуживания и ремонта.

Рабочее давление прибора нужно установить на 0,1–0,5 атмосферы меньше показателя для автоматического запуска насосного оборудования. Например, насос включается при значении в 1,6 атмосферы. Давление в аккумуляторе должно составлять 1,3–1,5 атмосферы. Это минимальный показатель, при котором работает гидробак. Немаловажно учитывать и максимум давления, безопасный для накопителя. Его значение может доходить до 8–10 атмосфер.

Излишнее завышение уровня давления в гидробаках может привести к поломкам смесителей, бытовой техники, насоса. Показатель в 1,5 атмосферы рассчитан, основываясь на многочисленных технологических испытаниях.

Обращают внимание и на материал, из которого изготовлены накопители. Лучше выбирать резервуары из стали. Они более надежны, так как корпус из пластика может деформироваться. Диафрагма защитит металлические стенки от ржавчины. Но стальные устройства более сложные в установке, так как они много весят.

Материал «груши» различается стойкостью к высокой либо низкой температуре, сроком службы:

• Резина из натурального каучука достаточно эластична, но при этом у нее низкая устойчивость к диффузии воды. Ее используют при температуре от 0 до 50 градусов тепла.
• Искусственная резина из бутила не такая эластичная, но с большим сроком службы. Температурный диапазон от 10 градусов мороза до 100 градусов тепла.
• Искусственная резина из этилен-пропилена по качеству и надежности превосходит первые виды.

Если в руководстве к гидравлическому аккумулятору указано, что установлена диафрагма из пищевой резины EPDM, ее срок службы достаточно долгий даже при интенсивном использовании устройства. Диапазон температурных режимов от 50 градусов мороза и 130 градусов тепла.

Необходимо учитывать конструктивные особенности установки мембраны. Она может быть встроенной и сменной. У последних вариантов есть преимущество, так как при разрыве диафрагмы она очень просто меняется. Деталь извлекают из гидравлического аккумулятора через фланцевое крепление на горловине бака. В процессе выполнения ремонтных работ накопителя с большим внутренним объемом следует заранее проверить наличие дополнительного крепления мембраны с другой от фланца стороны.

Как выбрать гидроаккумулятор: советы экспертов

Так что же такое гидроаккумулятор? Это устройство, предназначенное для накопления жидкости под давлением. Монтируется в систему водоснабжения с целью поддержания постоянного давления жидкости и защиту насоса от частых включений, при небольшом потреблении жидкости. Гидроаккумулятор состоит из металлического бака, эластичной мембраны, фланца. Мембрана делит бак на две области. Внутри первой – вода, подаваемая под давлением насоса. Вторая область заполнена воздухом, который выталкивает жидкость обратно в систему. Насос подает жидкость внутрь бака до тех пор, пока давления в первой и второй области не выровняется. Проток по трубопроводу прекратится, автоматика (реле давления) произведет отключение насоса. Обратный клапан удерживает закаченный объём воды в системе, не давая ей вытечь обратно в скважину. Таким образом достигается определенный напор в системе без работы насоса.

Насос включится при открытии крана и падении напора в системе до определенного уровня, который задается в настройках автоматики. Давление воздуха в гидроаккумуляторе регулируется путем закачки обычным насосом (должно быть не менее 1,5bar). Для этого предусмотрен ниппель.

Из всего вышеперечисленного можно выделить три основных функции, которые выполняет гидроаккумулятор:

• Накопления воды под давлением, что уменьшает частоту включения насоса и предотвращает резкие перепады давления воды в кране;
• Защита водопровода и оборудования от гидроудара при включении и выключении электронасоса;
• Содержание запаса воды. В случае отключения
  электроэнергии некоторое время вы сможете пользоваться водой с крана даже при неработающем электронасосе. Давление и запас воды будет пополнятся из гидроаккумулятора. Количество воды в этом случает будет зависеть от объема бака.

Гидроаккумуляторы изготавливают из качественного черного листового металла, окрашенного внутри и снаружи порошковой краской, либо из нержавеющего металла. Бак из нержавейки исключает процесс коррозии металла. Это может быть актуально, если оборудование находится в не утепленном приямке в зимнее время, что приводит к конденсату, или повреждения слоя краски. В таком случае бак из черного металла утратит свои свойства и быстро выйдет со строя. Но цена на “нержавейку” на порядок выше. В зависимости от фирмы производителя и модели бака, толщина стенки может быть разной. От этого параметра зависит максимальное рабочее давление. Для бытовых гидроаккумуляторов оптимальная толщина стенки 0,8-1мм, что соответствует 8 –

10бар.

Гидробаки чаще всего окрашены в голубой и красный цвет. Красные – это расширительные баки, которые применяются в системах отопления, голубые – для водоснабжения. Главное отличие это температура жидкости, которую они могут аккумулировать. Расширительные баки рассчитаны на температуру воды более 100 ⁰С.

По способу монтажа гидробаки бывают горизонтальной установки и вертикальной. Емкости горизонтального варианта установки имеют площадку для крепления поверхностного насоса. Главным преимуществом вертикального бака является то, что при одинаковом объеме он занимает меньше полезной площади. Фланец находится на дне бака, поэтому у вертикального гидроаккумулятора происходит полный водообмен, отсутствует застой воды при небольшом использовании.

 

Одним из важнейших элементов гидроаккумулятора является мембрана. Это основа работоспособности и надежности накопителя. Мембраны бывают разных форм и размеров, от круглых до грушеподобных. Единого стандарта по форме нет. Мембраны в основном универсальны и взаимозаменяемы в случае выхода из строя. Главное подобрать одинаковые по размеру фланца и объему бака. В зависимости от материала изготовления по цвету бывают черные, серые, желтые.

Мембраны по материалу изготовления делятся на три основных типа:

• EPDM резина – наиболее распространённый и универсальный материал для изготовления мембран. Выдерживает до 100тыс циклов, долговечен, может использоваться для водоснабжения при температуре до 99 С.
• Butyl – синтетическая бутиловая резина. До 60тыс циклов динамических нагрузок при температуре до 99 ⁰С.
• Резина из натурального каучука – наиболее эластичная резина с температурой функционирования до 40 ⁰С, имеет низкие показатели динамической стойкости.

 

После выбора из какого материала бак, его типа (вертикальный или горизонтальный), материала мембраны, осталось определится с объемом гидроаккумулятора. Рассчитать требуемый объем гидробака можно упрощенным способом и с помощью решения формулы. Что бы определить оптимальный объем бака необходимо правильно выбрать насос. Он должен выдавать желаемый объем воды и напор.

Упрощенный способ расчета объема гидроаккумулятора основывается на

мощности насоса и пренебрегает другими критериями выбора, поэтому результаты очень приблизительны.

Более точный способ расчета – при помощи формулы:

– объем гидроаккумулятора в литрах;

Q – максимальный расход воды, единицы измерения л/мин. Количество точек разбора не учитываем;

A – количество допустимых включений насоса;

– давление включения насоса;

– давление выключения насоса;

– давление воздуха в гидроаккумуляторе.

Приведем пример для расчёта. Исходные данные: максимальный расход 35л/мин(Q), количество допустимых включений у погружных насосов 20 включений в час(A), параметры включения и выключения выставляется на автоматике 1,5bar (), 3,5bar (), предзакачка воздуха в гидроаккумуляторе 1,5bar ().

Подставляем значение в формулу:

Подставив указанные параметры в формулу и произведя расчеты мы определили, что оптимальным выбором будет гидроаккумулятор объемом 50л.

Пользователям важно помнить, гидроаккумулятор для водоснабжения при нормальной работе вмещает в себя воды до 50% от заявленного объема, остальное пространство занимает воздух. В баке на 100л будет до 50л воды. Специалисты рекомендуют выбирать бак с небольшим запасом, если есть дополнительное место для его установки.

Если у вас есть сомнения или вопросы при подборе гидроаккумулятора обращайтесь за помощью к специалистам. Приобрести гидробак можете на нашем сайте.

Расчёт объёма бака-гидроаккумулятора при подаче воды в сеть водоснабжения | Архив С.О.К. | 2020

Баки-гидроаккумуляторы (гидропневматические баки, гидробаки, мембранные баки и т. п.) широко используются в небольших системах водоснабжения, как на первом, так и на втором подъёмах.

На первом подъёме бак-гидроаккумулятор выполняет обычно функцию сглаживания гидравлических ударов при пуске и остановке насоса (как правило, это погружной насос водозаборной скважины). Особенности работы гидроаккумулятора для такого случая рассматривались в [1].

На втором подъёме гидроаккумулятор является по сути напорно-регулирующей ёмкостью, позволяющей создать некоторый объём воды под давлением. За счёт этого объёма обеспечиваются небольшие расходы воды, что особенно важно при значительной неравномерности водопотребления. Также обеспечивается компенсация утечек воды, возникающих вследствие неплотностей в трубопроводах и водопроводном оборудовании, без включения подающего насоса возможно более продолжительное время. Баки могут устанавливаться и на «прямоточных» схемах водоснабжения, когда погружной насос скважины подаёт воду непосредственно водопотребителям — с системой очистки воды или без неё.

Подбор бака-гидроаккумулятора сводится к расчёту его объёма. Сложность этой задачи заключается в учёте сочетания одновременного изменения объёма и давления газа (воздуха) и воды в герметично закрытом от атмосферы корпусе бака.

Если даже говорится, что расчё- том определяется частота включения насоса, в любом случае речь идёт именно об определении того резервного, буферного рабочего объёма, который может использоваться, как уже было сказано, для компенсации небольших расходов воды (разумеется, сугубо ограниченное время) и утечек из системы водоснабжения.

Далее приведены несколько формул для расчёта объёма гидробака (они же были приведены и в [1]):

W = qhr sp.i/(4n), (1)

где qhr sp.i — часовой расход воды, подаваемой насосом; n — допустимое число включений насосной установки в час, для установок с гидропневматическим баком n = 6–10;

 

где Q_max — максимальный расход воды, л/мин.; pmax — максимальное давление, при котором насос отключается; pmin — минимальное давление, при котором насос включается; p0 — давление газа в гидроаккумуляторе;

К — коэффициент, зависящий от мощности насоса; а — количество пусков системы в час.

Нетрудно заметить, что формула (1) избыточно упрощена — в ней даже не учитывается давление воды и воздуха. В формулы (2) и (3) входят значения верхнего pmax и нижнего pmin уровней давления воды в системе, давления воздуха внутри гидробака. При этом сложно оценить, на каких положениях основаны указанные формулы. Неясно, например, что означают коэффициенты 16,5 и К.

В частности, согласно пояснениям к уравнению (3), значение К тем больше, чем больше мощность подающего насоса: от К = 0,25 при мощности насоса 0,75–1,50 кВт до К = 0,875 при мощности 6,71–9,0 кВт. Можно признать логичным, что с ростом мощности насоса увеличивается и требуемый объём гидробака, но опять же неясно, на чем основана данная зависимость. По сути, формулы (2) и (3) в большей степени эмпирические.

Выражения (2) и (3) объединяет также то, что значения давления воды в них представлены в степени «1″, что предполагает протекание в воздушной подушке гидробака изотермического процесса, при котором теплообмен с окружающей средой при изменении объёма и давления происходит достаточно быстро, а температура остаётся практически постоянной.

Однако бак-гидроаккумулятор в силу своей конструкции является достаточно замкнутой системой, где получение теплоты извне и её отдача во внешнюю среду весьма затруднены, что позволяет считать его работу более близкой к другому газовому процессу — адиабатическому, при котором система практически не обменивается теплотой с окружающим пространством. Уравнение адиабатического процесса записывается как:

pWk = const,

(4) где k — показатель адиабаты, для сухого воздуха k = 1,4.

В сети Интернет можно встретить [2] следующее уравнение для расчёта объёма гидробака W на основе адиабатического процесса:

 

где p0 — давление газа; p1 — нижний уровень давления воды; p2 — верхний уровень давления воды; ΔW — объём аккумулируемой воды.

По мнению автора, выражение (5) достаточно адекватно описывает работу бака-гидроаккумулятора, но нуждается в некоторых поправках и разъяснениях. Например, что значит «объём аккумулируемой воды»? Или что понимать под объёмом гидробака W — полный объём бака, включая объём, заполненный воздухом, либо только объём, занятый водой? Возможно, именно вследствие не вполне понятных величин ΔW и W уравнение (5) и не нашло широкого распространения. Следовательно, прежде всего необходимо составить расчётную схему бака-гидроаккумулятора (рис. 1).

Как правило, давление газа (воздуха) в баке доводится до уровня 1,5–2 атм (чем больше объём бака, тем больше и устанавливаемое давление воздуха). Обозначим его pг0 — исходное давление газа (воздуха). Соответственно, и воздух при созданном изначально давлении pг0 займёт объём Wг0. Изначальные давление и объём воды обозначим как pв0 и Wв0. Поскольку давление отделённых друг от друга эластичной мембраной воздуха и воды в баке в любом случае одинаково, то pг0 = pв0 (далее будем именовать его как p0). В свою очередь, общий объём гидробака составит W = Wг0 + Wв0.

Здесь необходимо отметить, что соотношение Wг0 и Wв0 зависит от конструкции бака, которая задаётся производителем. По имеющимся у автора данным (со слов одного из производителей баков) оно составляет 1:1, то есть по 50% воды и воздуха, хотя, разумеется, оно может быть и другим у иных торговых марок. Отношение объёма воздуха (газа) в баке Wг0 при давлении p0 к общему объёму W обозначим как k_б = Wг0/W. В рассматриваемом случае k_б = 0,5.

Итак, при давлении воды в системе около 1,5 атм (или несколько ином случае, если в гидроаккумулятор накачано не равное 1,5 атм давление воздуха) вода будет занимать 50% объёма (либо несколько другое, что зависит от производителя данной модели бака).

Если верхний уровень давления p2 в системе, при котором, как правило, автоматика отключает подающий насос, задан выше давления pг0 = pв0 = p0 (в нашем случае 1,5 атм), то, согласно (4), соотношение объёмов Wг0 и Wг2 будет:

p0Wг01,4 = p2Wг21,4. (6)

Верхнее давление p2 относится, разумеется, и к воде, и к воздуху. Объём газа в баке составит Wг2 = W — Wв2, тогда:

 

где Wв2 — объём воды в баке при верхнем уровне давления p2.

Как правило, объём Wв2 больше, чем Wв0. Разница объёмов Wв2 и Wв0 составит ΔW2 = Wв2 — Wв0. Условно назовём объём ΔW2 «верхним». Тогда из (7) получаем:

 

Нижний уровень давления p1 в системе, при котором, как правило, автоматика включает подающий насос, соотносится с давлением p0 как

p0Wг01,4 = p1Wг11,4. (9)

Точно так же, как верхний уровень, нижний уровень давления p1 относится и к воде, и к воздуху. Объём газа в баке составит Wг1 = W — Wв1, тогда:

 

где Wв1 — объём воды в баке при нижнем уровне давления p1.

Предположим, что объём Wв1 меньше, чем Wв0 (хотя вполне возможна обратная ситуация). Разница объёмов Wв0 и Wв1 составит ΔW1 = Wв0 — Wв1. Условно назовём объём ΔW1 «нижним».

Тогда из (10) получаем:

 

Разумеется, в зависимости от условий давление p1 может быть больше или меньше p0 — тогда и объём Wв1 будет соответственно больше или меньше Wв0. Аналогично можно сказать и о соотношении p2 и p0.

Объём ΔW, который можно назвать рабочим объёмом гидробака, складывается из «верхнего» и «нижнего» объёмов:

ΔW = ΔW2 + ΔW1, тогда:

 

Отсюда

 

Таким образом, рабочий объём гидробака ΔW для данной модели и типоразмера прямо зависит от предварительно накаченного в бак давления p0, верхнего и нижнего уровней давления воды p2 и p1.

Как известно, подавляющее большинство насосов имеет ограниченное допустимое количество пусков в час. При расчётном расходе в системе водоснабжения Q (о котором речь пойдёт ниже) и допустимом количестве пусков насоса n требуемый запасной объём воды должен быть не менее nQ.

Приравняв nQ к ΔW, получим:

 

Уравнения (14) и (14а) связывают, таким образом, все основные показатели работы системы водоснабжения с бакомгидроаккумулятором:

•  конструктивную особенность бака, которая выражается коэффициентом kб, учитывающим отношение объёма газа (воздуха) к полному объёму бака при равенстве изначально накаченного давления воздуха в баке p0 и давления воды в системе pг0;
• давление воздуха p0, изначально созданное в баке;
• верхний p2 и нижний p1 уровни давления воды в системе;
• рабочий объём бака ΔW; ? общий объём бака W;
• допустимое количество пусков насоса в час n;
• расчётный расход Q.

Выражения (14) и (14а) не учитывают сопротивление самой резиновой мембраны, которая обычно изготавливается из различных видов резины или EPDM.

Учёт данного параметра весьма затруднён вследствие значительного изменения модуля упругости резины или каучука при деформации. Оценить влияние мембраны возможно, по-видимому, с помощью поправочного коэффициента, определяемого путём натурных наблюдений за работой бака-гидроаккумулятора. При этом более или менее адекватно должен быть описан основной процесс работы гидроаккумулятора, который, по мнению автора, наиболее близок к адиабатическому газовому процессу.

Если провести оценку объёма бакагидроаккумулятора, исходя из выражений (2), (3), (14) и (14а), то возникает вопрос: в какой размерности следует подставлять значение расхода воды (вопроса относительно размерности давления не возникает, так как во всех указанных выражениях величины р делятся друг на друга)? Можно принять размерность для расхода воды в л/мин., как рекомендуется в пояснениях к формулам (2) и (3), рассмотрев получающиеся значения W на примере. Исходные данные для примерного расчёта приведены в табл. 1.

Примем изначально накаченное в бак давление воздуха равным р0 = 1,5 атм. Расчётный расход Qmax примем равным 5 м³/ч, что соответствует 1,4 л/с или 83,3 л/ мин., что является, в общем, небольшим расходом воды.

Значения давления рmax (p2) и pmin (p1) рассмотрим по трём вариантам:

1. рmax (p2) > p0, рmin (p1) < p0;

2. рmax (p2) > p0, рmin (p1) > p0;

3. рmax (p2) < p0, рmin (p1) < p0.

Результаты расчётов объёма бака-гидроаккумулятора, согласно (2), (3) и (14а) приведены в табл. 2.

Столь большой разброс полученных значений объёма бака-гидроаккумулятора указывает, очевидно, на несовершенство расчётной модели. Это несовершенство, как можно предположить, связано с тем, какие расходы воды следует подставлять в расчётные формулы, а также с тем, какие технологические задачи вообще решаются с помощью бака-гидроаккумулятора. На первый взгляд ответ очевиден: бак-гидроаккумулятор предназначен для снижения количества пусков подающего насоса.

Однако при каких ситуациях необходимость снижения количества пусков насоса наиболее актуальна? Маловероятно, чтобы такая необходимость наблюдалась в период наибольшего водопотребления, когда подающие насосы работают почти постоянно и с максимальной частотой вращения двигателей, если речь идёт об агрегатах с частотными преобразователями. Наоборот, если водопотребление незначительное, бак-гидроаккумулятор становится весьма полезным, ведь самые малые объёмы воды, забранной из водопровода потребителем, могут резко снизить давление в трубопроводной системе, чем вызвать автоматическое включение подающего насоса. То же самое можно сказать и об утечках из труб, которые аналогичным образом снижают давление в системе и вызывают автоматическое включение насосных агрегатов. Следовательно, перед выбором типоразмера бака-гидроаккумулятора нужно определить, какой расчётный расход будет данный бак компенсировать, и каков располагаемый рабочий объём бака ΔW будет при заданных значениях p0, р2 и р1.

При этом типовой ряд баков-гидроаккумуляторов не так уж велик. Например, у известной торговой марки Zilmet представлены баки объёмом 24, 35, 50, 60, 80, 100, 200, 300, 500, 750, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000 и 5000 л.

В нормативных документах [3–5] показаны расчёты максимального секундного, максимального, среднего, минимального часового расходов. Примечательно, что в более новом СП 30.13330 в отличие от СНиП 2.04.01–85* отсутствует расчёт максимального секундного расхода в зависимости от вероятности действия сантехнических приборов, что, разумеется, говорит не в пользу нормативных документов, принятых в постсоветское время.

Покажем возможный порядок расчё- та системы водоснабжения с баком-гидроаккумулятором на примере. Например, в посёлке проживает 300 человек, норма водопотребления при централизованном горячем водоснабжении составляет 250 л/ сут. на человека. Среднесуточный расход, следовательно, составляет 75 м³/сут. Коэффициент максимальной суточной неравномерности Кmax.сут, согласно [5], примем 1,2; максимальный суточный расход будет Qmax.сут = 90 м³/сут. Коэффициент минимальной часовой неравномерности Кч.min определяется как произведение коэффициента αmin, учитывающего степень благоустройства зданий (αmin = 1,3), и коэффициента βmin, учитывающего число жителей в населённом пункте (βmin = 0,03). Тогда средний часовой расход составит Qср. ч = 3,75 м³/сут., минимальный часовой расход — 0,146 м³/ч = 0,041 л/с.

Предположим, что для системы водоснабжения указанного посёлка предусмотрены верхний уровень давления р2 = 2,7 атм., нижний уровень давления р1 = 2,2 атм. Тогда, согласно выражению (14), при давлении р0 = 1,5 атм рабочий объём ΔW для бака объёмом 100 л составит 5,2 л, для бака 300 л — 15,5 л, для бака 500 л — 25,9 л и т. д. Следовательно, время сработки объёма ΔW при минимальном расходе 0,041 л/с (при переводе из 0,146 м³/ч) составит 127 с (2,1 мин.), 378 с (6,3 мин.) и 632 с (10,5 мин.).

Разумеется, представленный расчёт времени сработки рабочего объёма ΔW носит приблизительный характер, потому что, во-первых, в расчёте не учтено влияние сопротивления мембраны; во-вторых, расчётный расход (в данном случае минимальный часовой, выраженный в л/с) не может быть неизменным продолжительное время. Кроме того, следует признать, что у автора не было возможности проверить, насколько точно работает выражение (14) в реальных условиях. Возможно, проверка данной формулы будет темой какой-либо исследовательской работы. Постановка опыта представляется несложной: необходимо зафиксировать изменение (снижение) давления на манометре гидробака и отслеживать по показаниям водомера объём воды, выталкиваемой из бака-гидроаккумулятора в трубопроводную систему.

Нужно сказать, что такое устройство, как бак-гидроаккумулятор, необходимо при довольно простой автоматизации без частотного преобразователя для электродвигателя насоса с использованием реле давления, которое просто включает насос при падении давления до нижнего уровня (давление р1) и отключает при росте давления до верхнего уровня (давление р2). Понятно, что без гидроаккумулятора падение давления от р2 до р1 произойдёт намного быстрее, чем без бака.

При использовании частотного преобразователя явная необходимость применения бака-гидроаккумулятора неочевидна, так как есть возможность вовсе не выключать подающий насос. Для этого в шкафу управления с частотным преобразователем следует установить так называемый «спящий» режим, когда требуемое максимальное давление при отсутствии водопотребления поддерживается минимально возможной для данного типа насоса частотой тока электродвигателя, например, 17–20 Гц. Однако такое решение, несомненно, связано с повышенным расходом электроэнергии.

Возможен и другой вариант, позволяющий снизить количество пусков насоса при одновременном использовании частотного преобразователя и бакагидроаккумулятора: с помощью шкафа управления можно увеличить время задержки выключения подающего насоса при достижении требуемого максимального давления и частоты тока 50 Гц. В результате за данный промежуток времени давление поднимается несколько выше установленного верхнего уровня р2, что создаёт определённый запас давления и объёма воды, который будет срабатываться при последующем водопотреблении или за счёт утечек.

На практике встречаются примеры, когда несколько баков-гидроаккумуляторов присоединяют к одному трубопроводу, образуя своеобразную «батарею» из баков, ради увеличения общего регулирующего объёма.

По аналогии с баком-гидроаккумулятором применение таких вроде бы морально устаревших сооружений, как водонапорные башни, вполне может быть оправдано даже при использовании частотного преобразователя для погружного скважного насоса. Вполне возможно, что при использовании водонапорных башен экономия электроэнергии будет значительней, чем при использовании баков-гидроаккумуляторов. Но подтвердить данное предположение могут только практические исследования.

Выводы

1. Общей формулой для расчёта объёма баков-гидроаккумуляторов для небольших насосных станций второго подъёма и прямоточных схем водоснабжения может, по мнению автора, служить следующее выражение:

 

основанное на уравнении адиабатического газового процесса. Правомерность данного уравнения необходимо проверить практическими исследованиями.

2. Для адекватного подбора бака-гидроаккумулятора необходимо определиться с расчётным расходом, который будет компенсироваться рабочим объёмом бака ΔW. Рабочий объём бака ΔW определяется общим объёмом бака W, его конструктивными особенностями, давлением воздуха р0, изначально накаченным в бак, верхним р2 и нижним р1 уровнями давления воды в системе.

3. Баки-гидроаккумуляторы для насосных станций второго подъёма и прямоточных схем, как правило, требуются в небольших системах водоснабжения с подающими насосами без частотного регулирования.

Гидроаккумулятор: назначение, настройка, выбор объема.

Гидроаккумулятор (расширительный мембранный бак) служит для поддержания давления в напорной системе водоснабжения, и при использовании совместно с реле давления позволяет создать автоматическую станцию на базе погружного или поверхностного насоса. Основное назначение гидроаккумулятора в системе — поддержание и плавное изменение давления жидкости в системе.

Дополнительные функции, которые выполняет гидроаккумулятор, следующие:

• Защита от гидроудара (изменения давления в жидкости, вызванного мгновенным изменением её скорости)
• Обеспечение минимального запаса воды
• Ограничение повторно-кратковременных включений насоса

Таким образом, именно гидроаккумулятор позволяет сделать возможным использование реле давления и автоматизировать процесс подачи воды. Без гидроаккумулятора, реле не может работать корректно, поскольку мгновенное изменение давления в системе (в момент открытия крана, отключения или подключения новых потребителей, включения или выключения насоса и т. 10 1/ Па. Т.е. увеличение давления воды (напора, создаваемого насосом) практически не вызывает изменения её объема (это сотые доли процента). Поэтому давление менялось бы в системе с большой скоростью, что вызывало бы постоянное срабатывание реле.

Надо четко уяснить, что гидроаккумулятор никакого давления не создает и потребителю воду сам не качает — все это делает насос. Он только поддерживает то давление жидкости, которое в нем создано насосом и подает воду в тот момент времени, пока открыт кран потребителя и насос не включился. Например вопрос «Какой объем гидроаккумулятора мне нужен если у меня два душа?» не совсем корректен. Потому что при пользовании душем (одним или двумя), гидроаккумулятор подает воду только до момента включения насоса, а затем все оставшееся время пользования воду подает только насос. И остановится он только после того, как все краны перекроются и давление в баке поднимется до давления выключения.

Иногда бывает так, что насос выключается даже в то время, когда потребители пользуются водой. Однако такой режим работы нежелателен (поскольку через короткое время насосу опять придется включиться) и говорит о том, что подбор насоса и/или настройки всей системы выполнены неправильно (в большинстве таких случаев надо изменить настройки реле давления).

Любой гидроаккумулятор разделен мембраной на две полости: воздушную и водяную. За счет подачи воды под давлением в водяную полость бака, мембрана расширяется и сжимает воздух в воздушной полости. Тем самым мембрана уравновешена давлением с двух сторон (P1V1 = P2V2). Давление будет расти до тех пор, пока насос не отключится по уставке реле давления (давление отключения насоса). В момент начала расхода воды, воздух давит на мембрану, тем самым, выталкивая воду из гидроаккумулятора. Давление воды медленно падает и при достижении давления включения насоса, реле замкнет контакты и насос запустится. Такова принципиальная схема автоматической работы насоса совместно с гидроаккумулятором и реле давления.

Каким должно быть давление воздуха в воздушной полости гидроаккумулятора?

Давление в воздушной полости гидроаккумулятора должно быть на 10% меньше давления включения насоса.

Причем давление воздуха нужно измерять только на отключенном от системы баке (без давления воды). Давление воздуха нужно регулярно контролировать и по необходимости приводить в норму, это заметно продлит жизнь мембране. С этой же целью не рекомендуется делать перепад давления между включением и выключением насоса слишком большим. Оптимальным является перепад в 1,0-1,5 атм. Бóльшие перепады сильнее растягивают (нагружают) мембрану, тем самым уменьшая её срок службы, и более того, большие перепады давления не комфортны при пользовании водой.

Гидроаккумуляторы рекомендуется устанавливать в местах не подверженных затоплению и с невысокой влажностью. В этом случае фланец гидроаккумулятора прослужит намного дольше. Поскольку никаких нагрузок баком не воспринимается, нет необходимости в дополнительном креплении. Гидроаккумулятор можно просто устанавливать на пол на штатные опоры.

При выборе конкретной марки гидроаккумулятора следует обратить внимание на материал мембраны, наличие сертификатов и санитарно-гигиенических заключений, удостоверяющих, что гидроаккумулятор предназначен для использования в системах с питьевой водой. Также не лишним будет убедиться в наличии запасных мембран и фланцев, чтобы в случае проблем не пришлось покупать полностью новый бак.

Максимальное давление, на которое рассчитан гидроаккумулятор, не должно быть меньше максимально возможного давления в системе (например, при поломке реле давления). Именно поэтому большинство баков рассчитаны на давление в 10 бар.

Часто возникает вопрос о том, сколько воды находится в гидроаккумуляторе?

Например, если отключат электричество, сколько литров воды можно будет использовать?

Это значение зависит от установок реле давления. Как нетрудно догадаться, чем выше разница по давлению, между включением и выключением насоса, тем больше воды войдет в гидроаккумулятор, однако эту разницу необходимо лимитировать по причинам изложенным выше.

В качестве примера мы приводим таблицу заполняемости гидроаккумуляторов.

P воздуха, бар	0,8	0,8	1,8	1,3	1,3	1,8	1,8	2,3	2,3	2,8	2,8	4,0
P вкл. нас., бар	1,0	1,0	2,0	1,5	1,5	2,0	2,0	2,5	2,5	3,0	4,0	5,0
P выкл.нас., бар	2,0	2,5	3,0	2,5	3,0	2,5	4,0	4,0	5,0	5,0	8,0	10,0
Общий объем бака, л	Запас воды, л
19	5,70	7,33	4,43	4,99	6,56	2,53	7,09	5,37	7,46	6,02	8,11	8,35
24	7,20	9,26	5,60	6,31	8,28	3,20	8,96	6,79	9,43	7,60	10,24	10,55
50	15,00	19,29	11,67	13,14	17,25	6,67	18,67	14,14	19,64	15,83	21,33	21,97
60	18,00	23,14	14,00	15,77	20,70	8,00	22,40	16,97	23,57	19,00	25,60	23,36
80	24,00	30,86	18,67	21,03	27,60	10,67	29,87	22,63	31,43	25,33	34,13	35,15
100	30,00	38,57	23,33	26,29	34,50	13,33	37,33	28,29	39,29	31,67	42,67	43,94
200	60,00	77,14	46,67	52,57	69,00	26,67	74,67	56,57	78,57	63,33	85,33	87,88
300	90,00	115,71	70,00	78,86	103,50	40,00	112,00	84,86	117,86	95,00	128,00	131,82
500	150,00	192,86	116,67	131,43	172,50	66,67	186,67	141,43	196,43	158,33	213,33	219,70
750	225,00	289,29	175,00	197,14	258,75	100,00	280,00	212,14	294,64	237,50	320,00	329,55
1000	300,00	385,71	233,33	262,86	345,00	133,33	373,00	282,86	392,86	316,67	426,67	439,39

Согласно этой таблице, в 200 литровом гидроаккумуляторе при следующих установках реле давления:
Включение насоса — 1,5 бар
Выключение насоса — 3,0 бар
Давление воздуха — 1,3 бар

Запас воды составит 69 литров, что составляет примерно треть от всего объема.

В заключение несколько слов о необходимом объеме гидроаккумулятора.

Минимальный рекомендуемый объем вычисляется по следующей формуле:

V_t = K x A_max x ((P_max+1) x (P_min +1)) / (P_max — P_min) x (P_возд. + 1)

A_max — расчетный максимальный расход воды (литр/мин)
К — коэффициент, зависящий от мощности электродвигателя насоса (см. таблицу ниже)
P_max —давление выключения насоса, бар
P_min — давление включения насоса, бар
P_возд. — давление в воздушной полости гидроаккумулятора, бар

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

Выберем минимально необходимый объем гидроаккумулятора для системы водоснабжения на базе насоса Водолей БЦПЭ 0,5-50 У со следующими установками:

P_max = 3,0 бар
P_min = 1,8 бар
P_возд. = 1,6 бар
А_max = 2,1 м³/ч (35 л/мин)
K = 0,25 (так как мощность насоса находится в диапазоне 0,55–1,5 кВт)

V_t = 31,41 литр

Выбираем следующий ближайший объем гидроаккумулятора — 35 л.

Отметим, что объем бака на уровне 24-50 литров прекрасно согласуется с другими методиками расчета гидроаккумуляторов для бытовых систем водоснабжения и эмпирическими рекомендациями различных производителей насосного оборудования.

Бóльший объем следует выбирать в том случае, если имеют место быть частые выключения электроэнергии, однако надо помнить, что в любом случае вода заполняет примерно треть общего объема (см. выше таблицу заполняемости). И конечно, чем более мощный насос установлен в систему (актуально для насосов мощностью 1,1 кВт и выше), тем больший размер гидроаккумулятора необходимо предпочесть, это сократит число повторно-кратковременных включений и продлит срок службы электродвигателя насоса.

Покупая гидроаккумуляторы больших объемов, надо отдавать себе отчет в том, что водой надо регулярно пользоваться, поскольку при длительном простое, её качество начинает ухудшаться. Ведь использовать всю воду из гидроаккумулятора объемом 24 или 50 литров гораздо проще и быстрее, чем из 100 или 200 литрового.

С моделями и ценами на гидроаккумуляторы можно ознакомиться в разделе «Принадлежности к насосам».

подбор гидробака по 4 параметрам

Чтобы обеспечить стабильную работу системы водоснабжения и продлить срок эксплуатации насоса, необходим гидроаккумулятор. Он компенсирует перепады давления воды, снимая тем самым нагрузки с насосного оборудования. Кроме этого, устройство собирает в баке запасы воды и гарантирует отсутствие перебоев с ее подачей. Последняя функция напоминает бойлер, только без подогрева.

Почитать о бойлерах можно здесь: Виды бойлеров: узнайте, как выбрать водонагреватель для дома и квартиры

Для бытового использования такой баллон – вещь нужная и полезная. Но, чтобы прибор в точности оправдал возложенные на него надежды, стоит в начале изучить теорию, как подобрать гидроаккумулятор для системы водоснабжения. Эта статья даст главные подсказки.

Тип гидробака – мембранный или баллон 

Первое, с чего стоит начать – определить тип необходимого гидробака. Бывают они двух видов: мембранные и баллонные. Для чего служит каждый вид, а также плюсы и минусы устройств показаны в таблице ниже.

Если делаете ремонт, кроме гидробака вам понадобится и газовая колонка, читайте о ней здесь: 9 важных вопросов при выборе газовой колонки

Горизонтальный или вертикальный бак – какой лучше?

Чтобы в полной мере ответить на этот вопрос, нужно вначале рассмотреть некоторые особенности конструкции приборов. Итак, каким бы образом не был расположен баллон, для бесперебойности его работы необходимо периодическое обслуживание. Этот процесс заключается, кроме прочего, в удалении воздуха из внутреннего пространства. В вертикальных моделях такая манипуляция осуществляется в считанные секунды, нужно лишь:

• найти запорный элемент с резьбой в верхней части корпуса;
• открутить ее и выпустить лишний газ.

В горизонтальных экземплярах действие выполняется по-другому и в точности имитирует спуск воздуха в централизованных системах отопления. Газ спускается с баллона через специальную трубку до того времени, пока не начнет течь вода. Пример горизонтальной модели – Zilmet Ultra-P

ro 300 V. 

Еще одна разница между горизонтальными и вертикальными образцами заключается в их объеме. Для тех, кому нужен «хранитель» водных запасов, больше подойдут варианты с вертикальным расположением баллона.

Коллекция таких устройств включает баки вместительность до 1000 л.

Горизонтальные экземпляры менее емкие, зато благодаря своей компактности просты в установке. Могут располагаться в любом месте дома, поблизости с насосной станцией или газовым котлом.

Возможно, вас заинтересует: Выбор парапетного газового котла – полезные советы. 3 критерия, которые помогут сделать правильную покупку

Выбор гидробака по объему

В большинстве случаев для бытовой системы можно установить мембрану с запасом по объему воды. Но если пространства для монтажа большого бака недостаточно, придется подбирать оптимальный вариант с подходящей под все запросы вместительностью (пример небольшого бака: Imera VA12). Чтобы ее посчитать, вовсе не обязательно перечитывать горы литературы в поисках сложных математических формул, достаточно определить главную цель покупки.

Их выделяют всего 3:

1. Продлить работоспособность насоса. Согласно техническим характеристикам насосов для бытовых систем водоснабжения, количество их включений и выключений за час не должно превышать 30 раз. Чтобы сократить это количество, как раз пригодится гидроаккумулятор. Для тех пользователей, которые часто открывают кран, не используя большое количество воды, подойдет бак максимальной емкостью 80-100 л. В таком случае набрать чайник или ведро можно, вовсе не задействуя насос.

А чтобы обеспечить себя горячей водой, нужен бойлер. Почитайте перед покупкой: Как выбрать электрический водонагреватель

2. Создать резервный водный запас. Особенно актуально в местностях с перебоями централизованной подачи воды или электроэнергии. Чтобы обеспечить себя жидкостью, не впадая в зависимость от «коммунальщиков», лучшим решением будет приобрести гидробак объемом 100 литров и больше. Здесь при выборе вместительности стоит также учесть количество пользователей (душ, кухня, стиральная машина и т.д.).

Если только планируете покупку стиральной машины, читайте: Встраиваемая стиральная машина: 5 преимуществ

3. Стабилизировать давление в системе. Одна из главных функций гидроаккумулятора. Приобретая его только с этой целью, вполне достаточно будет модели на 30 л. Такая «малютка» устанавливается поблизости с насосом, предотвращая износ системы от гидроударов.
Если самостоятельно определить, сколько литров должно быть в баллоне, не получается, консультанты специализированных магазинов помогут легко решить эту дилемму.

Как рассчитать необходимое давление воздуха в гидроаккумуляторе?

На корпусе каждого гидробака указано его рабочее давление. Эта цифра рассчитана для пустого баллона и является одним из важнейших показателей бесперебойной работоспособности прибора. 

Когда устройство подключается в общую систему водоснабжения, его внутреннее давление начинает напрямую зависеть от аналогичного показателя насосного оборудования. Так, разница между этими параметрами не должна превышать 1,5-3 Бар (давление насоса больше). Проверяются показатели с помощью манометра, подключенного к ниппелю.

Если по результатам проверки получился слишком большой разрыв в цифрах, решить эту проблему можно, используя обычный автомобильный насос для закачки воздуха. 

Общие рекомендации

Немаловажным моментом при выборе гидроаккумулятора (гидробака) для системы водоснабжения выступает и материал самой мембраны. Она должна быть выполнена из экологически чистых материалов, прочной и эластичной. Не лишним будет при покупке также уточнить возможность замены детали и где ее можно приобрести. В противном случае при малейших дефектах придется покупать новый гидробак.

И в завершение – выбранная модель в обязательном порядке должна иметь специальные документы, подтверждающие возможность использования в системах с питьевой водой.

Расчет гидроаккумулятора системы отопления — Система отопления

Сборка отопления дома имеет разные части. Эти узлы монтажа неоспоримо важны. Поэтому соответствие частей системы необходимо делать технически грамотно. На открытой странице мы сможем найти и выбрать для квартиры необходимые части системы. Схема отопления насчитывает, механизм управления тепла, циркуляционные насосы, радиаторы, провода или трубы терморегуляторы, крепежную систему, фиттинги, автоматические развоздушиватели котел отопления, расширительный бачок.

Расчет гидроаккумулятора системы отопления

Для определения объема могут быть использованы два метода: с учетом типа насоса, используемого в системе или по методу «Единиц расхода», т. е. с учетом максимального расхода воды.

СРЕДНЯЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ НАСОСА

Этот метод используется для расчета объема гидроаккумулятора на основании средней производительности насоса (соответствующей максимальному расходу воды Q max ) и минимальных и максимальных значений динамического давления (с учетом разницы уровней, потерь и т.д.).

Vt  — объем гидроаккумулятора в литрах.

Q max – средняя производительность насоса, равная максимальному расходу воды (в литрах/мин).

а – максимально допустимое число запусков насоса в час (значение, рекомендуемое производителем насоса).

P max – максимальное абсолютное давление, на которое настроено реле давления, равное относительному давлению + 1Атм.

P min – минимальное абсолютное давление, на которое настроено реле давления, равное относительному давлению + 1Атм, которое не должно быть ниже, чем (высота строения в метрах)/10 + 1Атм

Пример: определить объем гидроаккумулятора для системы с реле давления, отрегулированным на минимальное давление 2. 5 бар и максимальное – 4.5 бар при требуемом расходе воды 115 л/мин.

?P =5.5-3.5=2 АТА;

Pprec =3.5-0.5 =3АТА;

Vt =16.5*115*5.5*3.5/12/2/3=507.32 л

МЕТОД «ЕДИНИЦ РАСХОДА»

Этот метод используется для расчета объема гидроаккумулятора на основании максимального расхода воды и минимального и максимального значений динамического давления, на которое настроено реле. Каждой точке водоразбора соответствует определенное значение единицы расхода (см. таблицу расходов). Просуммируйте все значения и по таблице определите соответствующее значение максимального потока Qmax .

Пример: Рассчитать объем гидроаккумулятора в частном доме. Единицы расхода определяются по таблице.

2 умывальника=2                                   1 биде=1                                 1 сливной бачок=3

1 кухонная мойка=2                                1 ванна=2

1 стиральная машина=2                         1 душ=2

14 единицам расхода по таблице соответствует Qmax =0. 68л/с

Максимальное давление реле = 3.5 бара (4.5 АТА)

Минимальное давление реле = 2.5 бар (3.5 АТА)

Следовательно, ?P =4.5-3=1.5

Источник: http://teplo-faq.net/component/quickfaq/items/666-raschet-obema-gidroakkumulyatora

Расчет гидроаккумулятора системы отопления

Гидроаккумуляторы применяются в различных системах водоснабжения. В данной работе рассмотрим методы их подбора для индивидуальной системы водоснабжения. Кроме традиционных душа и крана на кухне, современные дома могут быть оснащены ванной, биде, канализацией, стиральной машиной и другим оборудованием, для работы которого необходима вода. Помимо оборудования, различным может быть количество людей, находящихся в доме. Это объективные факторы, но при выборе размеров гидроаккумулятора приходится учитывать и субъективные. Например, сколько раз в час можно включать насос и заполнять гидроаккумулятор? Что случится, если сразу несколько человек будут пользоваться водой? Что будет, если в это время работает стиральная машина?

Для правильного расчёта параметров мы предлагаем методику подбора объёма гидроаккумулятора, в основу которой положен международный метод расчёта UNI 9182. разработанный итальянскими инженерами.

Начнем с того, что если в вашем доме только кран для воды, душ и кран для полива, то ничего считать не надо. Вам нужна стандартная установка водоснабжения с 24-литровым гидроаккумулятором. Смело покупайте её. Она оптимальна в тех случаях, когда рассматривается оборудование для небольшого дома (дачи) и при непостоянном использовании. Даже если в перспективе потребуется увеличить число точек разбора воды, то можно будет просто купить отдельно и установить в любую точку системы водоснабжения еще один гидроаккумулятор объёмом 24 л. Если дом без канализации, но с количеством точек разбора воды более трех, то в любых случаях вам достаточно гидроаккумулятора объёмом 50 л.

Методика расчёта предназначена для индивидуальных домов, оснащенных канализацией (септиком), с ванными и другим оборудованием, потребляющим значительное количество воды, и состоит из нескольких пунктов

1. Следует определите суммарный коэффициент потребления воды Су. Для этого составьте перечень точек водоразразбора в вашем доме и укажите количество каждого вида оборудования.

Таблица 2 Частный дом

Источник: http://snip1.ru/engeneer-system/rasshiritelnye-baki-gidravlicheskie-akkumulyatory/raschyot-obyomov-gidroakkumulyatorov/

Расчет гидроаккумулятора системы отопления

Введение

Еще несколько лет назад слова «гидроаккумулятор» и «экспансомат» были известны только узкому кругу специалистов. В то время широко развивалось коллективное коммунальное хозяйство. Его обслуживание осуществляли слесари-водопроводчики, работа которых в основном заключалась в замене прокладок в смесителях и унитазах многоквартирных домов. Все инженерное оборудование для водоснабжения индивидуальных домов сводилось к колодцу и насосу «Малыш», конструкция которого на протяжении последних тридцати лет практически остается прежней.

Но жизнь меняется. Люди хотят иметь цивилизованные условия на своих дачах и в индивидуальных домах, с горячей и холодной водой, системой отопления и нормальной канализацией. Все это привело к возникновению новой отрасли — инженерное оборудование для индивидуального дома.

Возникли сотни фирм, поставляющих, торгующих, монтирующих и эксплуатирующих это оборудование. К сожалению, наша промышленность даже в годы своего расцвета серьезно не занималась развитием инженерного оборудования для индивидуального дома.  Поэтому сейчас это оборудование в основном импортное.

Назначение гидроаккумуляторов и расширительных баков

Первоначально разделим все рассматриваемые баки на два основных типа.

Первый тип — устройства, предназначенные для компенсации избыточного давления (объема) в нагревательных приборах. Это расширительные баки, или «экспансоматы» от английского слова «expansion» — расширение. Чтобы представить, для чего нужны экспансоматы, рассмотрим работу системы отопления.

При нагреве котла температура жидкости-теплоносителя в нем повышается. При нагреве жидкость расширяется. Это приводит к увеличению ее объема примерно на 0,3 % на каждые 10°С. Поэтому при увеличении температуры на 70°С первоначальный объем теплоносителя увеличится примерно на 3 %. Жидкость практически несжимаема и если система отопления не будет оснащена дополнительным устройством, позволяющим куда-то деться этому обьему, то неизбежно произойдет ее разрушение. Для исключения этого и применяются расширительные (компенсационные) баки.

Распространенные в прошлом открытые расширительные баки имели ряд недостатков и в настоящее время практически не применяются. Учитывая российский инженерный консерватизм, еще раз опишем некоторые недостатки открытых расширительных баков:

• Наличие открытого бака определяет повышенную испаряемость жидкости и необходимость постоянного ее пополнения;
• Более дорогая установка открытого бака. Он должен быть установлен в самой верхней части системы отопления. Надо предусмотреть специальное место и обеспечить его утепление и исключение замерзания, в то время как закрытый бак может быть установлен в любом месте;

Повышенная коррозия в системе из-за доступа в нее кислорода;

Открытая система отопления работает при низком давлении и поэтому трудно управляема.

Второй основной тип баков — это баки для воды (гидроаккумуляторы).  Их задача — аккумулировать некоторое количество воды и выдавать это количество под нужным давлением в нужный момент. Подобно отопительным системам, баки для воды могут быть открытые и закрытые.  Все недостатки, перечисленные ранее для открытых баков отопительных систем, распространяются и на баки для воды. Но кроме того, необходимо устройство, исключающее переполнение бака.

Внешний вид экспансоматов и гидроаккмуляторов представлен на рис.1 и 2.

Источник: http://mlynok.wordpress.com/2010/04/03/%d0%b3%d0%b8%d0%b4%d1%80%d0%be%d0%b0%d0%ba%d0%ba%d1%83%d0%bc%d1%83%d0%bb%d1%8f%d1%82%d0%be%d1%80%d1%8b-%d0%b8-%d1%80%d0%b0%d1%81%d1%88%d0%b8%d1%80%d0%b8%d1%82%d0%b5%d0%bb%d1%8c%d0%bd%d1%8b%d0%b5/

Расчет гидроаккумулятора системы отопления

Расчет мощности котла, который станет основой вашей будущей отопительной системы, является важной задачей. Завышенная расчетная мощность приведет к необоснованным затратам на приобретение оборудование, его монтаж и эксплуатационные расходы, а недостаточная мощность – к холодным и неуютным помещениям в зимний период.

Приблизительно подсчитать мощность отопительного агрегата, который вам необходим, можно с помощью несложных формул. (См. также: Промышленные котлы отопления )

Так, если котел требуется для отопления эффективно утепленного дома, служащего для всесезонного проживания, имеющего стены толщиной в 1,5 – 2 кирпича и оконные проемы не более 15% от площади стен, то можно принять за основу тот факт, что для обогрева 25м 3 такого помещения потребуется 1 кВт мощности отопительного агрегата.

Если дом имеет среднюю степень утепленности или две или более стен, граничащих с улицей, то 1кВт мощности позволяет отопить 15 – 20м 3 помещения.

Панельный дом с наличием внутренней облицовки и добротной кровлей без щелей позволяет обогреть 1кВт – 10 – 15м 3. (См. также: Как подобрать котёл по площади )

Помещения с тонкими стенами из пиломатериалов требуют высоких затрат мощности на обогрев. В данном случае 1 кВт хватит для отопления всего 7 – 10 м 3 .

Для повышения эффективности работы котла и возможности экономии энергоносителя с успехом применяют тепловые аккумуляторы. Особенно их эффективность высока в теплоснабжающих системах периодического типа.

Объем гидроаккумулятора должен выбираться таким образом, чтобы для нагрева воды в баке на 40 0 С, понадобилось около трех часов. (См. также: Критерии выбора газового отопительного котла )

Принцип работы такой системы заключается в том, что некоторая часть мощности отопительного агрегата расходуется на нагрев воды, которая находится в отдельной емкости – гидроаккумуляторе. Этот бак оснащен высокоэффективной теплоизоляцией, которая сводит теплопотери к минимуму. После прекращения работы отопительного агрегата температура в помещении начинает падать и датчик температуры воздуха в здании или теплоносителя в трубопроводе дает сигнал о включении циркуляционному насосу, который начинает перекачку горячей воды из гидроаккумулятора в систему. Когда температура воды в отопительной системе достигает установленного уровня, датчик сигнализирует о необходимости прекращения работы насоса. Температура в баке несколько снижается, но остается на достаточно высоком уровне. Такие периодические включения и отключения насоса продолжаются до того момента, пока вода в баке будет горячее воды в системе. Гидроаккумулятор позволяет поддерживать комфортную температуру в помещении на протяжении двух суток в условиях неработающего котла. Если жильцы дома отсутствуют, то термостат, настроенный на низкую температуру, поддерживает тепловой баланс в доме с помощью накопительного бака в течение длительного времени.

Правильно выбранный котел и установка гидроаккумулятора позволят владельцу частного домостроения существенно сэкономить на расходах по оплате услуг энергоснабжающих организаций, обеспечив рациональный и комфортный обогрев помещения.

Использование материалов разрешено только при наличии индексируемой ссылки на страницу с материалом. По всем вопросам обращайтесь на [email protected]

Источник: http://www.otopimdom.ru/index.php?id=308

Так же интересуются

20 января 2022 года

Гидроаккумуляторы для водоснабжения цена -Teplodoma-msk

Гидроаккумуляторы для водоснабжения

Гидроаккумулятор для систем водоснабжения

Гидроаккумулятор для водоснабжения необходим для того, чтобы поддерживать постоянное давление в системе, для предохранения постоянного включения насоса.  
Гидроаккумулятор для водоснабжения купить который вы всегда можете в компании Teplodoma-msk, способствует увеличению ресурса работы насосов, исключает вероятность термоудара в системе водоснабжения и создает определенный запас воды в случае отключения электропитания. 

Гидроаккумулятор 

Это специальный и очень желательный элемент в бытовых и промышленных системах водоснабжения (и отопления тоже, но это нас сегодня интересует во вторую очередь), поставленный для того, чтобы принять на себя некоторый объем жидкости, и избыточную долю.

 

Гидроаккумулятор для системы водоснабжения? Итак, разберем подробно:

• Во-первых, это необходимость аккумулировать (накапливать, сохранять) объем жидкости;
   
• Во-вторых, это необходимость, аккумулируя жидкость, отбирать еще и избыточное давление;
   
• В-третьих, это необходимость демпфирования гидроударов в системе водоснабжения;
   
• В-четвертых, гидроаккумулятор позволяет поддерживать давление воды даже при выключенном насосе;
   
• В-пятых, наличие гидроаккумулятора дает «передых» насосу, он включается реже;
   
• И в-шестых, при пиковых потреблениях воды гидроаккумулятор «сглаживает» их…

 

Подбор гидроаккумулятора для системы водоснабжения. Как выбрать?

Любителям простых решений можем с уверенностью предложить: покупайте гидроаккумулятор на 24 литра, а место отведите по возможности ближе к насосу – и ваша система водоснабжения будет работать нормально.

Если строение побольше, или семья большая, и активность в пользовании водой высокая, стоит заняться некоторыми расчетами.

Подходим с точки зрения включения-выключения насоса. Лучше не включать насос чаще 30 раз в час. Узнайте производительность своего насоса, скорее всего она около 40 л в минуту. В гидроаккумуляторе вода и воздух делят пространство на половину… так что, с этой точки зрения вам нужен объем гидроаккумулятора до 100 литров.

Вопрос пикового потребления: 8 литров воды на кухню, 10 литров воды на душ, и 6 литров – на туалет. Это в минуту!

Если туалетов два, то нужно тоже это учесть.

Получим цифру в 30 литров в минуту. В баке гидроаккумулятора у нас только половина – это вода, помним об этом. Гидроаккумулятор для систем водоснабжения до 100 литров и с этой точки зрения подойдет!

Гидроаккумуляторы для водоснабжения цена? Узнать в компании Teplodoma-msk

 

Где в системе водоснабжения установлен гидроаккумулятор. Гидроаккумулятор своими руками

Организация водопровода дело достаточно сложное. Тем более, учитывая, что он состоит из множества различных элементов. И если с разводкой труб и их подключением к потребителям проблем обычно не возникает, то с сантехническим оборудованием дело обстоит сложнее.

Самодельный аккумулятор

Однако некоторые предметы нельзя купить.Например, можно сделать гидроаккумулятор своими руками – в принципе особых сложностей в этом нет.

Что это такое и зачем он нужен

Собственно, гидробак является одним из основных компонентов частной системы водоснабжения. При этом нужно понимать, что основными его функциями является не создание запаса воды, как думают многие, а несколько другие.

Устройство аккумуляторное

Назначение гидроаккумулятора:

• поддержание постоянного давления воды в системе, защита от перепадов, при одновременной работе нескольких потребителей;
• защита погружного насоса от постоянного включения и выключения, т.е.е. включается только при падении давления в гидроаккумуляторе;
• защита системы водоснабжения от гидроударов при включении насоса;
• создание небольшого запаса воды.

Гидроаккумулятор в системе водоснабжения обеспечивает безопасную и бесперебойную работу частного водоснабжения.

Устройство и принцип работы гидробака

Несмотря на важность аккумулятора для водопроводной системы, его устройство нельзя назвать слишком сложным.Поэтому при желании можно сделать гидроаккумулятор своими руками.

Состоит из:

• бак металлический емкостью 50-100 литров;
• мембрана или резиновая груша;
тройники
• для подключения к водопроводу;
• реле давления, которое следит за уровнем воды и дает сигнал на включение насоса;
Ниппель для подачи воздуха
• .

Существует несколько разновидностей этих устройств, но принцип работы у всех одинаков:

• емкость подключается к водопроводу;
• благодаря мембране или груше бак разделен на две части.В один попадает вода, а во второй закачивается воздух;
• за счет давления, создаваемого в камере с воздухом, давлением в общесистемном трубопроводе.

При выходе воды из бака срабатывает реле и включается насос. А за счет того, что запас воды составляет в среднем 25-50 литров, получается достаточный буфер, чтобы не слишком часто включать.

Самодельный гидроаккумулятор

В целях экономии можно сделать гидроаккумулятор самостоятельно.В целом все материалы доступны и процесс изготовления не слишком сложен. Однако в самом начале нужно определиться с будущим дизайном устройств. А проще всего было бы сделать гидроаккумулятор без мембраны — эта простейшая конструкция достаточно функциональна.

Подготовка

В первую очередь вам нужно будет подготовить все необходимые материалы:

Кроме того, вам потребуются гайки, шайбы, набор ручного инструмента и дрель для проделывания отверстий в баке.

Изготовление устройства

Поскольку гидроаккумулятор не имеет диафрагмы, его очень легко изготовить. Главное делать все аккуратно. При этом необходимо учитывать тот факт, что система будет работать под давлением, поэтому и сам бак должен быть прочным.

Инструкция как сделать гидроаккумулятор своими руками:

• Прежде всего необходимо просверлить три отверстия в основном контейнере.Их делают сверху и снизу, а также сбоку;
• в боковое отверстие вставлен кран для слива воды;
• в верхнее отверстие также монтируется кран, а на него прикручивается четверка;
• в нижнее отверстие вставлен еще один кран с тройником.

Очень важно, чтобы все соединения были надлежащим образом герметизированы. Для этого под краны ставятся прокладки, которые садятся на герметик. Резьбовые соединения герметизируются специальной лентой.

В общем сама конструкция готова, теперь нужно соединить все необходимые элементы.

Наверх, подключается:

• реле давления;
• ниппель подачи воздуха;
Манометр
• .

Присоединение манометра к тройнику

Если использовалась пятерка, то к ней можно подсоединить трубопровод для сбора воды, однако лучше соединить его со дном бака.

В нижнюю часть подведен водопровод — ввод и вывод выполнены по одному тройнику.На этом основная работа завершена.

Таким образом, самодельное устройство делается легко и быстро. Теперь нужно подготовить его к работе.

Подготовка к работе

Делается это очень просто. Для этого в емкость набирается вода и закачивается воздух. Для этого нужно:

• открыть боковой вентиль на аккумуляторе;
• включить насос и набирать воду, пока она не потечет из крана;
• после этого насос отключается и клапан закрывается;
• теперь нужно подключить насос к баку и накачать в него воздух.

Для этих целей подойдет любой насос. Давление определяется установленным манометром и должно быть 1,5-2 атмосферы.

Как правило, оптимальное давление можно выбрать уже во время работы системы. Здесь важно понимать эту зависимость:

• чем выше атмосферное давление, тем меньший объем воды может вместить бак. С другой стороны, так будет большее давление воды в системе;
• чем ниже давление воздуха, тем больше жидкости поместится в емкость, а значит, насос будет включаться реже.

Режим работы следует выбирать из конкретных параметров системы водоснабжения.

Соединение реле давления

Это очень важный момент, так как от правильного подключения реле напрямую зависит работоспособность всей системы. В общем, нужно внимательно читать инструкцию и производить электрическое подключение по инструкции, так как иначе можно спалить и реле, и помпу.

В общем случае принципиальная схема выглядит так:

• потребуется два электрических кабеля, лучше всего использовать трехжильный медный провод с возможностью заземления.Сечение выбирается исходя из мощности подключаемого насоса;
• один подключается к реле и к бытовой электросети;
• второй подключается от реле к погружному насосу.

Подключение к реле давления

При этом важно не перепутать клеммы. После этого нужно отрегулировать прессостат. Обычно за это отвечают две гайки с пружинками – первая за минимальный порог, а вторая за максимальный.

После завершения подключения и настройки необходимо выполнить тестовый запуск. При этом желательно открыть кран, через который вода не поступает в гидроаккумулятор полностью.

Если реле не срабатывает при достижении необходимого давления воды в баке, его необходимо исправить. Таким же образом проверяется минимальный порог.

На этом работы по изготовлению и наладке гидроаккумулятора можно считать завершенными – устройство полностью готово к эксплуатации.

Установка бака

В общем ничего сложного тут нет, но при установке нужно учитывать некоторые нюансы:

Схема подключения в системе общего водоснабжения

Изготовление гидроаккумулятора своими руками не должно составить особого труда. Главное соблюдать основные правила – следить за герметичностью соединений и аккуратно подключать прессостат. Тем более, что вся работа займет немного времени — если не торопиться, то можно сделать за один день.

Видео

Видео об изготовлении гидробака:

Проблема подачи воды в дом при наличии источника — колодца или колодца — вполне может быть решена самостоятельно. В этой статье мы расскажем о самых простых и недорогих способах подачи воды на разные этапы. Вы узнаете об основных принципах работы автономной системы водоснабжения загородного дома.

Далеко не всегда можно приобрести дом или дачу под ключ, где уже все установлено, проверено и работает.До 50% объектов купли-продажи либо недостроены, либо требуют ремонта или реконструкции. Иногда речь идет об участке с фундаментом, а то и вовсе без него. Индивидуальными источниками воды на таких участках обычно являются артезианские скважины или колодцы.

Примечание. На каждую скважину буровики выдают документ — «Паспорт скважины». В нем указаны параметры (глубина, ширина, расстояние до зеркала) и эксплуатационные характеристики скважины (производительность, качество воды), которые будут иметь решающее значение при выборе насосного оборудования.

Внимание! При отсутствии «Паспорта скважины» стационарное оборудование не должно устанавливаться и эксплуатироваться «вслепую». Вы можете заказать услугу обследования скважин в любой организации соответствующего профиля.

Этап строительства, наружные работы или полив

Вода — необходимый элемент не только для живых организмов, но и для химических реакций. Она может понадобиться на разных этапах строительства и эксплуатации дома, дачи. Мы рассмотрим варианты срочного монтажа и подачи воды в разных случаях.

Когда водопровода еще нет, а вода уже нужна, целесообразно применить временный вариант. В этом случае вода будет доставлена ​​только на участок, собрана в тару, использована для приготовления раствора и других хозяйственных нужд. Работа такой системы будет осуществляться вручную при необходимости и только в летний период.

Колодец хорош тем, что в нем можно использовать все виды подъемных насосов. Недостаток его в том, что обычно это место общего пользования- ну на сайте очень редко… Поэтому остановимся в основном на отдельных скважинах исходя из экономии на временных коммуникациях.

В обоих случаях рекомендуется оборудовать примитивный пульт управления подачей воды. Водовыпуск может быть выполнен в виде жесткого колена в форме П или Г с штуцерами на входе и выходе. Ключ — любой выключатель в наружном исполнении. Если позволяет диаметр скважины, недорогой вибрационный насос без поплавка. Насос должен входить в трубу свободно, с запасом не менее 2 см по окружности.Если диаметр трубы не позволяет установить садовый насос, на этом этапе можно выбрать скважинный или внешний, который потом будет работать в стационарной системе.

Что вам нужно:

1. Любой погружной насос, конструктивно подходящий к источнику (в статье «Обзор погружных насосов для загородного дома» мы говорили о моделях этих агрегатов).
2. Наружный выключатель.
3. Запас цельного троса от ключа к насосу, установленному на глубине.
4. Веревка, веревка.
5. Материал для жесткого отвода — труба, отводы, отводы (1 дюйм на выходе).
6. Обратный клапан (латунный или пластиковый) для резьбы на выходе из насоса и подсоединение клапана (1 дюйм на выходе).
7. Шланг для фитингов (1 дюйм внутри).
8. Зажимы, застежки, козырек и материал щита.

Порядок работы

1. Определить глубину установки (подвески) насоса. Если колодец (колодец) небольшой или средней глубины (10-25 метров), оптимально установить насос на 1 метр от дна.Вибрационные насосы обеспечивают напор до 60 метров. Глубину колодца можно определить путем пробного опускания груза на веревке.

2. При необходимости подсоедините к насосу одножильный кабель заданной длины.

3. Отмеряем необходимую длину троса (троса), шланга.

4. Установите на насос обратный клапан с муфтой.

5. Подсоединяем шланг к штуцеру насоса и закрепляем хомутами.

6. Опускаем насос в скважину на заданную глубину и закрепляем страховочный трос.

7. Монтируем электрощит (щиток с ключом и прикрепленным к нему автоматом) и подключаем кабель к выключателю, на который подаем напряжение.

8. Собираем жесткое колено и устанавливаем его с помощью крепежа на прочное основание (столб, труба, стена). Материал для колена можно выбрать под рукой — металл, ППР, металлопластик. Подсоединяем шланг к коленчатому штуцеру и фиксируем хомутами.

При установке уличного (садового) насоса процедура упрощается до интуитивного уровня: шланг с сетчатым фильтром и обратным клапаном одним концом опускается в источник, а другим подключается к насосу.Вся система закреплена на месте.

В этом варианте нам не нужен кран для перекрытия воды — его функцию выполняет обратный клапан, благодаря которому труба постоянно заполнена водой. Если установить форсунку на высоте 1 метр, то можно подавать воду для полива самотеком на довольно большой участок при условии, что он не имеет уклона в сторону источника воды.

Цена вопроса. В этой системе больше всего будет стоить только сам насос – от 600 до 1500 рублей.Арматура, шланг, трос, обратный клапан (пластик) и автомат обойдутся примерно в 300-500 рублей.

Водоснабжение малой дачи с поливом, водоснабжение помещений на удаленную точку

Для полноценного функционирования колодца в зимнее время потребуется устройство кессона — переходного помещения между источником (колодцем) и потребителем (системой водозабора дома). Обычно он располагается ниже уровня земли, глубже промерзания почвы. Он выполняет несколько жизненно важных функций:

1. Служит местом для установки оборудования, по сути являясь насосной станцией.
2. Поддерживает постоянную температуру за счет энергии почвы.
3. Поглощает шум от работы оборудования (насосной станции).

На данном этапе можно объединить временные элементы системы с постоянными. Есть элементы и показатели, которые останутся неизменными. Это глубина источника, расстояние до входа в дом, глубина промерзания грунта, высота дома.

Принимая во внимание то, что мы стремимся постепенно вводить в эксплуатацию постоянно действующую автономную систему водоснабжения, нам не избежать строительства кессона.Если мы эксплуатируем вибрационный насос во временной системе, то вся конструкция просто переносится в кессон.

Следующим постоянным элементом будет магистраль от кессона до входа в дом. Этот раздел лучше выполнять основательно, вне зависимости от насосного оборудования. Трубу следует прокладывать глубже промерзания грунта, диаметром не меньше, чем в разводке дома, с шаровыми кранами с обеих сторон. Здесь возникает препятствие – путь от источника к потребителю может быть «тернист» и его необходимо просчитывать.Нас интересуют два основных показателя насоса: напор и глубина погружения водозабора (глубина всасывания для внешних).

Допустим, наши потребности на данном этапе очень скромные: подача воды на высоту 2 метра от уровня 2 этажа (5 метров от земли) 10 метров от колодца. Расход — периодический (заполнение емкостей), не более 1 м 3 в час. Глубина от насоса до поверхности воды 5 метров.

Рассчитываем высоту (H), на которую насос должен поднять воду.1 метр вертикального давления равен 4 метрам горизонтального смещения, для сопротивления системы — 5%:

• Н = (6 + 10/4 + 2) + 10% = 11,55 — принимаем 12 метров.

При гидротехнических расчетах полученный показатель умножается на 2 — для учета дальнейших условий эксплуатации. Итак, требуемый напор в нашем случае будет 24 метра.

Подобрав таким образом насос (с запасом мощности), включаем его в систему и устанавливаем в кессон.В данном случае ручное управление на основе обратного клапана нам уже не подходит и пора внедрять автоматизацию. Первым и пока единственным элементом управления будет реле давления. Его можно установить при входе в дом (изнутри).

Что дает реле давления? Срабатывает при открытии клапана (падении давления) в системе и включает насос. Другими словами, он автоматически закачивает воду прямо из скважины в систему.Подчеркнем, что описываемые устройства — это временные меры, переходный этап к полноценной системе.

Внимание! Основная причина выхода из строя уличных и погружных насосов – частые кратковременные включения.

Мы рассмотрели поверхностные насосы в предыдущей статье.

В таком виде система будет работать при открытии крана и позволит зимовать с водой. Напор будет нестабильным, неравномерным, поэтому подключение водонагревателей не рекомендуется.

Постоянное полноценное водоснабжение дачи или дома

Большая часть системы собрана и подключена. Осталось решить четыре задачи:

1. Стабилизация давления в системе.
2. Защита насоса от частых кратковременных пусков.
3. Завершить и доработать систему.
4. Фильтровать воду.

Проблема 1 и 2

Давление выравнивается с помощью накопительного бака специальной конструкции — гидроаккумулятора.Внутри него установлена ​​герметичная резиновая мембрана, отделяющая водозаборный отсек от воздушного отсека.

При включении гидроаккумулятора в систему происходит следующее: насос качает воду в замкнутую систему, мембрана растягивается, создавая давление, срабатывает прессостат, насос отключается. Давление в системе поддерживается не насосом, а диафрагмой.

При малых объемах потребления (мытье рук, слив унитаза) насос включается на откачку не сразу, что существенно экономит его ресурс по сравнению с прямой системой.Для обеспечения дома, где проживает 4 человека, обычно достаточно бака на 30 литров, но есть изделия на 50, 70, 100 и более литров. Аккумуляторы рабочего давления такого объема — от 6 бар (атм). Реле давления настроено в диапазоне 1-2,5 бар.

Проблема 3 и 4

На данном этапе мы технически обеспечили подачу воды в дом на нужную высоту и расстояние под постоянным заданным напором. Умный шаг теперь состоит в том, чтобы «продлить срок службы» частей системы за счет улучшения качества воды.Проще говоря, теперь необходимо укомплектовать систему фильтрами и смонтировать ее для постоянного использования.

Если скважина неглубокая и водозабор расположен близко к забою, то без установки фильтра грубой очистки не обойтись. Для защиты крыльчатки и гидроаккумулятора включаем в систему фильтр перед насосом (рядом с ним) грубой очистки. Фильтры тонкой очистки устанавливаются непосредственно перед раздачей воды в помещении, чтобы защитить чувствительные домочадцы сантехника.

Внимание! Установите фильтры тонкой очистки в доступных местах для визуального осмотра и своевременного обслуживания.

Классической и наиболее в хорошем смысле компоновкой считается размещение всех описанных элементов (кроме фильтров тонкой очистки) в кессоне скважины. Это упрощает техническое обслуживание и скрывает шум под землей. При этом система не занимает места в доме.

Конечно, описанные компоненты существуют в различных заводских версиях.Самая удобная и популярная из них – переносная насосная станция. Представляет собой гидрокомпрессор, комплектующие которого подобраны с учетом взаимных показателей и собраны на заводе. Включает в себя:

• поверхностный насос
• гидроаккумулятор
• манометр
• реле давления
• Пульт дистанционного управления

Стоимость пошаговой сборки насосной станции своими руками

Исходные данные:

1. Поверхностный насос.Требуемый напор от 24 м, давление на выходе от 3 бар, глубина всасывания от 7 м.
2. Гидроаккумулятор — 20-30 литров.
3. Реле давления 1-3 бар с манометром — 1 шт.
4. Клапан обратный (латунь) — 2 шт.
5. Труба ПНД — 10 м.
Труба
6. ППР — 10 м.
7. Кран шаровой — 2 шт.

Таблица затрат:

Должность	Производитель	Цена за единицу, руб.	шт.	Стоимость, руб.
Поверхностный насос	МОЛОТОК NAC800A, КНР	2500	1	2500
	QUATTRO ELEMENTI Giardino1000, Италия	3300	1	3300
	GRUNDFOS JP 5, Германия	11000	1	11000
Гидроаккумулятор	ЕВРОАКВА Н024L, КНР	1600	1	1600
	НАСОСЫ + БАК 30 Л H, PRC	2100	1	2100
	АКВАПРЕСС AFC 24SB, Италия	5200	1	5200
Реле давления с манометром	Реле давления РДМ 5 (РМ 5) + манометр, Россия	400	1	400
Обратный клапан, латунь	АЛЬ-КО, Германия	300	2	600
Труба из полиэтилена высокой плотности	—	20	10	200
Труба ППР	—	20	10	200
Шаровой кран	ГНАУ, Украина	70	2	140
Всего соответствующих установок				1540
Общий насос + аккумулятор				4100/5400/16200
Система в целом				5640/6940/17740
Работа				5000
Всего материалов и работ				10640/11940/22740

Обзор готовых насосных станций, подходящих под исходные требования:

Как видно из анализа, цена всей системы зависит от многих факторов, в том числе не учтенных в таблице (дополнительные, сопутствующие и транспортные расходы). Основной статьей сметы является насос и аккумулятор. Их цена зависит от производителя.

Как сделать гидроаккумулятор без мембраны своими руками

Специально для тех, кто привык все делать сам, кратко опишем оригинальную и очень эффективную систему поддержания давления. Вместо заводского гидроаккумулятора устанавливаем герметичный бак из нержавеющей стали или пищевого алюминия. К нему подключаем насос с поплавковым концевым выключателем.На бак устанавливаем компрессор, который будет создавать нужное давление при любом уровне воды. Это уменьшит количество пусков насоса как минимум в два раза. В этом случае система будет усложнена за счет компрессора.

Виталий Долбинов, rmnt.ru

Технические новинки изменили жизнь владельцев частных домов до неузнаваемости.

Циркуляционные насосы

повысили эффективность отопительных контуров и позволили более гибко их использовать.

Выпускаемые в широком ассортименте насосные станции зарубежного и отечественного производства раз и навсегда решили проблему водоснабжения, позволив создать автономную систему водоснабжения, по удобству эксплуатации не уступающую городской.

Непременным атрибутом каждой из этих систем является специальный элемент, называемый гидроаккумулятором. Из статьи ниже вы узнаете, как установить и настроить гидроаккумулятор для систем водоснабжения своими руками.

• 1 Из чего состоит гидроаккумулятор?
• 2 Функции
  • 2.1 С погружным или поверхностным насосом в составе насосной станции (автономное водоснабжение)
  • 2.2 С водонагревателями
  • 2.3 В отопительных контурах
• 3 типа
• 4 Установка гидроаккумулятора своими руками
• 5 Расчет аккумулятора
• 6 Видео по теме

Из чего состоит гидроаккумулятор?

Гидроаккумулятор имеет предельно простое устройство. Он представляет собой герметичный стальной контейнер, разделенный на две части. Один из них подключается к системе отопления или водоснабжения, после чего заполняется водой, другой содержит воздух, нагнетаемый с избыточным давлением.

По внутреннему устройству гидроаккумуляторы делятся на два типа:

1. Баллон : резервуар для воды в таком гидроаккумуляторе представляет собой резиновый мешок, который часто называют грушей или цилиндром. С помощью фланца его горловина соединяется с системой трубопроводов.
2. Мембрана : в этой версии стальной корпус разделен на два отсека плоской диафрагмой или диафрагмой, которая также изготовлена ​​из резины. Принцип тот же: одна часть через дюймовую трубу подключается к водопроводу или контуру отопления, в результате чего заполняется водой; в другую нагнетается определенный объем воздуха.

При заполнении гидроаккумулятора водой мембрана или цилиндр расширяются, в результате чего повышается давление в камере, заполненной воздухом.

Аккумуляторное устройство

Баллонный вариант аккумулятора следует признать более предпочтительным и вот почему:

1. Находясь в баллоне, вода контактирует только с его внутренней поверхностью, поэтому стальные стенки гидроаккумулятора остаются сухими. С другой стороны, в мембранных баках происходит контакт стального корпуса с влагой, что может привести к развитию коррозии.
2. Мембрана и цилиндр не отличаются большим ресурсом, через некоторое время этот элемент нужно будет заменить. С грушей проблем не будет, владелец бака без труда установит новый самостоятельно. Замена мембраны своими силами возможна лишь в некоторых моделях, в остальных случаях придется обращаться в сервисный центр.

Функции

Назначение аккумулятора зависит от схемы его подключения.

С погружным или поверхностным насосом в составе насосной станции (автономное водоснабжение)

Для комфортного пользования автономным водопроводом давление в нем должно поддерживаться в определенном диапазоне, который называется рабочим.

Для этого используется реле давления – специальное устройство, которое включает и выключает насос при достижении соответственно минимального и максимального давления из заданного диапазона.

Представим, что водопроводная система состоит только из труб, кранов и насоса.

Так как объем трубопроводов небольшой, то при открытии водопроводных кранов давление в системе резко упадет и реле вызовет включение насоса.

По той же причине — из-за небольшой пропускной способности сети — проработает очень недолго и отключится, как только давление поднимется до максимального значения.

Но по мере того, как мы продолжаем стирать или мыть посуду, давление опять очень быстро упадет до минимума и насос придется снова включать. Любой электродвигатель в момент пуска испытывает перегрузки, поэтому в таком режиме насос, рассчитанный обычно всего на 10-15 пусков в час, быстро выйдет из строя.

Гидроаккумулятор с насосом в составе насосной станции

Очевидно, системе необходимо некое устройство, которое при работе насоса могло бы накапливать определенный запас воды и, что не менее важно, напор, а затем постепенно возвращать все это в систему, давая насосу необходимую передышку.

Именно таким устройством и является гидроаккумулятор. Та ее часть, которая подключена к водопроводу, играет роль резервуара для воды. А сжатый в другой части воздух является своеобразной пружиной, которая аккумулирует создаваемое насосом давление в виде потенциальной энергии. Таким образом, когда мы открываем водопроводный кран, вода некоторое время будет течь с достаточным напором без участия насоса, в результате чего частота его включения будет значительно снижена.

Для наглядности можно привести в пример аналог гидроаккумулятора — обычную водонапорную башню, которая используется в системах централизованного водоснабжения сельских населенных пунктов. Она выполняет ту же функцию, только вместо силы сжатого воздуха используется сила тяжести создать тягу.

Попутно аккумулятор решает еще одну проблему. Находящийся в нем резиновый мешок или мембрана гасит гидроудары, возникающие в системе в момент запуска насоса. Это явление значительно сокращает срок службы труб, фитингов и санитарно-технической арматуры.

С водонагревателями

Как известно, вода при нагревании увеличивается в объеме. Поскольку это практически несжимаемое вещество, это явление может привести к повреждению различных элементов системы горячего водоснабжения.

Во избежание этого к системе подключен гидроаккумулятор, который выполняет функцию компенсатора, поглощая излишки теплоносителя.

В контурах отопления

Увеличение объема теплоносителя за счет нагрева необходимо компенсировать в системах отопления.

Раньше, когда работали за счет конвекции и не имели избыточного давления, для этого использовали открытый расширительный бак – простую емкость, подключаемую к отопительному контуру и устанавливаемую над всеми его элементами.

В настоящее время системы отопления частных домов оборудуются циркуляционными насосами, которые перекачивают теплоноситель, создавая при этом избыточное давление.

Использование открытого расширительного бака в таких условиях невозможно, вместо него устанавливается мембранный аккумулятор.

просмотров

Мы уже говорили, что гидроаккумуляторы бывают баллонными и мембранными.Кроме того, они могут подразделяться:

1. По типу исполнения — для вертикального и горизонтального: оба варианта отличаются только комплектацией, принцип работы у них одинаков. Выбор исполнения зависит от параметров помещения, расположения гидроаккумулятора и его обвязки.
2. По назначению — для отопления и водопровода: в большинстве случаев гидроаккумуляторы, предназначенные для подключения к системам отопления, имеют корпус красного цвета, а их сантехнические «коллеги» — синего цвета. Работают они по той же схеме, но в гидроаккумуляторах используется пищевая резина, а в отопительных – техническая. Последняя более долговечна. Еще одно отличие состоит в том, что синие рассчитаны на более высокое давление, чем «красные».
3. По объему: разные модели гидроаккумуляторов могут иметь объем от 25 литров до 500 и даже 1000 литров. Устройства с небольшой емкостью крепятся к стене, более крупные имеют напольный вариант. Гидроаккумуляторы объемом более 100 литров оснащены клапаном для выпуска воздуха, который в процессе работы постепенно высвобождается из воды.К отверстию этого клапана можно привинтить автоматический воздухоотводчик. Модели объемом до 100 литров таким клапаном не оснащены, поэтому для удаления скопившегося воздуха воду из них необходимо время от времени полностью сливать.

В частных домах редко можно встретить центральное водоснабжение, поэтому основными источниками воды являются колодцы и скважины. Схема водоснабжения частного дома с подключением к центральной магистрали или при подключении к автономному источнику — типовая схема водопровода, наружной и внутренней разводки, советы по монтажу.

Зачем нужна отмостка вокруг частного дома и как ее сделать, читайте здесь.

Во избежание загрязнения источников водоснабжения введены специальные санитарные нормы и требования к охранной зоне водопровода. Здесь http://aquacomm.ru/vodosnabzenie/zagorodnyie-doma-v/avtonomnoe-vodosnabzhenie/istochniki/ohrannaya-zona-vodoprovoda.html вы узнаете, что такое охранная зона и каков риск несоблюдения правил .

Установка гидроаккумулятора своими руками

Подключение и запуск гидроаккумулятора своими руками осуществляются в следующем порядке:

1. Аккумулятор вешается на стену или устанавливается на пол, при этом между ним и строительными конструкциями располагаются резиновые прокладки, которые будут гасить вибрации.При подключении к трубопроводу с той же целью используется резиновый переходник.
2. Перед наполнением бака водой проверьте давление воздуха в корпусе гидроаккумулятора. Рекомендуемое значение указано в инструкции или паспорте изделия, обычно это 1,5 атм. Для корректной работы системы давление воздуха в аккумуляторе должно быть на 10% меньше давления включения насоса. Если измерение показало, что в баке недостаточно воздуха, его следует накачать. Уровень давления воздуха следует регулярно проверять.Это убережет и двигатель насоса, и мембрану (или цилиндр).
3. При первом подключении баллонный аккумулятор следует понемногу наполнять охлаждающей жидкостью при приоткрытом клапане. Такие меры предосторожности необходимы в связи с тем, что стенки резиновой груши от длительного простоя могли слипнуться и сильное давление вызвало бы в некоторых местах перенапряжение или даже разрыв.
4. При необходимости нужно отрегулировать реле давления, управляющее работой насоса.Внутри него две пружины — большая и малая, которые надеты на стержни с навинченными на них гайками. Затягивая или ослабляя большую пружинную гайку, пользователь соответственно увеличивает и уменьшает давление закрытия. Те же операции с маленькой пружиной будут увеличивать или уменьшать рабочий диапазон.

Аккумуляторная установка — схема подключения

Перед настройкой реле проверьте состояние соединительной трубки. Если он забит грязью или солевыми отложениями, устройство не будет работать должным образом.

Расчет аккумулятора

Емкость мембранного бака, подключаемого к системе отопления, должна соответствовать одной десятой части объема теплоносителя.

Объем бака водоснабжения зависит от нескольких факторов и рассчитывается по формуле:

Vt = K * A max * ((Pmax + 1) * (Pmin +1)) / (Pmax-Pmin) * (Пара + 1).

• Pmax и Pmin — соответственно давление на насосе и на выходе, атм;
• Air — давление воздуха в аккумуляторе, атм.;
• Amax — максимальный расход воды, измеряемый в л/мин;
• К — коэффициент в зависимости от мощности электродвигателя насоса.

В частных системах водоснабжения загородных домов и коттеджей одним из основных элементов является гидроаккумулятор . Он обеспечивает равномерный и постоянный расход воды в точках водоразбора, поддерживая давление в системе на одном уровне.

Аккумулятор аккумулирует воду, поступающую из колодца или колодца с помощью насоса. Кроме того, он предотвращает гидроудары в системе и позволяет реже включаться насосу.Фактически этот агрегат выполняет функцию водонапорной башни в масштабах частного дома.

Давление в системе обеспечивается энергией сжатого воздуха внутри бака и отделено от воды специальной эластичной мембраной баллонного типа.

Воздушная камера расположена по периметру всего резервуара и окружает мембрану. При откачивании воды из скважины мембрана увеличивается в объеме, и соответственно уменьшается объем воздуха между ней и стенками гидробака.

Когда давление достигнет определенного уровня, датчик сработает и насос отключится.

Более того, воздух будет постоянно давить на мембрану, поэтому при открытии любого крана через нее начнет течь вода. Давление на диафрагме начнет падать, а через некоторое время при открытом кране может достичь уровня, при котором реле давления включит насос. При малом расходе воды такое значение давления может быть достигнуто только после нескольких открытий и закрытий клапана.Полезно проверять давление воздуха в баке каждые шесть месяцев, поскольку со временем оно может снижаться. Если он ниже требуемого, воздух можно накачать обычным автомобильным насосом через предусмотренное для этого соединение с ниппелем.

Как правило, в гидроаккумуляторах соотношение воды и воздуха 1:1, это следует учитывать при выборе объема бака. Так, в 100-литровом баке для воды будет не более 50 литров. Для правильного расчета объема гидроаккумулятора необходимо решить, сколько раз в час его разрешено включать при максимальной интенсивности потребления.Нормой считается не более 15 раз. При более частом использовании мембрана испытывает сильные растягивающие-сжимающие нагрузки, причем количество этих циклов не бесконечно. При недостаточном объеме бака насос будет включаться слишком часто, что также приведет к его быстрому износу.

Аккумуляторы вертикальные и горизонтальные. Большой разницы между ними нет, поэтому выбирают тот, который лучше всего вписывается в место установки. Чем ближе к насосу, тем лучше.И если есть возможность, желательно разместить бак выше, тогда он создаст дополнительное давление, которое поможет системе. Считается, что каждые 10 м высоты давление увеличивается на 1 бар.

При установке нужно учитывать вес бака, наполненного водой, а также продумать, куда при необходимости из него будет сливаться вода. Это может понадобиться для регулировки давления или замены диафрагмы. Бытовые аккумуляторы окрашены в синий или белый цвет… В них используется специальная нетоксичная резина, одобренная для использования в контакте с чистой питьевой водой.

Объем аккумулятора — расчет

При выборе устройства учитывается количество точек водоразбора. Если в доме есть только кран для воды и душ, то гидроаккумулятора на 24 литра будет достаточно. При наличии 3-5 точек разбора, включая душевую кабину, как правило, требуется бак объемом 70-100 литров. Для коттеджей с несколькими санузлами, септиком, стиральной и посудомоечной машинами лучше использовать точную формулу расчета:

V = 16.5 х Q макс / а х (Р мин х Р макс / Р мин -Р макс) * 1 / Р о,

где V — общий объем гидроаккумулятора, л; Q max — максимальное значение требуемого расхода воды, л/мин; а — количество пусков системы в час; P min — нижний порог давления при включении насоса, бар; Pmax – верхний порог давления при выключении насоса, бар; Р о — начальное давление воздуха в гидроаккумуляторе, бар.

Нижний порог P min для двухэтажных домов обычно равен 1.5 бар, а верхний порог P max -3 бар.

Итак, если Q макс = 40 л/мин., А = 15, Р мин = 1,86ап, Р макс = 3,0 6ап, Р об ​​= 1,5 бар, требуется гидроаккумулятор объемом 150 л.

Цены на гидроаккумуляторы вполне доступные — от одной до десяти тысяч рублей в зависимости от объема бака, используемой резины и производителя

Необходимо рассчитать высоту в метрах от бака до верхней точки водозабора, например душ на втором этаже.

Затем к этому числу прибавьте 6 и разделите на 10. Если расстояние до душа 7 м, то получится (7 + 6)/10 = 1,3 атм.

При меньшем давлении в гидроаккумуляторе вода из него не поднимется на второй этаж. Обратите внимание: это значение не следует завышать, иначе в гидробаке просто не будет воды. Начальное давление воздуха, устанавливаемое производителями, обычно составляет 1,5 бар. Чтобы определить его максимальное значение, добавьте к нему 1,5 бара.

А потом будет полезно сравнить полученное значение с напорной характеристикой насоса.Он должен быть на 30% ниже максимального напора используемого насоса.

Наиболее частые неисправности аккумуляторов

Проблема	Причина	Раствор
Насос включается слишком часто	Давление сжатого воздуха ниже требуемого	Насос воздушный автомобильным насосом
	Поврежденная эластичная мембрана	Замените мембрану самостоятельно или вызовите специалистов
	Корпус бака поврежден	Ремонт корпуса
	Слишком маленький перепад давления, при котором насос включается и выключается	Регулировка значений давления для включения и выключения насоса с помощью реле
	Негерметичность воздушного клапана	Мембрана повреждена. Заменить
	Давление воздуха упало ниже расчетного значения	Продуйте ниппель, восстановив давление внутри
Давление воды упало ниже	Отсутствие сжатого воздуха в аккумуляторе	Насос воздушный
норм (без давления)	Насос не обеспечивает требуемого давления	Насос может не соответствовать техническим характеристикам или неисправен

M

Материал эластичной мембраны бака

Для изготовления мембраны используется один из пяти видов резины:

1.Натуральный ( Натуральный) натуральный каучук для питьевой воды. Самый эластичный из всех, но со временем вода может начать проникать сквозь его стенки. Подходит для воды от -10 до 50°С.

2. Бутил ( Бутил) — синтетический бутилкаучук. По всем санитарным нормам подходит для питьевой воды. Менее эластичный, чем натуральный, но более прочный. Используется для воды от -10 до 99°С.

3. EPDM синтетический этилен-пропиленовый каучук для питьевой воды.По всем параметрам соответствует бутилкаучуку, за исключением повышенного уровня пропускания воды через стенки через некоторое время.

4. SBR — чаще всего такая резина используется в расширительных баках систем отопления.

Настои и отвары от вредителей…

Банная скамья — как…

Как осветить дом вместо лампочек…

Как рассчитать толщину досок и…

Как для подготовки листовой земли +…

Руководство по использованию и обслуживанию гидроаккумуляторов

Гидроаккумуляторы есть практически на каждом промышленном предприятии.Большинство объектов имеют несколько из них, но они часто неправильно понимаются. Аккумуляторы могут быть самыми опасными гидравлическими компонентами на мельнице не потому, что они опасны по своей природе, а из-за отсутствия понимания. Все гидроаккумуляторы, независимо от их назначения, накапливают энергию, и поэтому к ним следует относиться с определенной долей уважения.

Зарядная установка должна быть
используется для предварительной зарядки аккумулятора.

Функции аккумулятора

Гидравлический аккумулятор используется для одной из двух целей: либо для увеличения объема системы с очень высокой скоростью, либо для поглощения ударов.Какую функцию он будет выполнять, зависит от его предварительной зарядки. Если аккумулятор используется для увеличения объема системы, его предварительная заправка должна быть несколько ниже максимального давления в системе, чтобы в нее могло попасть масло. Если аккумулятор будет использоваться для амортизации ударов, его необходимо предварительно зарядить до максимального давления в системе, чтобы в нем было мало или совсем не было масла.

Предварительная зарядка аккумулятора

Аккумулятор обычно предварительно заправлен сухим азотом. Азот не вступает в неблагоприятные реакции с гидравлическим маслом под давлением, и, поскольку он составляет почти 78 процентов земной атмосферы, это самый дешевый газ, который можно безопасно использовать.Следующим по распространенности инертным газом является аргон, который составляет менее 1 процента земной атмосферы.

Ни при каких обстоятельствах аккумулятор не должен предварительно заряжаться кислородом или воздухом. Если сжатый кислород или воздух соприкасаются даже с небольшим количеством любого углеводорода, они могут бурно реагировать, что приводит к взрыву, пожару, травмам персонала и повреждению имущества. Аккумулятор должен иметь наклейку с предупреждением о недопустимости предварительной зарядки любым газом, кроме азота. Новые аккумуляторы идут с такими наклейками, но часто они содраны или закрашены.

Для предварительной зарядки аккумулятора следует использовать зарядную установку. Предварительную зарядку следует выполнять при отсутствии масла в аккумуляторе. Сбросьте давление на входе аккумулятора. Большинство аккумуляторов имеют сливной клапан, который можно открыть для слива масла в бак. Навинтите зарядную установку на клапан Шредера аккумулятора и поверните ручку газового патрона по часовой стрелке, чтобы надавить на штифт. Текущая предварительная зарядка может быть считана на зарядной установке.

Если предварительная зарядка слишком высока,
баллон в баллоне-аккумуляторе
может попасть в узел тарелки,
в результате пореза мочевого пузыря
или чрезмерный износ
кукольная пружина.

Если предварительная заправка слишком высока, можно открыть выпускной клапан на заправочной установке для выпуска азота в атмосферу до тех пор, пока предварительная заправка не упадет до рекомендуемого уровня. Если предварительная зарядка слишком низкая, зарядная установка поставляется со шлангом для подключения к баллону с азотом. Подключив баллон с азотом, откройте клапан на баллоне и медленно добавляйте азот, пока предварительная зарядка не достигнет желаемого уровня.

Правильная предварительная зарядка зависит от области применения и типа аккумулятора.Большинство аккумуляторов баллонного, поршневого или диафрагменного типа. Следуйте любым рекомендациям производителя оригинального оборудования (OEM), если они доступны. Если нет, можно оценить правильную предварительную зарядку.

Когда аккумулятор используется для увеличения объема, например, для включения тормоза в случае сбоя питания, для увеличения производительности насоса или для поддержания постоянного давления в системе, большинство производителей рекомендуют предварительно зарядить баллонный аккумулятор до 80 процентов от минимально допустимого давления и поршневого аккумулятора до 100 фунтов на квадратный дюйм (psi) ниже минимального давления.К сожалению, во многих случаях заводское давление предварительной зарядки недоступно, а минимально допустимое давление неизвестно. В этом случае предварительная заправка до 50 процентов от максимального давления в системе обычно дает приемлемый результат.

Если разрядился баллонный аккумулятор,
мочевой пузырь может быть прижат к
верхней части оболочки и стать
разорванный
Клапан Шредера в сборе.

Наиболее частая причина выхода из строя аккумуляторов — слишком высокая предварительная зарядка.Если предварительная зарядка выше, чем должна быть, баллон в баллонном аккумуляторе будет ударяться о узел тарелки во время каждого цикла, что приведет либо к разрыву баллона, либо к чрезмерному стрессовому износу пружины тарелки. В поршневых аккумуляторах слишком высокая предварительная зарядка может повредить поршень и предотвратить его удар о дно при каждом цикле. Слишком низкая предварительная заправка (или увеличение давления в системе без компенсирующего увеличения предварительной заправки) также может привести к проблемам в работе, таким как снижение скорости и остановка двигателя. Это может даже привести к повреждению аккумулятора.

В общем, лучше недозарядить, чем перезарядить. Однако баллонный аккумулятор, потерявший весь или большую часть своего заряда, может сломаться в верхней части корпуса и разорваться узлом клапана Шредера.

Добавление тома

Аккумуляторы объема имеют линию сброса давления для сброса давления при отключении системы. Предварительную зарядку можно проверить без зарядной установки, наблюдая за падением манометра, когда система отключена и линия сброса открыта.Показания манометра будут опускаться медленно, потому что длина сливной линии обычно уменьшается, чтобы избежать турбулентности в резервуаре. Когда манометр достигает текущей предварительной зарядки аккумулятора, он сразу же падает до 0 фунтов на квадратный дюйм.

Это также хороший способ узнать, открылся ли клапан автоматического сброса должным образом. Когда система выключена, если показания манометра сразу падают до 0 фунтов на квадратный дюйм, не снижаясь сначала постепенно, вполне вероятно, что манометр изолирован от аккумулятора, и неизвестно, сбросился ли аккумулятор.

Со временем масло перепускает
уплотнения поршня
в поршневой аккумулятор,
вытесняя азот.

Амортизация

Когда аккумулятор используется для амортизации, нежелательно, чтобы во время работы в аккумуляторе было много масла, если оно вообще было. Аккумулятор быстрее отреагирует на скачки давления, если процесс сжатия уже начался. По этой причине обычно рекомендуется, чтобы аккумуляторы амортизаторов были предварительно заряжены почти на 100 фунтов на квадратный дюйм ниже максимального давления нагрузки привода, который он защищает.

Не рекомендуется использовать поршневой аккумулятор для поглощения удара. Баллонные и диафрагменные аккумуляторы более чувствительны, потому что им не нужно преодолевать статическое трение уплотнения поршня, а массу поршня не нужно ускорять или замедлять.

Горизонтальное крепление поршневого аккумулятора банка
привести к более быстрому износу поршневых уплотнений.

Поршневой аккумулятор похож на гидравлический цилиндр без штока.Он предварительно заправлен азотом и не содержит масла в нижней части. Когда система находится под давлением, азот сжимается по мере того, как нижняя часть аккумулятора заполняется маслом. Давление азота соответствует давлению в системе, поэтому любое снижение давления в системе приведет к сбросу масла из аккумулятора в систему. Таким образом, аккумулятор будет дополнять работу насоса в те периоды цикла, когда системе требуется больший расход, чем может обеспечить насос.

Со временем масло будет проходить через поршневые уплотнения, вытесняя азот в верхней части.Первым признаком этого является увеличение давления предварительного заряда, когда азот не добавлялся. Из-за перепуска масла сверху ход поршня уменьшается. Давление в системе падает, могут отмечаться остановки, а поршень может быть поврежден при многократном ударе о дно гидроаккумулятора.

Масло можно удалить из верхней части гидроаккумулятора, подсоединив зарядную установку и открыв выпускной клапан, когда система находится под давлением, удаляя весь азот и масло. Когда масло перестает выходить, поршень находится вверху.Затем систему можно отключить, открыть клапан сброса для слива масла со дна и восстановить предварительную зарядку, восстановив уменьшенную емкость аккумулятора. Если масло не перестает вытекать из выпускного клапана, поршень сильно изношен и подлежит замене.

Если баллонный аккумулятор установлен горизонтально,
между мочевым пузырем и скорлупой может образоваться полость,
вызывая застой жидкости.

Установка аккумулятора

Как правило, лучше всего устанавливать аккумуляторы в вертикальном положении с помощью монтажного кронштейна примерно на две трети высоты корпуса.Горизонтальная установка поршневого аккумулятора приведет к более быстрому износу поршневых уплотнений. Баллонные аккумуляторы также могут быть повреждены, если они установлены горизонтально. Помимо неравномерного износа мочевого пузыря, жидкость может попасть в ловушку вдали от выходного отверстия, если между мочевым пузырем и оболочкой образуется полость. Мембранные аккумуляторы обычно можно монтировать в любом положении.

Проверка аккумуляторов

Гидроаккумуляторы следует тщательно осматривать визуально не реже одного раза в год, чаще в средах, неблагоприятных для стали.Убедитесь, что на краске нет пятен ржавчины или трещин. Ищите незакрепленные точки крепления, изношенную резину и любые признаки движения во время работы. Проверьте все фитинги на герметичность. Не реже одного раза в пять лет аккумулятор следует выводить из эксплуатации и подвергать гидроиспытаниям. Наконец, никогда не пытайтесь ремонтировать корпус аккумулятора. Если есть какие-либо нарушения, скорлупу следует выбросить и заменить.

Описание аккумуляторов холодной воды — Pump Express

Что такое аккумулятор холодной воды?

Аккумуляторы холодной воды — это эффективный и энергосберегающий способ решения проблемы низкого давления воды, поступающей в вашу систему отопления. система отопления, когда спрос наибольший.

Они состоят из стального бака с двумя камерами, разделенными диафрагмой. Одна сторона диафрагмы герметизирована и находится под давлением сжатого воздуха; другая сторона открыта для системы водоснабжения.

Когда вы открываете выпускное отверстие, такое как кран в ванной, вода сначала течет из аккумулятора до тех пор, пока давление не упадет до уровня, достаточного для включения насоса. Когда насос работает, он обеспечивает поток воды, необходимый для открытого выхода. Когда выход отключен, насос будет продолжать работать до тех пор, пока давление в аккумуляторе холодной воды не восстановится до давления, при котором установка на насосе отключит его.

Насколько аккумулятор холодной воды повысит мое давление воды?

Распространенное заблуждение. Аккумуляторы не повышают давление воды. Они просто позволяют системе работать с максимальным давлением. Каждая система горячего водоснабжения имеет постоянное давление и рабочее давление. Как это ни звучит, «постоянное давление» — это давление, которое существует, когда не используются выпускные отверстия и вода находится в состоянии покоя. Это давление упадет до «рабочего давления» при использовании кранов или душей.

Аккумулятор холодной воды работает, дополняя поток воды, когда система имеет открытые выпускные отверстия, тем самым повышая расход обратно до постоянного давления, даже если выпускные отверстия открыты и в нормальных условиях она находится под рабочим давлением. Когда выходы закрыты, аккумулятор перекрывает дополнительный поток до тех пор, пока он снова не понадобится.

Могу ли я использовать аккумулятор холодной воды с моим существующим пароконвектоматом?

Да. Комбинированные котлы с низким расходом можно использовать в сочетании с аккумулятором холодной воды, что позволяет котлу работать с максимальным расходом и не прерываться, если во время душа включается второй выход.

Где можно установить аккумулятор холодной воды?

Аккумуляторы бывают разных размеров и стилей. Специально разработанные модели подходят для наружной установки, например, в открытом гараже или сарае. Нет требований к дренажу, и для аккумулятора не требуется источник питания, поэтому единственной проблемой является трубопровод, который должен будет пройти от аккумулятора к дому. В зависимости от размера и формы аккумулятора холодной воды он может подходить или не подходить для горизонтальной установки, например, на чердаке.Убедитесь, что вы покупаете правильную модель для ваших нужд.

Каковы правила в отношении аккумуляторов холодной воды?

Аккумулятор холодной воды может быть установлен в любом месте на входе в здание, а на главном водопроводе должен быть установлен обратный клапан. Также необходимо установить редукционный клапан на 3,5 бар, если давление может подняться выше 5 бар.

Давление воздуха внутри аккумулятора настроено на 2 бара, но может потребоваться регулировка, чтобы оно находилось в пределах 1–1.на 5 бар ниже давления в сети. Минимум, который можно установить, составляет 0,5 бар, но для этого потребуется консультация с производителем.

Чем ниже давление в сети, тем меньше воды может храниться в аккумуляторе, поэтому всегда помните, что размер аккумулятора должен быть как минимум на один чистый размер больше, чем требуется для невентилируемого цилиндра или расхода воды.

У меня общий водопровод. Могу ли я установить аккумулятор холодной воды?

Да. Аккумуляторы холодной воды могут быть установлены на 15 мм (малый диаметр) или даже на общие основные источники, если вы проводите испытания давления и расхода и увеличиваете размер аккумулятора, чтобы не только удовлетворить, но и превзойти ожидаемый спрос.

Есть ли что-нибудь еще, что я должен знать об аккумуляторах холодной воды?

Аккумулятор правильного размера позволит принимать практически любое количество ванн или душей одновременно, независимо от расхода поступающего основного потока, и будет продолжать работать даже при отключении сети, независимо от давления воды в водопроводе.

Аккумулятор холодной воды, не требующий электропитания, не создающий шума, не потребляющий энергии и не требующий постоянного обслуживания, является наиболее экономичным и экологически безопасным вариантом для домохозяйств, страдающих от низкого давления в сети.

Источник Сэм Б.

Аккумуляторы и резервуары

Аккумуляторы (иногда называемые резервуарами) являются неотъемлемой частью большинства систем перекачки жидкости. Эти важные устройства выполняют две основные функции:

• Объем расширения для адаптации к изменениям плотности жидкости в широком диапазоне температур
• Положительное давление жидкости на входе для обеспечения оптимальной работы системного насоса

PDT предлагает аккумуляторы самых разных конфигураций для использования в системах жидкостного охлаждения и гидравлических силовых системах.Наши аккумуляторы обеспечивают работу без обслуживания в суровых условиях, начиная от высокопроизводительных военных истребителей и заканчивая высотными беспилотными самолетами-разведчиками с длительным сроком службы и роботизированными транспортными средствами, работающими на Марсе. PDT разрабатывает и производит аккумуляторы, подходящие для использования с широким спектром жидкостей, включая воду/гликоль, гидравлическое масло, хладагенты и диэлектрические охлаждающие жидкости.

Аккумуляторы

PDT предлагаются в двух основных конфигурациях: поршневая и сильфонная. Поршневой аккумулятор имеет подвижный элемент, поддерживаемый эластомерными уплотнениями.Во многих устройствах винтовая пружина обеспечивает усилие, необходимое для обеспечения давления жидкости в рабочем диапазоне аккумулятора. В других случаях давление на поршень воздействует регулируемый внешний источник газа. Поршневые аккумуляторы обеспечивают многолетнюю надежную работу по привлекательной цене.

В экстремальных условиях или в системах с нулевой устойчивостью к утечкам вместо поршня используется сварной металлический сильфон. В этой конфигурации поршень заменен гибкой сильфонной капсулой, не имеющей эластомерных уплотнений, подверженных износу.Герметичный газовый заряд на одной стороне сильфона обеспечивает накопленную энергию для создания давления в жидкости системы. Гибкие металлические сильфоны рассчитаны на миллионы рабочих циклов и обычно служат в течение всего срока службы транспортного средства, в котором они установлены.

PDT также является экспертом в уникальных требованиях к самонадувающимся или самозагружающимся аккумуляторам. В этой конфигурации источник высокого давления воздействует на один конец двухзонного поршня; другая сторона поршня находится в контакте с жидкостью низкого давления.Благодаря соотношению площадей между двумя сторонами поршня достигается эффект увеличения давления, который обеспечивает повышение давления жидкости без необходимости использования пружин или герметичного газового заряда. Дополнительным преимуществом бутстрепной конфигурации является то, что после удаления источника высокого давления в жидкостной системе не остается остаточного давления, что повышает безопасность и упрощает техническое обслуживание системы.

Аккумуляторы

представляют собой идеальное место для установки датчиков уровня жидкости для системы охлаждения или гидравлической системы.PDT может предоставить электронные датчики уровня жидкости с масштабируемым электрическим выходом, визуальными индикаторами или обеими функциями в одном устройстве.

Конструкция аккумулятора зависит от нескольких ключевых переменных:

• Выбор жидкости
• Диапазон рабочих температур и температур хранения
• Требуемое выходное давление (обычно зависит от выбора насоса)
• Общий объем жидкости системы
• Требования к датчику уровня

PDT использует эти входные данные вместе с информацией о системе и/или применении автомобиля для выбора оптимального аккумулятора для каждой установки.Являясь экспертом в области центробежных и поршневых насосов, компания PDT имеет все необходимое для разработки и поставки соответствующего аккумулятора для вашей системы перекачки жидкости, даже если мы не предоставили насос. Свяжитесь с инженером по применению PDT, чтобы определить оптимальное решение аккумулятора для нужд вашей системы.

Загрузить литературу по продуктам по бутстрапным резервуарам высокого давления

Загрузить литературу по продуктам по бутстрапным резервуарам

Исследование основных параметров гидроаккумулятора системы гидравлического возбуждения на JSTOR

Абстрактный

Аккумулятор представляет собой специальный контейнер, который используется для накопления энергии, а его отзывчивость играет важную роль в повышении производительности гидравлической системы. Таким образом, из результатов текущих исследований видно, что большинство ученых сосредотачиваются на аккумуляторе мочевого типа из-за того, что отражение аккумулятора пузырькового типа происходит быстро. Гидравлическая система с гидроаккумулятором баллонного типа приспособлена для поглощения ударного давления и устранения пульсаций давления. Однако из-за внезапной смены реверсивного клапана или внезапной остановки привода в гидравлической системе произойдет скачок давления, и предохранительный клапан не сможет двигаться, что вызовет вибрацию трубопровода.В тяжелых случаях гидравлическая труба будет сломана, что приведет к аварии. В реальных условиях эффект поглощения скачков давления неидеален из-за неправильного выбора параметров аккумулятора. Поэтому основной целью данного исследования является использование теоретического анализа, компьютерного моделирования и экспериментальных исследований для анализа влияния параметров гидроаккумулятора на гидравлическую систему.

Информация о журнале

Журнал прибрежных исследований — это издание, выходящее раз в два месяца Фонда прибрежного образования и исследований, которое представляет собой международный форум прибрежных наук. Этот профессиональный журнал посвящен всем аспектам комплексных прибрежных исследований. Журнал распространяет знания и понимание прибрежных районов, способствуя общению между специалистами в области геологии, биологии, географии, климата, прибрежной океанографии, гидрографии, инженерии и дистанционного зондирования. Журнал содержит научные статьи, обзорные статьи, рецензии на книги, новости и дополнительные специальные выпуски.

Информация об издателе

The Journal of Coastal Research (JCR) — ведущий международный научный журнал, посвященный текущим исследованиям прибрежных районов, официально публикуемый Фондом прибрежного образования и исследований (CERF).

Гидравлические системы | SKYbrary Aviation Safety

Определение

Гидравлическая система использует жидкость под давлением для привода механизмов или механических компонентов.

Описание

Практически все самолеты используют некоторые компоненты с гидравлическим приводом. В легких самолетах авиации общего назначения это использование может быть ограничено созданием давления для активации колесных тормозов. В более крупных и сложных самолетах гораздо чаще используются компоненты с гидравлическим приводом.В зависимости от рассматриваемого воздушного судна одна гидравлическая система или две или более гидравлические системы, работающие вместе, могут использоваться для питания любого или всех следующих компонентов:

Гидравлическая система состоит из гидравлической жидкости и трех основных механических компонентов. Этими компонентами являются «генератор давления» или гидравлический насос, «двигатель» с гидравлическим приводом, который приводит в действие соответствующий компонент, и «сантехника» системы, которая содержит и направляет жидкость по всему самолету по мере необходимости.

Гидравлическая жидкость

Жидкость – это среда, через которую гидравлическая система передает свою энергию, и теоретически можно использовать практически любую жидкость. Однако, учитывая рабочее давление (от 3000 до 5000 фунтов на квадратный дюйм), которое создается большинством гидравлических систем самолетов в сочетании с условиями окружающей среды и строгими критериями безопасности, при которых должна работать система, используемая гидравлическая жидкость должна иметь следующие свойства:

• Высокая температура вспышки.  В случае утечки гидравлической жидкости воспламенение жидкости не должно происходить при нормальных рабочих температурах окружающих компонентов. Для использования в авиации были разработаны специальные гидравлические жидкости с огнестойкими свойствами. Эти жидкости представляют собой сложные эфиры фосфорной кислоты, и, в отличие от гидравлических жидкостей на основе минерального масла, они очень трудно воспламеняются при комнатной температуре. Однако, если жидкость нагрета до температуры выше 180°С, она будет поддерживать горение. Температура самовоспламенения большинства авиационных гидравлических жидкостей находится в пределах 475 градусов С.
• Адекватная вязкость.  Гидравлические системы самолетов должны эффективно работать в широком диапазоне температур. Используемая жидкость должна легко течь при очень низких температурах, но также должна сохранять достаточную вязкость при высоких температурах. Идеальная гидравлическая жидкость должна иметь очень низкую температуру замерзания и очень высокую температуру кипения.
• Смазочные свойства.  Гидравлическая жидкость действует как смазка для насосов, исполнительных механизмов и двигателей в системе. Жидкость должна обладать антикоррозионными свойствами и быть термически стабильной.
• Теплоемкость/проводимость.  Гидравлическая жидкость действует как охлаждающая жидкость системы. Жидкость должна быть способна легко поглощать и отдавать тепло.

Гидравлические насосы

Несколько типов гидравлических насосов, приводимых в действие различными источниками энергии, используются в авиации. Насосы включают:

• Шестеренчатые насосы. В шестеренчатых насосах для перекачивания жидкости используются шестерни с зацеплением. Шестеренчатые насосы представляют собой насосы с фиксированным рабочим объемом, поскольку они перемещают определенное количество жидкости за один оборот.Шестеренчатые насосы могут использоваться в системах низкого давления (менее 1500 фунтов на кв. дюйм), но, как правило, не подходят для систем высокого давления.
• Поршневые насосы постоянного рабочего объема. В поршневых насосах используется поршень, движущийся в цилиндре, для повышения давления жидкости. Насос с фиксированным рабочим объемом перемещает определенное количество жидкости при каждом ходе.
• Поршневые насосы с переменным рабочим объемом.  Это наиболее распространенный тип насоса на больших самолетах. Конструкция с переменным рабочим объемом позволяет насосу компенсировать изменения потребности системы за счет увеличения или уменьшения подачи жидкости. Это позволяет поддерживать почти постоянное давление в системе.

Движущая сила для этих насосов может быть получена с помощью различных опций, включая:

• Ручной.  На многих легких самолетах ручной гидравлический насос обеспечивает давление для колесных тормозов или выпуска и уборки закрылков.
• С приводом от двигателя.  Насосы часто устанавливаются на редуктор агрегатов двигателя.
• Электрический.  Двигатели переменного и постоянного тока используются для питания гидравлических насосов, причем наиболее распространены трехфазные двигатели переменного тока.
• Пневматический.  Двигатели с пневматическим приводом для прокачки используются на некоторых самолетах для привода гидравлических насосов.
• Гидравлический. Блок передачи мощности (PTU) позволяет гидравлическому давлению одной гидравлической системы управлять насосом для создания давления во второй гидравлической системе без какой-либо передачи гидравлической жидкости. В зависимости от установки PTU может быть однонаправленным или двунаправленным.
• Воздушная турбина Ram.  В случае чрезвычайной ситуации на некоторых самолетах установлена ​​напорная воздушная турбина (RAT), которая может выдвигаться в воздушный поток для создания гидравлического давления.

Гидравлические двигатели и цилиндры

Гидравлические двигатели и цилиндры используют жидкость под давлением для выполнения механической работы.

• Гидравлические двигатели.  Гидравлический двигатель представляет собой механическое устройство, которое преобразует гидравлическое давление и поток в крутящий момент и угловое смещение или вращение. Доступны различные типы гидравлических двигателей, такие как шестеренчатые, лопастные и радиально-поршневые двигатели. В самолетах гидравлические двигатели чаще всего используются для привода винтовых домкратов, которые, в свою очередь, могут использоваться для привода закрылков, триммеров стабилизатора и некоторых вертикально выдвигающихся шасси, таких как самолет LOCKHEED C-130 Hercules.
• Гидравлические цилиндры.  Гидравлический цилиндр, иногда называемый линейным гидравлическим двигателем или гидравлическим приводом, представляет собой механический привод, который используется для создания обратимой силы в одном направлении. Гидравлический цилиндр состоит из корпуса цилиндра, внутри которого поршень, соединенный со штоком поршня, использует гидравлическое давление для перемещения вперед и назад. Применение в самолетах включает выпуск и уборку шасси, управление грузовой дверью и перемещение поверхностей управления полетом.

«Водопроводные» компоненты системы

Авиационные гидравлические системы, как правило, представляют собой разновидность «открытого контура», извлекающую жидкость из резервуара, повышающую ее давление и делающую ее доступной для различных пользовательских компонентов перед возвратом жидкости в резервуар. Основные компоненты «водопроводной» части гидравлической системы включают следующее:

• Резервуар. Резервуары для гидравлической жидкости требуются для большинства авиационных систем, чтобы обеспечить готовый источник жидкости для гидравлического насоса (насосов) и содержать переменный объем жидкости.Это отклонение возникает из-за дифференциального объема привода (в зависимости от того, выдвигается или втягивается привод), а также из-за теплового сжатия или расширения жидкости. Размер резервуара оптимизирован таким образом, что переносится только то количество жидкости, которое необходимо для правильного функционирования. Во многих установках отбираемый воздух используется для повышения давления или «запуска» резервуара, чтобы предотвратить кавитацию в гидравлическом насосе.
• Фильтры.  Чистота гидравлической жидкости необходима для правильной работы системы.Линейные фильтры встроены в гидравлическую систему для удаления любых загрязняющих веществ из жидкости.
• Запорные вентили.  Гидравлические запорные клапаны обычно устанавливаются на противопожарной перегородке двигателя. В случае возгорания двигателя запорный клапан закрывается, чтобы предотвратить возгорание гидравлической жидкости.
• Клапаны регулирующие.  Гидравлические двигатели и приводы имеют связанный регулирующий клапан, положение которого определяется ручным или автоматическим выбором системы, например перемещением рычага закрылка.Регулирующий клапан реагирует на этот выбор, устанавливая положение, позволяющее гидравлической жидкости под давлением поступать в двигатель или привод в соответствующем направлении.
• Клапан сброса давления.  В некоторых системах, особенно в тех, в которых используется насос постоянной производительности, встроены предохранительные клапаны, чтобы гарантировать, что номинальное давление в системе не будет превышено. Если давление в системе становится слишком высоким, предохранительный клапан открывается, и жидкость возвращается в резервуар.
• Гидравлические предохранители.  Гидравлические предохранители представляют собой встроенные предохранительные устройства, предназначенные для автоматического перекрытия гидравлической линии, если давление становится слишком низким.
• Аккумуляторы.  Гидравлический аккумулятор представляет собой резервуар для хранения давления, в котором гидравлическая жидкость удерживается под давлением за счет внешнего источника энергии. Внешним источником может быть пружина или сжатый газ. Аккумулятор позволяет гидравлической системе справляться с экстремальными нагрузками, используя менее мощный насос, и быстрее реагировать на временные потребности.Он также действует как амортизатор системы, сглаживая пульсации. В случае отказа гидравлического насоса энергия, накопленная в аккумуляторе, может обеспечить ограниченное количество торможений после приземления.

Резервирование гидравлической системы

Резервирование гидравлической системы достигается двумя основными способами: несколькими системами и несколькими источниками давления в одной системе.

• Несколько источников давления.  Гидравлические системы часто имеют более одного насоса для повышения давления в системе. Довольно часто система имеет один или несколько насосов с приводом от двигателя плюс один или несколько электрических насосов. В некоторых случаях также используется ручной насос. В некоторых системах электрические или ручные насосы используются только на земле, когда двигатели не работают. Другие используют электрический насос (насосы) для обеспечения дополнительного источника давления в ситуациях повышенного спроса, таких как втягивание шестерни, или в качестве основного источника давления в случае выхода из строя насоса (насосов) с приводом от двигателя. Когда в качестве основного источника давления используется электрический насос, в систему может быть включен второй электрический насос или пневматическая турбина в качестве резервного источника гидравлического давления.Наличие нескольких источников давления помогает гарантировать, что вся гидравлическая система не выйдет из строя в случае отказа одного компонента.
• Несколько гидравлических систем.  На многих самолетах поверхности управления полетом имеют гидравлический привод. В этих случаях наличие нескольких приводов на каждой поверхности, питаемых от нескольких гидравлических систем, необходимо для того, чтобы отказ гидравлической системы не привел к потере управления. В современных коммерческих самолетах рулевые поверхности обычно питаются от трех независимых гидравлических систем.Архитектура поверхности управления допускает отказ двух из этих систем без ущерба для управления.

Угрозы

Гидравлические системы подвержены нескольким серьезным угрозам. К ним относятся:

• Перегрев системы.  В системе превышена максимально допустимая рабочая температура, и ее необходимо обесточить.
• Потеря давления в системе.  Потеря давления в системе может произойти двумя разными способами; потеря жидкости или выход из строя гидравлического насоса.
• Загрязнение гидравлической жидкости.  Загрязнение может быть химическим или твердым по своей природе и может быть вызвано во время производства жидкости, неправильным обслуживанием гидравлической системы или отказом компонента.

Последствия

Перегрев гидравлической системы, потеря давления или загрязнение жидкости могут привести к выходу из строя гидравлической системы и потере функционирования тех компонентов, которые она питает. Загрязнение жидкости также может привести к снижению эффективности гидравлической системы, утечкам жидкости, чрезмерному износу компонентов и преждевременному выходу их из строя.

Средства защиты

Основная защита от загрязнения гидравлической жидкости заключается в надежных методах технического обслуживания. Любые жидкости, используемые для обслуживания системы, должны соответствовать требованиям AOM и типы жидкостей не должны смешиваться. Следует позаботиться о том, чтобы жидкость не была загрязнена перед использованием и чтобы никакие загрязняющие вещества не попали в систему при доливке жидкости. Системные фильтры следует очищать или заменять в соответствии с рекомендациями производителя.

В случае перегрева системы или потери давления выполнение требований Краткого справочного руководства (QRH) или контрольных списков ECAM может привести к восстановлению системы. Если потеря давления произошла в результате общей потери гидравлической жидкости, система не подлежит восстановлению.

Типичные сценарии

• Самолет Airbus A330, следовавший из Манчестера, Англия, в Орландо, Флорида, постепенно потерял гидравлическую жидкость из гидравлической системы Blue. Когда электронный централизованный бортовой монитор (ECAM) сообщил о потере давления в системе, были предприняты соответствующие действия для обеспечения безопасности системы. Капитан связался со службой поддержки компании, чтобы обсудить варианты.В связи с тем, что не было значительной потери возможностей самолетов из-за резервирования системы, время полета до пункта назначения составляло менее двух часов, а на маршруте было достаточно аэродромов для маневрирования, было принято решение продолжить полет в запланированный пункт назначения. Самолет приземлился в Орландо без дальнейших происшествий.
• Сразу после набора высоты у канадского военного самолета C130 Hercules, следовавшего из Трентона, Онтарио, в Виннипег, Манитоба, полностью отказала вспомогательная гидравлическая система из-за отказа привода руля направления. Управляемость самолета не была проблемой, поскольку гидравлическая система Booster также обеспечивает давление на поверхности управления полетом. Капитан решил вернуться в Трентон, который находился примерно в 70 морских милях к юго-востоку от позиции самолета. Произведен попеременный (гравитационный) выпуск шасси, выполнен заход на посадку и посадка без закрылков. Вспомогательная гидравлическая система использовалась для обеспечения давления на тормоза, а полный реверсивный шаг винта использовался для помощи в остановке самолета. Самолет остановили на взлетно-посадочной полосе, а затем отбуксировали к трапу.

Несчастные случаи и инциденты

Связанные статьи

Советы по выбору аккумуляторов — Womack Machine Supply Company

Объем не позволяет подробно обсудить аккумуляторы, и этот вопрос будет ограничен практическим методом определения минимальной емкости гидроаккумулятор при использовании для пополнения потока масла от насоса, как в схеме, показанной ниже.

В основном контуре используется 4-ходовой клапан с закрытым центром. Аккумулятор предназначен для хранения масла под высоким давлением из насоса в периоды, когда 4-ходовой клапан находится в центре.Когда сохраненное давление достигает заданного максимума (обычно 3000 фунтов на квадратный дюйм), насос автоматически разгружается и до конца цикла работает на холостом ходу. Используется либо специальный разгрузочный клапан с пилотным управлением, либо реле давления и электромагнитный клапан сброса. Когда 4-ходовой клапан смещается для запуска цилиндра, накопленное масло добавляется к потоку насоса, чтобы придать цилиндру большую скорость, чем от одного только масла насоса.

Большим преимуществом аккумуляторов в системе этого типа является то, что меньший (и менее дорогой) насос, электродвигатель и регулирующий клапан будут выполнять ту же работу, что и более крупные и дорогостоящие компоненты.См. эмпирическое правило процентного рабочего цикла.

Дополнительная информация, а также множество схем аккумуляторов показаны в публикациях Womack Machine Supply Co. , включая « Industrial Fluid Power — Volume 1 » и « Fluid Power in Plant and Field ».

Система PSI. Оптимальное системное давление для большинства аккумуляторов составляет 3000 фунтов на квадратный дюйм. Они имеют максимальное накопление энергии при минимальной стоимости и наименьшем размере при работе при максимальном номинальном давлении.Хотя модели на 5000 фунтов на квадратный дюйм доступны в некоторых брендах, их значительно возросшая стоимость компенсирует их преимущества по давлению, поэтому они менее желательны для большинства систем.

Сжимаемость. Аккумулятор увеличивает сжимаемость потока масла между насосом и 4-ходовым клапаном, и если это нежелательно, аккумулятор не следует использовать. Однако в системах, использующих клапан регулирования расхода с компенсацией давления или 4-ходовой клапан с сервоприводом, сжимаемость в линии перед 4-ходовым клапаном обычно не вызывает возражений.

 

Базовый контур гидроаккумулятора, в котором насос малого объема накапливает масло высокого давления в гидроаккумуляторе
, а 4-ходовой клапан находится по центру. Масло насоса плюс разряжение аккумулятора обеспечивают быстрый ход цилиндра.

 

 

Минимум Допустимый Система PSI	Максимальная система PSI с полностью заряженным аккумулятором
	3000	2 750	2 500	2 250	2000
2 700	12	— — — —	— — — —	— — — —	— — — —
2 600	17	— — — —	— — — —	— — — —	— — — —
2 500	22	11	— — — —	— — — —	— — — —
2400	27	16	— — — —	— — — —	— — — —
2 300	33	21	10	— — — —	— — — —
2 200	40	27	15	— — — —	— — — —
2 100	46	34	21	8	— — — —
2000	55	41	27	14	— — — —
1 900	63	49	35	20	6
1 800	73	58	43	27	12
1 700	84	67	51	35	19
1 600	96	79	61	44	27
1 500	109	91	73	55	36
1 400	— — — —	105	86	66	47
1 300	— — — —	— — — —	101	80	59
1 200	Кубические дюймы масла, слитого из 1-галлонного аккумулятора.			96	73
1 100				— — — —	89

 

Цифры в основной части диаграммы представляют собой количество кубических дюймов масла, которое можно слить из аккумулятора объемом 1 галлон, начиная с давления полной заправки, показанного в верхней части диаграммы, и заканчивая сбросом до тех пор, пока давление в системе не упадет до значения показаны в левой колонке. Для больших аккумуляторов умножьте цифры в таблице на емкость аккумулятора в галлонах.Например, если вы работаете с 10-галлонным аккумулятором, умножьте цифры таблицы на 10 и т. д.

.

Цифры в таблице примерно на 5% меньше, чем при расчете по закону Бойля для теоретического расхода. Это необходимо для компенсации потери емкости при разрядке, вызванной падением температуры газа при быстрой разрядке аккумулятора.

Для рабочих условий, выходящих за пределы таблицы, можно использовать формулу в поле ниже. Как поясняется в тексте, аккумуляторные системы чаще всего рассчитаны на давление полностью заряженного аккумулятора 3000 фунтов на квадратный дюйм.

Как пользоваться таблицей

Когда масло вытекает из поршневого или баллонного аккумулятора, давление масла падает. Например, глядя на приведенную выше диаграмму, в столбце 3000 фунтов на квадратный дюйм, когда 12 кубических дюймов масла сливаются из аккумулятора емкостью 1 галлон, давление падает с 3000 до 2750 фунтов на квадратный дюйм и т. д. Итак, один из важных факторов в достижении Аккумулятор подходящего размера должен быть достаточно большим, чтобы это неизбежное падение давления не повлияло на нормальную работу гидравлического контура.Цилиндры и гидравлические двигатели должны быть достаточно большими, чтобы создавать требуемую силу или крутящий момент при конечном давлении, остающемся в конце разрядки аккумулятора. Чтобы найти емкость в галлонах, необходимую для конкретного приложения, выполните следующие шаги проектирования:

Шаг 1. Рассчитайте или оцените как можно точнее объем масла в кубических дюймах, который потребуется из аккумулятора при каждом цикле нагнетания, чтобы пополнить объем масла, вытекающего из системного насоса.

Шаг 2. Принимая во внимание размеры используемых цилиндров или гидравлических двигателей, рассчитайте, до какого уровня может упасть давление во время цикла нагнетания без снижения выходной силы или крутящего момента ниже допустимого уровня.

Шаг 3. В таблице используйте колонку, озаглавленную давлением вашей системы, когда аккумулятор полностью заряжен. В левой колонке найдите самое низкое допустимое давление в системе в конце цикла нагнетания. Цифра в таблице — это количество кубических дюймов масла, которое можно извлечь из аккумулятора емкостью 1 галлон при данных условиях давления.

Пример: Если ваше полностью заряженное давление составляет 3000 фунтов на квадратный дюйм, а минимальное допустимое давление составляет 2000 фунтов на квадратный дюйм, диаграмма показывает, что из аккумулятора емкостью 1 галлон можно извлечь 55 кубических дюймов. Предположим, вы рассчитали, что для вашего приложения потребуется 230 кубических дюймов. Минимальная емкость аккумулятора: 230 ÷ 55 = 4,18 галлона. Ближайший стандартный размер аккумулятора составляет 5 галлонов — правильный размер для использования.

Несмотря на то, что цифры в таблице показывают объем на 5% меньше расчетного, чтобы позаботиться о потере емкости, которая происходит при быстром разряде, аккумулятор при использовании в приложениях с длительным хранением в конечном итоге будет возвращать дополнительно 5% масла, поскольку оболочка, слегка охлажденная быстрым разрядом, постепенно снова прогревается до нормальной температуры.

Математическое решение для размера аккумулятора

Ниже приведена общая формула, позволяющая вычислить расход масла в кубических дюймах из гидроаккумулятора любого размера при любых условиях предварительной заправки и давления в системе. Его можно использовать для условий эксплуатации, не указанных в таблице.

В формулу встроен допуск на потерю мощности в размере 5%, чтобы учесть потерю мощности, вызванную изменениями температуры при сжатии и расширении газа.

Д = [0.95 × P1 × V1 ÷ P2] — [0,95 × P1 × V1 ÷ P3]

D — количество кубических дюймов слива масла.
P1 — предварительное давление азота в фунтах на квадратный дюйм.
P2 — давление в системе в фунтах на квадратный дюйм после сброса объема D кубических дюймов.
P3 — максимальное давление в системе в фунтах на квадратный дюйм при полностью заряженном аккумуляторе.
V1 — указанный в каталоге объем газа в аккумуляторе в кубических дюймах.
0,95 дает скидку 5% на потерю мощности.

© 1990 by Womack Machine Supply Co. Эта компания не несет ответственности за ошибки в данных, а также за безопасную и/или удовлетворительную работу оборудования, разработанного на основе этой информации.