- Подключение гидроаккумулятора в систему водоснабжения своими руками
- Устройство и назначение гидробака
- Принцип работы гидроаккумулятора
- Роль в водопроводной сети
- Варианты мембранных замкнутых емкостей
- Схемы подключения гидроаккумулятора
- Выбор мембранного бака со знанием дела
- Подключение гидроаккумулятора к контуру водоснабжения
- Правильная настройка нового устройства
- Оптимальное давление воздуха
- Выводы и полезное видео по теме
- Схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения
- Подключение гидроаккумулятора в систему водоснабжения своими руками
- Устройство и назначение гидробака
- Принцип работы гидроаккумулятора
- Роль в водопроводной сети
- Варианты мембранных замкнутых емкостей
- Схемы подключения гидроаккумулятора
- Выбор мембранного бака со знанием дела
- Подключение гидроаккумулятора к контуру водоснабжения
- Правильная настройка нового устройства
- Оптимальное давление воздуха
- Выводы и полезное видео по теме
- Подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения с поверхностным и глубинным насосом
- Схема подключения гидроаккумулятора к насосу в системе водоснабжения
- Зачем нужен гидробак
- Устройство гидробака
- Принцип работы гидробака
- Схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения
- Настройка гидроаккумулятора при подключении
- Определение параметров бака
- Установка нескольких гидробаков
- Как выбрать гидроаккумулятор
- Установка гидроаккумулятора
- Обвязка расширительного бака
- Как подключить гидроаккумулятор в систему водоснабжения
- Подключение гидроаккумулятора в систему водоснабжения своими руками
- Схема подключения двух гидроаккумуляторов к одному насосу. Схемы подключения гидроаккумулятора в систему водоснабжения
- Место прибора в системе подачи воды
- Устройство и принцип работы
- Установка
- Настройка
- Обслуживание, неполадки, эксплуатация
- Назначение современного гидроаккумулятора
- Виды и бренды гидроаккумуляторов
- Функции гидроаккумулятора
- Схема подключения гидроаккумулятора к насосам
- Назначение реле давления и принцип работы
- Выбор места установки
- Подключение реле давления
- Правила подбора оборудования
- Настройка
- Правила эксплуатации и ремонта
- Выводы и полезное видео по теме
- схема подключения установки, как подключить его к системе водоснабжения, как правильно установить с наносной станцией, сборка и обвязка блока автоматики, как соединить насос с гидробаком
- Назначение гидробака
- Зачем нужен водный аккумулятор, его отличие от расширительного бака
- Устройство накопительного бака
- Виды гидробаков
- Принцип работы: как подключить автоматику к гидроаккумулятору
- Как правильно выбрать и установить гидроаккумулятор в системе водоснабжения для дома
- Как сделать расчет параметров, чтобы поставить гидроаккумулятор на водопровод
- Как правильно подсоединить гидроаккумулятор к глубинному насосу
- Как соединить насос с гидроаккумулятором
- Два накопительных бака к одному устройству
- Схема подключения блока автоматики к гидроаккумулятору для погружного (глубинного) насоса, сборка с реле давления
- Поверхностный вариант
- Схема обвязки насосной станции с гидроаккумулятором к водонагревателю
- Как наладить оборудование
- Нюансы подключения
- Закачка воды в гидроаккумулятор
- Как выбрать объем резервуара
- Заключение
- Гидроаккумулятор для водоснабжения: принцип работы, устройство, схема, расчет, установка, подключение
- Подключение двух гидроаккумуляторов к одному насосу схема
- Функции, назначение, виды
- Как выбрать объем бака
- Каким должно быть давление в гидроаккумуляторе
- Как выбрать
- Подключение гидроаккумулятора к системе
- Конструктивные особенности гидроаккумулятора
- Устройство и назначение гидробака
- Принцип работы гидроаккумулятора
- Роль в водопроводной сети
- Варианты мембранных замкнутых емкостей
- Схемы подключения гидроаккумулятора
- Правильная настройка нового устройства
- Оптимальное давление воздуха
- Выводы и полезное видео по теме
- Монтаж гидроаккумулятора для систем водоснабжения видео
- Функции, назначение, виды
- Как выбрать объем бака
- Каким должно быть давление в гидроаккумуляторе
- Как выбрать
- Подключение гидроаккумулятора к системе
- Зачем нужен гидробак
- Устройство гидробака
- Принцип работы гидробака
- Схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения
- Настройка гидроаккумулятора при подключении
- Определение параметров бака
- Установка нескольких гидробаков
- Как выбрать гидроаккумулятор
- Установка гидроаккумулятора
- Обвязка расширительного бака
- 1 Устройство гидроаккумулятора и принцип его работы
- 2 Этапы и нюансы монтажа
- Цепи аккумуляторов | Гидравлика и пневматика
- Множественные аккумуляторные системы и способы их использования
- Гидравлические силовые системы – Аккумуляторы
- Понимание функций аккумуляторов
- Гидравлические аккумуляторы: как они работают?
- Насосы в параллельном или последовательном соединении
- Судовое водопроводное оборудование | ЛодкаUS
Подключение гидроаккумулятора в систему водоснабжения своими руками
Автономная система водоснабжения – сложное техническое сооружение, требующее использования внушительного ряда технических средств. Чтобы автоматизировать работу насосного оборудования и подачу воды в краны, понадобится установка гидробака. Согласитесь, не каждый домовладелец знает, как его устанавливать, да и вообще, что это за устройство.
Мы подробно расскажем, как производится подключение гидроаккумулятора в систему водоснабжения. Детально разберем, что необходимо для его монтажа, в каких независимых водопроводных сетях он используется, с каким оборудованием и как может эксплуатироваться.
Осуществленная согласно нашим рекомендациям установка гидравлического бака предотвратит множество вероятных проблем: защитит бытовую технику, минимизирует действие гидроудара. Для оптимизации восприятия представленную информацию дополняют фото, схемы и видео.
Содержание статьи:
Устройство и назначение гидробака
Гидроаккумулятор, который иначе называют гидробаком или мембранным баком, – это герметичная металлическая ёмкость, в которую помещена частично заполненная водой эластичная мембрана грушевидной формы. По сути, мембрана, помещенная в корпус гидробака и прикрепленная к его корпусу фланцем с патрубком, разделяет его ёмкость на две части: водную и воздушную.
При увеличении объема воды в гидробаке естественным образом уменьшается объем воздуха. В результате повышается давление в поставляющей воду системе. При достижении заданных пользователем параметров давления оно , которое планомерно подает команду на отключение насоса.
Галерея изображений
Фото из
Гидроаккумулятор – металлический бак, внутрь которого помещена эластичная мембрана в форме колбы, заполняемая водой. Остаток пространства между колбой и корпусом занимает газ или воздух
Изменение объема воды в колбе и воздуха в корпусе фиксируется автоматикой, которая контролирует циклы включения/отключения насоса
Гидробаки используются как в составе систем с погружным насосом, так и в паре с поверхностным. В обоих случаях они требуются для автоматизации работы системы
Гидроаккумуляторы устанавливают либо на входе водопровода в дом, либо возле водозаборной скважины непосредственно в кессоне
На входном патрубке в гидробак устанавливается обратный клапан, предотвращающий отток воды обратно в выработку после остановки насоса
Оптимальным местом для установки манометра считается выход из гидроаккумулятора, требующийся для контроля параметров давления в системе
В обустройства дач и небольших загородных домов используются гидробаки емкостью от 12 до 24 л. Для работы в паре с погружными насосами объем берут больше, рассчитывают исходя из технических характеристик конкретного агрегата
Если для нормальной работы автономной системы требуется резерв воды в 300 – 500л, то схему с гидробаком дополняют большим гидроаккумулятором, готовым или самодельным накопителем
Компоненты системы водоснабжения с гидробаком
Гидоаккумулятор в составе насосной станции
Установка гидроаккумулятора в кессоне
Гидроаккумулятор на вводе водопровода в дом
Расположение обратного клапана
Место установки манометра
Стандарты объема гидроаккумулятора
Система для резервного запаса воды
Корпус бака выполнен из металла, но вода не контактирует с ним: она заключена внутрь камеры-мембраны, которую производят из прочного резинового бутила.
Этот стойкий к воздействию бактерий материал помогает воде не терять тех качеств, которые предъявляются к ней санитарными и гигиеническими нормами. Питьевая вода при взаимодействии с резиной сохраняет все свои замечательные свойства.
Вода в попадает через присоединительный патрубок, снабженный резьбовым соединением. Напорный патрубок и выход соединительного водопровода должны, в идеале, иметь одинаковые диаметры. Это условие позволяет избегать дополнительных гидравлических потерь внутри трубопровода системы.
В тех гидроаккумуляторах, которые входят в состав бытовых систем водоснажбения, используется воздух. Если же это устройство предназначено для производственного применения, в него закачивают газ
Чтобы регулировать давление внутри устройства, в воздушной камере предусмотрен специальный пневмоклапан. Воздух накачивается в отведенный для него отсек через обычный автомобильный ниппель. Кстати, через него можно не только докачать воздух, но, при необходимости, и стравить его излишки.
Закачивают воздух внутрь мембранного бака, используя для этой цели компактный автомобильный или простой велосипедный насос. При поступлении воды в резиновую грушу сжатый воздух оказывает её напору сопротивление, не позволяя мембране прорваться. Давление внутри гидроаккумулятора тоже регулируется с помощью сжатого воздуха.
Гидроаккумулятор состоит из следующих элементов: 1 – металлический корпус, 2 – резиновая мембрана, 3 – фланец, снабженный клапаном, 4 – ниппель, через который можно закачать воздух, 5 – воздух под давлением, 6 – ножки, 7 – установочная платформа для насоса
Принцип работы гидроаккумулятора
Если система только что смонтирована, большую часть внутреннего объёма гидроаккумулятора занимает та камера, которая предназначена для воздуха.
Поступая в грушевидную мембрану через патрубок, вода сжимает воздух. Это происходит вплоть до той поры, пока не будет достигнуто предусмотренное давление. Затем реле отключает насос. Работу реле можно отрегулировать.
Когда мы открываем вентиль и используем воду для своих нужд, происходит разгерметизация системы. Воздух, надавливая на мембрану, помогает воде выйти из ёмкости. Этот процесс будет происходить, пока давление в системе не снизится до установленного минимума -1,5 атм. В этот момент должен заработать насос, нагнетающий в бак воду.
Как известно, в воде тоже есть растворенный воздух. Когда он скапливается внутри мембранного мешка, работа гидроаккумулятора ухудшается, поэтому его необходимо стравить. На некоторых моделях для этой цели имеется специальный клапан. Если клапана нет, нужно раз в 1-3 месяца устраивать мембранному баку профилактику.
Важно правильно вмонтировать . Тогда при его поломке или при проведении на нем профилактических работ, устройство можно будет легко разобрать так, чтобы не пришлось полностью сливать воду из всей системы.
При открывании любого водопроводного крана системы объем воды в баке уменьшается, как следствие падает давление. Падение давления до заданного значения фиксирует реле, которое запускает в работу насос (+)
Роль в водопроводной сети
Казалось бы, устройство просто пропускает через себя воду. Можно было бы обойтись и без него? На самом деле именно с помощью гидробака в системе водопровода сохраняется стабильное давление.
Водяной насос при его наличии включается не так часто, что позволяет экономно использовать его эксплуатационный ресурс. Кроме того, система извлечения и транспортировки воды надежно защищена от гидроударов.
Если по какой-либо причине напряжение в электросети пропадёт, небольшой «аварийный» запас воды в баке поможет решить первоочередные хозяйственные задачи.
Уточним перечень преимуществ, которые обеспечивает это довольно простое устройство:
- Преждевременный износ насоса. В мембранном баке имеется некоторый запас воды. Она удовлетворяет первоочередные потребности владельцев коттеджа. И только тогда, когда запас иссякнет, включится насос. Следует отметить, что все насосы имеют норму включений на протяжении часа. При наличии гидроаккумулятора этот показатель не будет превышен, и агрегат прослужит дольше.
- Стабилизация давления в системе. Если одновременно включить два крана, например, в ванной комнате и на кухне, перепады напора могут повлиять на температуру воды.
Это очень неприятно, особенно для тех домочадцев, которые в этот момент принимают душ. Благодаря гидроаккумулятору таких недоразумений можно избежать.
- Гидроудары. Эти явления, которые способны навредить трубопроводу, могут возникать в момент включения насоса. С гидробаком риск возникновения гидроудара практически исключен.
- Запас воды. В загородном доме проблема водоснабжения стоит особенно остро. Если произошло внезапное отключение электричества, и насос не может выполнять свои функции, то для решения неотложных проблем больше не надо хранить запас воды в ведре или другом резервуаре. В ёмкости гидроаккумулятора она имеется и регулярно обновляется.
Очевидно, что наличие этого устройства в независимой от централизованных сетей системе водоснабжения не случайно. Оно необходимо и полезно.
Гидроаккумулятор в контуре водоснабжения выполняет ряд значимых функций: защищает технику от гидроударов, обеспечивает запас воды, формирует условия для автоматизации ее забора
Варианты мембранных замкнутых емкостей
Мембранные баки эксплуатируются в составе трубопроводов, смонтированных для разных целей, в числе которых:
- Холодное водоснабжение.
Бак применяется для накопления и подачи холодной воды, защищает разнообразные бытовые приборы от гидроударов при изменении давления в системе. Продлевает срок эксплуатации насосов путем сокращения количества их включений.
- Обеспечение горячей водой. Используемое при этом устройство должно успешно работать в высокотемпературном режиме.
- Отопительные системы. Такие баки называют расширительными. Они функционируют в составе закрытых отопительных систем и являются их важными составными частями.
В зависимости от конфигурации, гидробаки бывают горизонтальными и вертикальными. Впрочем, принцип их работы не зависит от конфигурации.
Гидроаккумуляторы, предназначенные для включения в систему водоснабжения, окрашивают в синий цвет, а те, которые работают в отопительной схеме, – красные. Эти два вида мембранных баков имеют и некоторые конструктивные отличительные особенности, что хорошо видно на представленной схеме (+)
Особенностью можно назвать наличие специального клапана для стравливания воздуха в верхней части вертикальных моделей, объём которых превышает 50 литров. Этот воздух, как уже говорилось выше, скапливается в верхней части камеры по мере работы устройства. Поэтому присутствие в этом месте стравливающего клапана – вполне обоснованная мера.
Если стравить воздушные массы необходимо при эксплуатации горизонтальных моделей, то для этой цели используется слив или отдельный кран, расположенный за мембранным баком. Чтобы вывести воздух из устройств небольшого размера, придется полностью слить из него воду.
Поскольку вертикальные и горизонтальные модели одинаково эффективны и функциональны, то выбирать подходящее устройство следует, исходя из габаритов помещения, в котором оно будет располагаться. Какая модель лучше впишется в помещение, ту и берут.
Кроме конструкционных особенностей и разного предназначения, баки могут отличаться ещё и своей ёмкостью: на этом фото представлены гидроаккумуляторы различных объёмов, конструкций и предназначения
Схемы подключения гидроаккумулятора
Это устройство может быть подключено к системе водопровода разными способами. Выбор схемы подключения гидроаккумулятора зависит от того, в каком качестве он будет использован, и какие функции на него предполагается возложить. Рассмотрим те схемы подключения, которые наиболее популярны.
Стандартный вариант с поверхностным насосом
Самым распространенным вариантом автономного водоснабжения с гидроаккумулятором является тандем с поверхностным насосом. В этом случае гидробак может быть частью , собранного производителем в заводских условиях, или отдельной составляющей, размещенной рядом с насосом в кессоне или в отапливаемом подсобном помещении.
Перед гидроаккумулятором ставят обратный клапан, чтобы исключить изменение направление потока, после него располагают реле давления, реагирующее на изменение напора, и манометр для отслеживания рабочих параметров.
Для нормального подключения к водопроводному контуру гидробак обычно оснащают угловым патрубком, который подсоединяется к фланцу:
Галерея изображений
Фото из
Подготовка гидробака к подключению
Установка уголка на выходной патрубок
Накрученный на патрубок фитинг
Устанавливаемые на выходе устройства
Использование с повысительной насосной станцией
Насосный агрегат повысительного типа используется для постоянного поддержания и регулирования давления в трубопроводах с активным водопотреблением. Обычно на таких станциях имеется насос, который работает в постоянном режиме.
Если возникает потребность в подключении дополнительных насосов, гидроаккумулятор помогает компенсировать возникающие при этом в системе скачки давления.
В составе системы водоснабжения повысительной насосной станции гидроаккумулятор исполняет функцию аварийного источника водоснабжения и своеобразного демпфера, предотвращающего гидроудары в случае подключения дополнительных мощностей
Такая же схема используется, если подача электроэнергии на повысительные насосы в системе нестабильна, а водоснабжение, тем не менее, должно быть бесперебойным. В период отключения электричества используется тот запас воды, который содержится внутри гидроаккумулятора. По сути, мембранный бак играет в этот период роль запасного источника водоснабжения.
Чем мощнее насосная станция, тем масштабнее задачи, которые на неё возлагаются. Она должна поддерживать , большим должен быть и объём её гидроаккумулятора.
Применение в схемах с погружным насосом
Чтобы максимально продлить срок службы погружного насосного агрегата, количество его включений в течение часа должно соответствовать заявленным техническим характеристикам прибора. Обычно этот показатель порядка 5-20 раз.
Если давление в водопроводной сети падает, при достижении им минимального значения срабатывает реле, включающее насос, подающий воду. При максимальных значениях давления реле отключается, подача воды прекращается.
Если в схеме водоснабжения присутствует погружной насос, то гидроаккумулятор продлит срок его службы, поскольку ему не придется включаться и отключаться, если затраты потребителей воды будут незначительными
Если система водоснабжения автономная и маленькая, даже небольшой объём водопотребления может запустить насос. В этом случае эксплуатация насоса будет малоэффективной. А сам прибор прослужит не так долго, как хотелось бы его владельцу.
Тот запас воды, который содержится в мембранном баке, спасет ситуацию. Кроме того, он не допустит скачка давления в тот момент, когда начнет свою работу погружной насос.
Чтобы выбрать гидробак подходящего объёма, нужно знать следующие характеристики: мощность и частоту включения насоса, предполагаемый расход воды в час и высоту установки устройства.
Если в схеме подключения фигурирует , то гидроаккумулятор выполняет в ней функции расширительного бака. Если воду нагреть, то её объём увеличиться. Она расширится. Для замкнутого пространства, каким и является система водоснабжения, такой процесс мог бы привести к разрушительным последствиям, если бы не гидробак.
В схеме с накопительным водонагревателем гидроаккумулятор используется в качестве расширительного бачка, спасающего систему от разрывов, поскольку несжимающаяся вода отлично расширяется при нагревании
Для включения в эту схему необходимо выбирать гидроаккумулятор, учитывая следующие его характеристики: предельная температура нагреваемой воды и максимально допустимое давление в водопроводной системе.
Выбор мембранного бака со знанием дела
Гидробак – ёмкость, основным рабочим органом которой является мембрана. От её качества зависит, сколько времени прослужит устройство от момента подключения до первого ремонта.
Лучшими считаются изделия из пищевой (изобутированной) резины. Металл корпуса изделия важен только для расширительных баков. Там же, где вода содержится в груше, характеристики металла не имеют решающего значения.
Если не обратить особого внимания на толщину фланца вашего приобретения, то уже через год-полтора, а не через 10-15 лет, как вы планируете, придется покупать совершенно новое устройство или, в лучшем случае, менять сам фланец
Особое внимание при выборе устройства стоит сосредоточить на фланце, который, как правило, изготавливают из оцинкованного металла. Толщина этого металла очень важна. При его толщине всего в 1 мм срок эксплуатации изделия составит не больше 1,5 года, так как в металле фланца непременно образуется прореха, которая выведет из строя всё устройство.
При этом гарантия на бак составляет всего-то год при заявленном сроке эксплуатации в 10-15 лет. Так что дыра появится как раз после истечения гарантийного срока. И запаять или заварить тонкий металл будет невозможно. Можно, конечно, попытаться отыскать новый фланец, но, скорее всего, понадобится новый бак.
Чтобы избежать подобных напастей, следует искать бак, фланец которого сделан из нержавейки или из толстой оцинковки.
Подключение гидроаккумулятора к контуру водоснабжения
Как стало понятно из всего написанного выше, мембранный бак – это не просто ёмкость с водой. Это специальное устройство, вовлеченное в непрерывный рабочий процесс. Поэтому и процедура его установки совсем не так проста, как это может показаться. Закреплять его следует очень тщательно, учитывая факторы вибрации и шума.
Необходимо закреплять гидроаккумулятор на поверхности с помощью резиновых прокладок, чтобы уменьшить уровень шума при его работе и сократить влияние вибраций на само устройство
К полу его крепят с применение резиновых прокладок, а к трубопроводу – с помощью переходников из резины. И ещё следует учесть, что диаметр подводки не может уменьшаться на выходе гидросистемы.
С новым баком следует обращаться особенно осторожно, заполняя его водой под слабым напором. Мембрана от долгого хранения могла слежаться. Резкая струя воды может её повредить и даже полностью вывести из строя. Правильнее удалить из груши мембраны весь воздух до того, как вы приступите к заполнению её водой. Место для установки гидроаккумулятора должно быть выбрано с учетом его доступности.
Процесс подключения гидроаккумулятора производится в стандартной последовательности:
Галерея изображений
Фото из
Шаг 1: Ввод водопровода через цоколь или фундамент
Шаг 2: Ввод силового кабеля погружного электронасоса
Шаг 3: Настройка гидроаккумулятора после сборки линии
Шаг 4: Подсоединение гидробака к системе водоснабжения
Шаг 5: Расположение второго гидробака в кессоне
Шаг 6: Установка манометра для второго гидроаккумулятора
Шаг 7: Обратный клапан гидробака для ветки на полив
Шаг 8: Сливной кран водопроводной линии для полива
Правильная настройка нового устройства
Новый гидробак следует проверить на то, каков уровень его внутреннего давления. Предполагается, что он должен составлять 1,5 атм. Но в процессе транспортировки изделия от места производства до склада и во время хранения могла произойти утечка, снизившая на момент продажи этот важный показатель. Проверить давление можно, сняв колпачок на золотнике и выполнив замеры.
Для измерения давления можно использовать манометры разных видов:
- Электронные. Это дорогие приборы. На результат их работы может оказать влияние температура и заряд батареи.
- Механические. Выпускаются в корпусе из металла, называемые по-другому автомобильными. Если этот прибор успешно прошел проверку, то лучше него не найти. Чтобы получить наиболее точное значение, поскольку измерять нужно будет всего-то 1-2 атм., лучше купить прибор с большим количеством делений на измерительной шкале.
Недорогие насосные станции и насосы-автоматы чаще всего укомплектовываются манометрами в пластиковом корпусе. Погрешность в показаниях таких китайских моделей слишком велика.
Если в баке будет меньший объём воздуха, чем нужно, его место займет вода. Это повлияет на напор воды в водопроводе. При высоком давлении и напор постоянно будет высоким. Большее давление обеспечит меньший запас воды в мембранной груше, поэтому насосу придется чаще включаться. Если света не будет, запаса воды может не хватить на все нужды.
Поэтому-то иногда разумнее будет пожертвовать давлением для достижения других важных целей. Впрочем, ниже рекомендованных значений давление лучше не снижать, как и не превышать предельных характеристик. Недостаток давления может привести к контакту поверхности груши с корпусом бака, что нежелательно.
Для измерения давления можно использовать разные устройства, но оптимальным является относительно недорогой автомобильный манометр с корпусом из металла и достаточно развернутой шкалой результатов замеров
Оптимальное давление воздуха
Чтобы бытовая техника работала нормально, давление в гидробаке обязано находиться в интервале 1,4-2,8 атм. Для лучшей сохранности мембраны необходимо, чтобы давление в системе водопровода на 0,1-0,2 атм. превышало давление в баке. Например, если внутри мембранного бака давление составляет 1,5 атм., то в системе оно должно быть 1,6 атм.
Именно это значение и следует выставить на , которое работает совместно с гидроаккумулятором. Для одноэтажного загородного дома такая настройка считается оптимальной. Если же речь идёт о двухэтажном коттедже, давление придется повышать. Для расчета его оптимального значения применяют следующую формулу:
Vатм.=(Hmax+6)/10
В этой формуле V атм. – оптимальное давление, а Hmax – высота наиболее высоко расположенной точки водоразбора. Как правило, речь идёт о душе. Чтобы получить нужное значение, следует высчитать высоту нахождения лейки душа относительно гидроаккумулятора. Полученные данные вводятся в формулу. В результате расчета будет получено оптимальное значение давления, которое должно быть в баке.
Обратите внимание, что полученное значение не должно превышать максимально допустимые характеристики для прочих бытовых и сантехнических приборов, иначе они попросту выйдут из строя.
Если говорить о упрощенно, то её составными элементами являются:
- насос,
- гидроаккумулятор,
- реле давления,
- обратный клапан,
- манометр.
Последний элемент используется для того, чтобы можно было оперативно контролировать давление. Постоянное нахождение его в системе водоснабжения не обязательно. Он может быть подключен только в тот момент, когда производятся тестовые замеры.
Как видите, именно на этой схеме манометр не отображен, но это не значит, что он вообще не нужен. Просто его включат в момент выполнения контрольных замеров
При участии в схеме поверхностного насоса, гидробак монтируют рядом с ним. Обратный клапан при этом устанавливают на всасывающем трубопроводе, а остальные элементы образуют единую связку, соединяясь между собой с помощью пятивыводного штуцера.
Пятивыводное устройство безупречно подходит для этой цели, поскольку имеет выводы различных диаметров. Входящий и исходящий трубопроводы и некоторые другие элементы связки могут соединяться со штуцером с помощью американок, чтобы облегчить профилактические и ремонтные работы на отдельных участках водопровода.
Впрочем, этот штуцер можно заменить кучей соединительных элементов. Но зачем?
На этой схеме порядок подключения хорошо виден. Когда происходит подключение штуцера к гидроаккумулятору, необходимо удостовериться в герметичности соединения
Итак, к насосу гидроаккумулятор подключается следующим образом:
- один дюймовый вывод присоединяет сам штуцер к патрубку гидробака;
- к выводам на четверть дюйма подключаются манометр и реле давления;
- остались два свободных дюймовых вывода, к которым монтируются труба от насоса, а также разводка, идущая к потребителям воды.
Если в схеме работает поверхностный насос, то соединять с ним гидроаккумулятор лучше с помощью гибкого шланга, имеющего металлическую обмотку.
К тем частям, которые заканчиваются муфтами, будут присоединяться труба от насоса и разводка водопровода, которая пойдет к потребителям воды
К погружному насосу гидроаккумулятор подключается точно так же. Особенностью этой схемы является местоположение обратного клапана, не имеющее никого отношения к вопросам, которые мы сегодня рассматриваем.
Выводы и полезное видео по теме
Если после прочтения текста вам всё ещё непонятно, как именно следует подключать гидроаккумулятор, посмотрите это видео, в котором коротко, но предельно ясно отображены все нюансы этой процедуры.
Гидробак является важным составным элементом водопроводной системы. С его помощью решается целый комплекс задач. А выполнить своими руками грамотное подключение гидроаккумулятора, как оказалось, совсем не сложно. Зато преимущества от его использования бесспорны.
Появились вопросы во время ознакомления с представленной информацией? Есть полезные сведения или личный опыт, которым хотелось бы поделиться с нами и с посетителями сайта? Оставляйте, пожалуйста, комментарии в расположенном под статьей блоке.
Схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения
Главная » Статьи » Схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабженияПодключение гидроаккумулятора в систему водоснабжения своими руками
Автономная система водоснабжения – сложное техническое сооружение, требующее использования внушительного ряда технических средств. Чтобы автоматизировать работу насосного оборудования и подачу воды в краны, понадобится установка гидробака. Согласитесь, не каждый домовладелец знает, как его устанавливать, да и вообще, что это за устройство.
Мы подробно расскажем, как производится подключение гидроаккумулятора в систему водоснабжения. Детально разберем, что необходимо для его монтажа, в каких независимых водопроводных сетях он используется, с каким оборудованием и как может эксплуатироваться.
Осуществленная согласно нашим рекомендациям установка гидравлического бака предотвратит множество вероятных проблем: защитит бытовую технику, минимизирует действие гидроудара. Для оптимизации восприятия представленную информацию дополняют фото, схемы и видео.
Устройство и назначение гидробака
При увеличении объема воды в гидробаке естественным образом уменьшается объем воздуха. В результате повышается давление в поставляющей воду системе. При достижении заданных пользователем параметров давления оно фиксируется реле, которое планомерно подает команду на отключение насоса.
Гидроаккумулятор – металлический бак, внутрь которого помещена эластичная мембрана в форме колбы, заполняемая водой. Остаток пространства между колбой и корпусом занимает газ или воздух Изменение объема воды в колбе и воздуха в корпусе фиксируется автоматикой, которая контролирует циклы включения/отключения насоса Гидробаки используются как в составе систем с погружным насосом, так и в паре с поверхностным. В обоих случаях они требуются для автоматизации работы системы Гидроаккумуляторы устанавливают либо на входе водопровода в дом, либо возле водозаборной скважины непосредственно в кессоне На входном патрубке в гидробак устанавливается обратный клапан, предотвращающий отток воды обратно в выработку после остановки насоса Оптимальным местом для установки манометра считается выход из гидроаккумулятора, требующийся для контроля параметров давления в системе В обустройства дач и небольших загородных домов используются гидробаки емкостью от 12 до 24 л. Для работы в паре с погружными насосами объем берут больше, рассчитывают исходя из технических характеристик конкретного агрегата Если для нормальной работы автономной системы требуется резерв воды в 300 – 500л, то схему с гидробаком дополняют большим гидроаккумулятором, готовым или самодельным накопителем Компоненты системы водоснабжения с гидробакомГидоаккумулятор в составе насосной станцииУстановка гидроаккумулятора в кессонеГидроаккумулятор на вводе водопровода в домРасположение обратного клапанаМесто установки манометраСтандарты объема гидроаккумулятораСистема для резервного запаса водыЭтот стойкий к воздействию бактерий материал помогает воде не терять тех качеств, которые предъявляются к ней санитарными и гигиеническими нормами. Питьевая вода при взаимодействии с резиной сохраняет все свои замечательные свойства.
Вода в мембранный бак попадает через присоединительный патрубок, снабженный резьбовым соединением. Напорный патрубок и выход соединительного водопровода должны, в идеале, иметь одинаковые диаметры. Это условие позволяет избегать дополнительных гидравлических потерь внутри трубопровода системы.
В тех гидроаккумуляторах, которые входят в состав бытовых систем водоснажбения, используется воздух. Если же это устройство предназначено для производственного применения, в него закачивают газ Чтобы регулировать давление внутри устройства, в воздушной камере предусмотрен специальный пневмоклапан. Воздух накачивается в отведенный для него отсек через обычный автомобильный ниппель. Кстати, через него можно не только докачать воздух, но, при необходимости, и стравить его излишки.Закачивают воздух внутрь мембранного бака, используя для этой цели компактный автомобильный или простой велосипедный насос. При поступлении воды в резиновую грушу сжатый воздух оказывает её напору сопротивление, не позволяя мембране прорваться. Давление внутри гидроаккумулятора тоже регулируется с помощью сжатого воздуха.
Гидроаккумулятор состоит из следующих элементов: 1 – металлический корпус, 2 – резиновая мембрана, 3 – фланец, снабженный клапаном, 4 – ниппель, через который можно закачать воздух, 5 – воздух под давлением, 6 – ножки, 7 – установочная платформа для насосаПринцип работы гидроаккумулятора
Поступая в грушевидную мембрану через патрубок, вода сжимает воздух. Это происходит вплоть до той поры, пока не будет достигнуто предусмотренное давление. Затем реле отключает насос. Работу реле можно отрегулировать.
Когда мы открываем вентиль и используем воду для своих нужд, происходит разгерметизация системы. Воздух, надавливая на мембрану, помогает воде выйти из ёмкости. Этот процесс будет происходить, пока давление в системе не снизится до установленного минимума -1,5 атм. В этот момент должен заработать насос, нагнетающий в бак воду.
Как известно, в воде тоже есть растворенный воздух. Когда он скапливается внутри мембранного мешка, работа гидроаккумулятора ухудшается, поэтому его необходимо стравить. На некоторых моделях для этой цели имеется специальный клапан. Если клапана нет, нужно раз в 1-3 месяца устраивать мембранному баку профилактику.
Важно правильно вмонтировать гидроаккумулятор в систему водоснабжения. Тогда при его поломке или при проведении на нем профилактических работ, устройство можно будет легко разобрать так, чтобы не пришлось полностью сливать воду из всей системы.
При открывании любого водопроводного крана системы объем воды в баке уменьшается, как следствие падает давление. Падение давления до заданного значения фиксирует реле, которое запускает в работу насос (+)Роль в водопроводной сети
Казалось бы, устройство просто пропускает через себя воду. Можно было бы обойтись и без него? На самом деле именно с помощью гидробака в системе водопровода сохраняется стабильное давление.
Водяной насос при его наличии включается не так часто, что позволяет экономно использовать его эксплуатационный ресурс. Кроме того, система извлечения и транспортировки воды надежно защищена от гидроударов.
Если по какой-либо причине напряжение в электросети пропадёт, небольшой «аварийный» запас воды в баке поможет решить первоочередные хозяйственные задачи.
Уточним перечень преимуществ, которые обеспечивает это довольно простое устройство:
- Преждевременный износ насоса. В мембранном баке имеется некоторый запас воды. Она удовлетворяет первоочередные потребности владельцев коттеджа. И только тогда, когда запас иссякнет, включится насос. Следует отметить, что все насосы имеют норму включений на протяжении часа. При наличии гидроаккумулятора этот показатель не будет превышен, и агрегат прослужит дольше.
- Стабилизация давления в системе. Если одновременно включить два крана, например, в ванной комнате и на кухне, перепады напора могут повлиять на температуру воды. Это очень неприятно, особенно для тех домочадцев, которые в этот момент принимают душ. Благодаря гидроаккумулятору таких недоразумений можно избежать.
- Гидроудары. Эти явления, которые способны навредить трубопроводу, могут возникать в момент включения насоса. С гидробаком риск возникновения гидроудара практически исключен.
- Запас воды. В загородном доме проблема водоснабжения стоит особенно остро. Если произошло внезапное отключение электричества, и насос не может выполнять свои функции, то для решения неотложных проблем больше не надо хранить запас воды в ведре или другом резервуаре. В ёмкости гидроаккумулятора она имеется и регулярно обновляется.
Очевидно, что наличие этого устройства в независимой от централизованных сетей системе водоснабжения не случайно. Оно необходимо и полезно.
Гидроаккумулятор в контуре водоснабжения выполняет ряд значимых функций: защищает технику от гидроударов, обеспечивает запас воды, формирует условия для автоматизации ее забораВарианты мембранных замкнутых емкостей
Мембранные баки эксплуатируются в составе трубопроводов, смонтированных для разных целей, в числе которых:
- Холодное водоснабжение. Бак применяется для накопления и подачи холодной воды, защищает разнообразные бытовые приборы от гидроударов при изменении давления в системе. Продлевает срок эксплуатации насосов путем сокращения количества их включений.
- Обеспечение горячей водой. Используемое при этом устройство должно успешно работать в высокотемпературном режиме.
- Отопительные системы. Такие баки называют расширительными. Они функционируют в составе закрытых отопительных систем и являются их важными составными частями.
В зависимости от конфигурации, гидробаки бывают горизонтальными и вертикальными. Впрочем, принцип их работы не зависит от конфигурации.
Гидроаккумуляторы, предназначенные для включения в систему водоснабжения, окрашивают в синий цвет, а те, которые работают в отопительной схеме, – красные. Эти два вида мембранных баков имеют и некоторые конструктивные отличительные особенности, что хорошо видно на представленной схеме (+)Особенностью можно назвать наличие специального клапана для стравливания воздуха в верхней части вертикальных моделей, объём которых превышает 50 литров. Этот воздух, как уже говорилось выше, скапливается в верхней части камеры по мере работы устройства. Поэтому присутствие в этом месте стравливающего клапана – вполне обоснованная мера.
Если стравить воздушные массы необходимо при эксплуатации горизонтальных моделей, то для этой цели используется слив или отдельный кран, расположенный за мембранным баком. Чтобы вывести воздух из устройств небольшого размера, придется полностью слить из него воду.
Поскольку вертикальные и горизонтальные модели одинаково эффективны и функциональны, то выбирать подходящее устройство следует, исходя из габаритов помещения, в котором оно будет располагаться. Какая модель лучше впишется в помещение, ту и берут.
Кроме конструкционных особенностей и разного предназначения, баки могут отличаться ещё и своей ёмкостью: на этом фото представлены гидроаккумуляторы различных объёмов, конструкций и предназначенияСхемы подключения гидроаккумулятора
Это устройство может быть подключено к системе водопровода разными способами. Выбор схемы подключения гидроаккумулятора зависит от того, в каком качестве он будет использован, и какие функции на него предполагается возложить. Рассмотрим те схемы подключения, которые наиболее популярны.
Стандартный вариант с поверхностным насосом
Самым распространенным вариантом автономного водоснабжения с гидроаккумулятором является тандем с поверхностным насосом. В этом случае гидробак может быть частью комплексного насосного оборудования, собранного производителем в заводских условиях, или отдельной составляющей, размещенной рядом с насосом в кессоне или в отапливаемом подсобном помещении.
Перед гидроаккумулятором ставят обратный клапан, чтобы исключить изменение направление потока, после него располагают реле давления, реагирующее на изменение напора, и манометр для отслеживания рабочих параметров.
Для нормального подключения к водопроводному контуру гидробак обычно оснащают угловым патрубком, который подсоединяется к фланцу:
Использование с повысительной насосной станцией
Насосный агрегат повысительного типа используется для постоянного поддержания и регулирования давления в трубопроводах с активным водопотреблением. Обычно на таких станциях имеется насос, который работает в постоянном режиме.
Если возникает потребность в подключении дополнительных насосов, гидроаккумулятор помогает компенсировать возникающие при этом в системе скачки давления.
В составе системы водоснабжения повысительной насосной станции гидроаккумулятор исполняет функцию аварийного источника водоснабжения и своеобразного демпфера, предотвращающего гидроудары в случае подключения дополнительных мощностейТакая же схема используется, если подача электроэнергии на повысительные насосы в системе нестабильна, а водоснабжение, тем не менее, должно быть бесперебойным. В период отключения электричества используется тот запас воды, который содержится внутри гидроаккумулятора. По сути, мембранный бак играет в этот период роль запасного источника водоснабжения.
Чем мощнее насосная станция, тем масштабнее задачи, которые на неё возлагаются. Она должна поддерживать большее давление, большим должен быть и объём её гидроаккумулятора.
Применение в схемах с погружным насосом
Чтобы максимально продлить срок службы погружного насосного агрегата, количество его включений в течение часа должно соответствовать заявленным техническим характеристикам прибора. Обычно этот показатель порядка 5-20 раз.
Если давление в водопроводной сети падает, при достижении им минимального значения срабатывает реле, включающее насос, подающий воду. При максимальных значениях давления реле отключается, подача воды прекращается.
Если в схеме водоснабжения присутствует погружной насос, то гидроаккумулятор продлит срок его службы, поскольку ему не придется включаться и отключаться, если затраты потребителей воды будут незначительнымиЕсли система водоснабжения автономная и маленькая, даже небольшой объём водопотребления может запустить насос. В этом случае эксплуатация насоса будет малоэффективной. А сам прибор прослужит не так долго, как хотелось бы его владельцу.
Тот запас воды, который содержится в мембранном баке, спасет ситуацию. Кроме того, он не допустит скачка давления в тот момент, когда начнет свою работу погружной насос.
Чтобы выбрать гидробак подходящего объёма, нужно знать следующие характеристики: мощность и частоту включения насоса, предполагаемый расход воды в час и высоту установки устройства.
Если в схеме подключения фигурирует накопительный водонагреватель, то гидроаккумулятор выполняет в ней функции расширительного бака. Если воду нагреть, то её объём увеличиться. Она расширится. Для замкнутого пространства, каким и является система водоснабжения, такой процесс мог бы привести к разрушительным последствиям, если бы не гидробак.
В схеме с накопительным водонагревателем гидроаккумулятор используется в качестве расширительного бачка, спасающего систему от разрывов, поскольку несжимающаяся вода отлично расширяется при нагреванииДля включения в эту схему необходимо выбирать гидроаккумулятор, учитывая следующие его характеристики: предельная температура нагреваемой воды и максимально допустимое давление в водопроводной системе.
Выбор мембранного бака со знанием дела
Гидробак – ёмкость, основным рабочим органом которой является мембрана. От её качества зависит, сколько времени прослужит устройство от момента подключения до первого ремонта.
Лучшими считаются изделия из пищевой (изобутированной) резины. Металл корпуса изделия важен только для расширительных баков. Там же, где вода содержится в груше, характеристики металла не имеют решающего значения.
Если не обратить особого внимания на толщину фланца вашего приобретения, то уже через год-полтора, а не через 10-15 лет, как вы планируете, придется покупать совершенно новое устройство или, в лучшем случае, менять сам фланецОсобое внимание при выборе устройства стоит сосредоточить на фланце, который, как правило, изготавливают из оцинкованного металла. Толщина этого металла очень важна. При его толщине всего в 1 мм срок эксплуатации изделия составит не больше 1,5 года, так как в металле фланца непременно образуется прореха, которая выведет из строя всё устройство.
При этом гарантия на бак составляет всего-то год при заявленном сроке эксплуатации в 10-15 лет. Так что дыра появится как раз после истечения гарантийного срока. И запаять или заварить тонкий металл будет невозможно. Можно, конечно, попытаться отыскать новый фланец, но, скорее всего, понадобится новый бак.
Чтобы избежать подобных напастей, следует искать бак, фланец которого сделан из нержавейки или из толстой оцинковки.
Подключение гидроаккумулятора к контуру водоснабжения
Как стало понятно из всего написанного выше, мембранный бак – это не просто ёмкость с водой. Это специальное устройство, вовлеченное в непрерывный рабочий процесс. Поэтому и процедура его установки совсем не так проста, как это может показаться. Закреплять его следует очень тщательно, учитывая факторы вибрации и шума.
Необходимо закреплять гидроаккумулятор на поверхности с помощью резиновых прокладок, чтобы уменьшить уровень шума при его работе и сократить влияние вибраций на само устройствоК полу его крепят с применение резиновых прокладок, а к трубопроводу – с помощью переходников из резины. И ещё следует учесть, что диаметр подводки не может уменьшаться на выходе гидросистемы.
С новым баком следует обращаться особенно осторожно, заполняя его водой под слабым напором. Мембрана от долгого хранения могла слежаться. Резкая струя воды может её повредить и даже полностью вывести из строя. Правильнее удалить из груши мембраны весь воздух до того, как вы приступите к заполнению её водой. Место для установки гидроаккумулятора должно быть выбрано с учетом его доступности.
Процесс подключения гидроаккумулятора производится в стандартной последовательности:
Правильная настройка нового устройства
Новый гидробак следует проверить на то, каков уровень его внутреннего давления. Предполагается, что он должен составлять 1,5 атм. Но в процессе транспортировки изделия от места производства до склада и во время хранения могла произойти утечка, снизившая на момент продажи этот важный показатель. Проверить давление можно, сняв колпачок на золотнике и выполнив замеры.
Для измерения давления можно использовать манометры разных видов:
- Электронные. Это дорогие приборы. На результат их работы может оказать влияние температура и заряд батареи.
- Механические. Выпускаются в корпусе из металла, называемые по-другому автомобильными. Если этот прибор успешно прошел проверку, то лучше него не найти. Чтобы получить наиболее точное значение, поскольку измерять нужно будет всего-то 1-2 атм., лучше купить прибор с большим количеством делений на измерительной шкале.
Недорогие насосные станции и насосы-автоматы чаще всего укомплектовываются манометрами в пластиковом корпусе. Погрешность в показаниях таких китайских моделей слишком велика.
Если в баке будет меньший объём воздуха, чем нужно, его место займет вода. Это повлияет на напор воды в водопроводе. При высоком давлении и напор постоянно будет высоким. Большее давление обеспечит меньший запас воды в мембранной груше, поэтому насосу придется чаще включаться. Если света не будет, запаса воды может не хватить на все нужды.
Поэтому-то иногда разумнее будет пожертвовать давлением для достижения других важных целей. Впрочем, ниже рекомендованных значений давление лучше не снижать, как и не превышать предельных характеристик. Недостаток давления может привести к контакту поверхности груши с корпусом бака, что нежелательно.
Для измерения давления можно использовать разные устройства, но оптимальным является относительно недорогой автомобильный манометр с корпусом из металла и достаточно развернутой шкалой результатов замеровОптимальное давление воздуха
Чтобы бытовая техника работала нормально, давление в гидробаке обязано находиться в интервале 1,4-2,8 атм. Для лучшей сохранности мембраны необходимо, чтобы давление в системе водопровода на 0,1-0,2 атм. превышало давление в баке. Например, если внутри мембранного бака давление составляет 1,5 атм., то в системе оно должно быть 1,6 атм.
Именно это значение и следует выставить на реле водяного давления, которое работает совместно с гидроаккумулятором. Для одноэтажного загородного дома такая настройка считается оптимальной. Если же речь идёт о двухэтажном коттедже, давление придется повышать. Для расчета его оптимального значения применяют следующую формулу:
Vатм.=(Hmax+6)/10
В этой формуле V атм. – оптимальное давление, а Hmax – высота наиболее высоко расположенной точки водоразбора. Как правило, речь идёт о душе. Чтобы получить нужное значение, следует высчитать высоту нахождения лейки душа относительно гидроаккумулятора. Полученные данные вводятся в формулу. В результате расчета будет получено оптимальное значение давления, которое должно быть в баке.
Обратите внимание, что полученное значение не должно превышать максимально допустимые характеристики для прочих бытовых и сантехнических приборов, иначе они попросту выйдут из строя.
Если говорить о независимой системе водоснабжения дома упрощенно, то её составными элементами являются:
- насос,
- гидроаккумулятор,
- реле давления,
- обратный клапан,
- манометр.
Последний элемент используется для того, чтобы можно было оперативно контролировать давление. Постоянное нахождение его в системе водоснабжения не обязательно. Он может быть подключен только в тот момент, когда производятся тестовые замеры.
Как видите, именно на этой схеме манометр не отображен, но это не значит, что он вообще не нужен. Просто его включат в момент выполнения контрольных замеровПри участии в схеме поверхностного насоса, гидробак монтируют рядом с ним. Обратный клапан при этом устанавливают на всасывающем трубопроводе, а остальные элементы образуют единую связку, соединяясь между собой с помощью пятивыводного штуцера.
Пятивыводное устройство безупречно подходит для этой цели, поскольку имеет выводы различных диаметров. Входящий и исходящий трубопроводы и некоторые другие элементы связки могут соединяться со штуцером с помощью американок, чтобы облегчить профилактические и ремонтные работы на отдельных участках водопровода.
Впрочем, этот штуцер можно заменить кучей соединительных элементов. Но зачем?
На этой схеме порядок подключения хорошо виден. Когда происходит подключение штуцера к гидроаккумулятору, необходимо удостовериться в герметичности соединенияИтак, к насосу гидроаккумулятор подключается следующим образом:
- один дюймовый вывод присоединяет сам штуцер к патрубку гидробака;
- к выводам на четверть дюйма подключаются манометр и реле давления;
- остались два свободных дюймовых вывода, к которым монтируются труба от насоса, а также разводка, идущая к потребителям воды.
Если в схеме работает поверхностный насос, то соединять с ним гидроаккумулятор лучше с помощью гибкого шланга, имеющего металлическую обмотку.
К тем частям, которые заканчиваются муфтами, будут присоединяться труба от насоса и разводка водопровода, которая пойдет к потребителям водыК погружному насосу гидроаккумулятор подключается точно так же. Особенностью этой схемы является местоположение обратного клапана, не имеющее никого отношения к вопросам, которые мы сегодня рассматриваем.
Выводы и полезное видео по теме
Если после прочтения текста вам всё ещё непонятно, как именно следует подключать гидроаккумулятор, посмотрите это видео, в котором коротко, но предельно ясно отображены все нюансы этой процедуры.
Гидробак является важным составным элементом водопроводной системы. С его помощью решается целый комплекс задач. А выполнить своими руками грамотное подключение гидроаккумулятора, как оказалось, совсем не сложно. Зато преимущества от его использования бесспорны.
Появились вопросы во время ознакомления с представленной информацией? Есть полезные сведения или личный опыт, которым хотелось бы поделиться с нами и с посетителями сайта? Оставляйте, пожалуйста, комментарии в расположенном под статьей блоке.
Подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения с поверхностным и глубинным насосом
В загородном доме мало просто сделать автономную систему водоснабжения. Схема водопровода должна предусматривать безотказную работу включенного в нее оборудования даже при перепадах давления в системе, ведь если подача воды будет нестабильной, есть вероятность, что бытовая техника попросту выйдет из строя. Подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения позволяет решить эту проблему, но для правильного выбора устройства нужно знать его особенности.
Гидроаккумулятор, подключенный к системе водоснабжения в деревянном домеЗачем нужен гидроаккумулятор, его отличие от расширительного бака
Гидроаккумуляторы часто путают с расширительными баками, даже несмотря на принципиально различные проблемы, которые эти устройства решают. Расширительный бак нужен в системах отопления и горячего водоснабжения, так как теплоноситель, перемещаясь по системе, неизбежно охлаждается и его объем меняется. Расширительный бак настраивается при «холодной» системе, а когда теплоноситель прогревается, то его избытку, который образуется из-за расширения, есть куда уйти.
Гидроаккумулятор нужен для совсем других целей: если он не установлен в системе водоснабжения, то насос будет активироваться каждый раз, когда открывается какой-либо кран. Если это происходит часто, то не только насос, но и вся система быстрее изнашивается, так как каждый раз скачками повышается давление – случается, так называемый, гидроудар.
Как итог, гидроаккумулятор устанавливается с той целью, чтобы избавиться от гидроударов и продлить срок службы системы в целом. Кроме того, у гидроаккумулятора есть и другие функции:
Если возникают частые перебои с водой, то гидроаккумулятор можно объединить с накопительным бакомУменьшает частоту запуска насоса. Резервуар наполнен небольшим объемом воды. Если расход небольшой, например, нужно помыть руки или умыться – вода начинает течь с бака, при этом насос остается в выключенном состоянии. Активируется он после того, как воды остается совсем мало;
Поддерживает стабильное давление в системе. Чтобы эта функция исполнялась исправно, предусматривается элемент, называемый реле давления воды, способный в строгих рамках держать заданное давление;
Все преимущества гидроаккумуляторов делают это устройство обязательным элементом любой автономной водопроводной системы в загородных домах.
Конструкция и разновидности
Гидроаккумулятор – это специальный герметичный металлический бак, который внутри делится надвое эластичной мембраной. Сама мембрана выполняется в виде диафрагмы или баллона. Первая крепится поперек бака, а груша – на входе около входного патрубка.
Гидроаккумуляторы оснащаются двухуровневой защитой – манометр давления и механический клапан На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу проектирования и монтажа водоснабжения и канализации. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».У гидроаккумуляторов бывает разное назначение. В первую очередь устройства делятся на предназначенные для горячего и холодного водоснабжения, отопительных систем. Последние окрашены в красный цвет, а водопроводные – синие. Баки, применяемые в отоплении, как правило, меньше по объему и более доступные по цене. Обуславливается это не таким качественным материалом мембраны, ведь в обычном водопроводе питьевая вода, а в отоплении техническая.
Гидроаккумуляторы делятся также по типу размещения – устройства, располагающиеся по вертикали или горизонтали. В нижней части вертикальных моделей есть ножки, которыми они ставятся на поверхность, а некоторые модели предусматривают специальные пластины, позволяющие крепить их к стене.
Подключение гидроаккумулятора, как и подбор его характеристик – не самая простая задачаГидроаккумуляторы, устанавливаемые в отопительных системах, оснащены радиальными мембранами, внешне напоминающими тарелки. Для водопроводных систем чаще выбираются устройства с резиновой грушей.
Принцип работы
Цикл работы разделяется на несколько этапов:
Если внутри гидроаккумулятора есть только воздух, то давление будет штатным – 1.5 атм (заводское или выставленное самостоятельно, в зависимости от давления в системе).
При активации насоса, вода набирается в грушу, из-за чего она становится больше в объеме. Воздух, расположенный между мембраной и стенкой бака, сжимается в результате заполнения бака.
Когда давление воздуха достигает выставленного давления, насос выключится, а система стабилизируется.
Если открыть кран, давление в системе упадет и воздух начнет выталкивать воду из гидроаккумулятора. Она будет течь до той поры, пока давление воздуха не опустится ниже заданной метки. Далее насос опять включится и цикл повторится.
Система настраивается таким образом, что при больших расходах воды, к примеру, если нужно набрать ванну, насос начинает качать воду транзитом, то есть без закачки в бак. Последний наберется тогда, когда перекроются все краны. Включает и отключает насос такой элемент как реле давления.
Регулировать подачу воды поможет реле давления Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про систему водоснабжения на даче.Установка аккумулятора
Схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения может различаться, так как в ходе работ используют не только погружной, но и поверхностный насос. У каждой из схем есть свои особенности подключения.
Схема с поверхностным насосом
Если вода к водопроводной системе закачивается через водопровод (то есть не нужно погружать насос), его монтируют прямо около аккумулятора. Схема подключения не имеет ничего сложного, но следует ознакомиться с нюансами.
Прежде чем осуществлять установку прибора, необходим точный расчет рабочего и минимального давления. В различных системах выставляется разное давление, но если рассматривается стандартная, небольшая система, то стандарт здесь – это давление в 1.5 атм. Бывает, что в системах подключен прибор, которому для работы необходимо высокое давление, поэтому параметр увеличивается вплоть до 6 атм, но не больше, так как это способно негативно сказаться на трубах и их соединительных элементах.
Схема с погружным насосом
Схема установки гидроаккумулятора в систему водоснабжения с использованием погружной модели насоса. Данный случай актуален, если вода для системы черпается из скважины или насоса, установленного под землей.
Насос с гидроаккумулятором в колодцеОписываемая схема имеет ключевую особенность – в систему монтируется обратный клапан. Это устройство предотвращает обратную утечку закачанной воды. Устанавливать обратный клапан следует до того, как будут подключены последующие элементы системы. Его монтируют напрямую к насосу (одним концом), а к другому подсоединяется трубопровод, ведущий к гидроаккумулятору.
Порядок подключения аккумулятора к насосу следующий:
В первую очередь измеряют глубину, куда будет опускаться насос (он должен быть расположен над поверхностью дна колодца или скважины на 30 см). Расстояние удобно измерять веревкой, к которой крепится груз;
Насос, к которому уже подключен клапан, опускают в скважину и фиксируют при помощи страховочного троса;
Трубу от насоса, которая выходит на поверхность, подводят к реле давления воды, для чего применяют специальный штуцер;
К штуцеру также подключают гидроаккумулятор, потребляющий водопровод и систему управления. Исходя из этого, наиболее оптимален штуцер с пятью разъемами. Важно, чтобы все соединения были герметичными, для чего отлично подходит ФУМ-лента или обычная пакля, которую предварительно следует пропитать герметиком.
Как происходит подключение погружного насоса и гидроаккумулятора, смотрите в видеоролике:
Если планируется установка гидроаккумулятора, то важно знать, как определить критическое давление. Отталкиваясь от рабочего значения, сперва следует определиться с минимальным давлением, то есть тем, при котором начинает работать насос. На это значение выставляется реле давления. Далее измеряется давление в пустом аккумуляторе. Результат должен быть ниже критического параметра примерно на 0.5 – 1 атм. Затем осуществляется сборка системы. Ее центр, как и в предыдущей ситуации – штуцер с пятью разъемами, куда по очереди подключают: аккумулятор, трубу от насоса (он подключен к источнику воды), бытовой водопровод, реле и манометр.
Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про систему отопления в частном доме.Как наладить оборудование водопроводной системы
Как установить гидроаккумулятор для систем водоснабжения понятно, но требуется тщательно наладить все оборудование, чтобы получившаяся система эффективно функционировала. Ключевой элемент, на который следует обратить внимание – реле давления. Внешне устройство хоть и выглядит просто, но, чтобы его наладить может уйти несколько часов. Как правило, специалист справляется с задачей быстро, но если специальных знаний нет, то можно испортить устройство.
Как производится наладка гидроаккумулятора, смотрите в следующем видео:
Чтобы настроить реле давления в первую очередь с прибора снимается крышка. Под ней располагается четыре болта и четыре пружины. Именно эти болты и отвечают за включение и выключение насоса при достижении определенного давленияч. Нормы, отмеченные в инструкции к устройству, гласят, что разница между режимами составляет 2 атм. Следует отрегулировать пару винтов, чтобы установить значение. Делается это следующим образом:
Насос находится в рабочем состоянии, при этом одну из гаек вращают до тех пор, пока он не отключится;
Чтобы эффективно отрегулировать давление следует открыть краны в доме. Здесь важно обратить внимание на показатели манометра – необходимо зафиксировать отметку, при которой запускается насос;
Если необходимо, регулируется минимальный показатель давления в трубах – для этого вращаются верхние гайки. Очень важно опираться на показания манометра и нормы, заявленные в инструкции;
Нижняя пара гаек отвечает за показатель давления, при котором насос отключается;
Регулировка должна осуществляться до тех пор, пока разница между включенным и выключенным состоянием насоса не будет 2 атм.
Настроить реле давления – достаточно сложная задача, но если это сделать правильно, то наладочные работы можно считать законченными.
Чтобы правильно отрегулировать реле давления, нужны соответствующие знания и опыт, поэтому лучше доверить эту процедуру специалистуКроме непосредственной настройки гидробака, многое зависит от правильно выбранной схемы подключения. А если все сделано правильно, то в загородном доме всегда будет стабильный напор воды.
Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про схемы подключения радиаторов отопления в частном доме.Заключение
Гидроаккумулятор – специальное устройство, задача которого заключается в стабилизации давления в водопроводной системе. Важно правильно провести монтаж гидроаккумулятора для систем водоснабжения, но также следует внимательно отнестись к выбору устройства. В процессе работ учитывается множество разнообразных параметров, начиная с места монтажа прибора и заканчивая выбором объема емкости. Немаловажно также разбираться, как устроен сам агрегат. Эти знания позволят собрать надежную и стабильную водопроводную систему.
Прочитать позжеОтправим материал на почту
РаспечататьСхема подключения гидроаккумулятора к насосу в системе водоснабжения
Любая линия для снабжения частного дома водой состоит из приборов, автоматизирующих процесс ее работы. Одним из основных ее узлов является накопительный бак, при установке которого своими руками важно знать, как выглядит схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения.
Помимо правильного подключения, гидробак необходимо точно отрегулировать, создав внутри оптимальное давление при работе в индивидуальной системе водозабора. Для выполнения данной работы необходим сантехнический инструмент и соблюдение технологии при регулировочных работах.
Зачем нужен гидробак
Гидроаккумулятор всегда ставят в магистраль индивидуального водоснабжения, он работает постоянно и выполняет следующие функции:
- Сглаживает негативные последствия гидравлических ударов. При срабатывании электронасоса водный поток резко останавливается или ускоряется, при этом жидкость воздействует на трубопровод и его узлы с физическим усилием. Подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения позволяет плавно накапливать и отдавать воду за счет расположенной внутри пластичной резиновой мембраны.
- Подключение гидробака уменьшает количество циклов включения и отключения скважинного или колодезного электронасоса за счет накопления жидкости, которая отдается в магистраль при использовании и поддерживает в ней давление, не давая электронасосу включаться.
- Гидроаккумуляторы создают аварийный запас воды в моменты отключения электричества или выхода насосного оборудования из строя.
- Подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения нормализует давление, позволяя избежать его резких перепадов при нестабильной работе электронасоса.
Рис. 1 Гидроаккумуляторы для водопроводных магистралей
Устройство гидробака
Устройство гидроаккумулятора не отличается сложностью, он состоит из металлического бака со встроенной грушевидной мембраной или плоской диафрагмой из резины. Диафрагма крепится поперек корпуса между его половинками, грушевидный баллон устанавливают на входе около горловины – такой тип используют для подачи воды при индивидуальном водоснабжении. В задней части металлической емкости установлен ниппель, с помощью которого в корпус гидробака закачивают воздух, подстраивая его внутреннее давление к системе.
Гидробаки выпускают для отопительных систем, горячей воды (красного цвета) и холодного водоснабжения (синий цвет). В зависимости от объема гидробака и способа монтажа различают модели с горизонтальным расположением и объемные вертикальные агрегаты, которые устанавливаются на ножках.
Горизонтальные модели небольшой емкости чаще используют в насосных станциях со встроенным центробежным электронасосом поверхностного типа и элементами автоматической системы управления. Гидробаки с вертикальным расположением используют отдельно, их удобнее монтировать при работе с погружными электронасосами. Вертикальные баки конструктивно отличаются от горизонтальных моделей: мембранная оболочка крепится в верхней и нижней части корпуса, помимо ниппеля для накачки воздуха они имеют дополнительный штуцер для его стравливания из резиновой оболочки.
При приобретении гидробака следует знать, что его полезный объем при накоплении жидкости составляет не более 30% от общего.
Рис. 2 Конструкция гидробака
Принцип работы гидробака
Обычно внутренняя груша располагается в емкости с воздухом под стандартным давлением 1,5 бар. При включении вода подается установленным в скважину электронасосом в бак, заполняя резиновую грушу – она увеличивается в объеме, сжимая воздушное пространство внутри. При достижении давления (стандарт 3 бара), равного порогу срабатывания автоматического реле, электронасос отключается, и поступление воды в линию прекращается.
При включении вода идет к потребителю под давлением, которое создает резиновая мембрана, сжатая воздухом. По достижении минимальной отметки в 1,7 бар. реле замыкает цепь питания электронасоса и происходит заполнение магистрали.
Рис.3 Пример установки гидроаккумулятора в систему водоснабжения с погружным насосом
Схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения
Установка гидроаккумулятора для систем индивидуального водоснабжения своими руками производится вместе с автоматикой и переходниками, к которым относятся коммутирующий пятивходовой штуцер, манометр для настройки и контроля, коммутирующее гидравлическое реле. При использовании в водозаборе скважинного глубинного электронасоса обвязка для скважины включает в себя реле сухого хода и обратный клапан, если он отсутствует в насосном агрегате.
Читайте также: Испытание трубопроводов водоснабженияЕсли в водопроводной магистрали используется поверхностный центробежный электронасос, то практичнее и дешевле приобрести готовую смонтированную насосную станцию, чем проводить монтаж элементов системы самостоятельно.
Рис. 4 Бачок расширительный в станции
Настройка гидроаккумулятора при подключении
Перед использованием в частном доме водопровода с гидроаккумулятором нужно знать, каким должно быть давление в гидроаккумуляторе для его оптимальной работы, для снятия показаний берут переносной манометр. Типовая водопроводная линия со стандартным реле давления имеет пороги срабатывания от 1,4 до 2,8 бар., заводская установка давления в гидробаке при этом – 1,5 бар. Чтобы работа гидроаккумулятора была эффективной и происходило его полное наполнение, для заданной заводской установки подбирают нижний порог включения электронасоса на 0,2 бар. больше – на реле устанавливают порог 1,7 бар.
Если в гидробаке в процессе эксплуатации или в связи с длительным сроком хранения при измерениях манометром определяют, что давление недостаточно, поступают следующим образом:
- Отключают электронасос от питания.
- Снимают защитную крышку и прижимают клапан гидробака в виде головки ниппеля на выходе устройства – если оттуда поступает жидкость, значит произошло повреждение резиновой мембраны и ее необходимо менять. Если из гидробака поступает воздух, с помощью автомобильного манометра измеряют его давление.
- Сливают воду из магистрали, открывая ближайший к расширительному баку кран.
- При помощи ручного насоса или компрессора накачивают в аккумуляторный бак воздух до достижения показаний манометра в 1,5 бар. Если после автоматики происходит подъем воды на определенную высоту (дома высокой этажности), общий напор и диапазон работы системы повышают исходя из того, что 1 бар. приравнивают к 10 метрам вертикального водного столба.
При расчете необходимого давления в гидробаке для любых диапазонов выбирают его значение на 10% меньше нижнего порога срабатывания реле. Выбор данного значения гарантирует, что встроенная мембрана будет расширяться и сжиматься в небольшом диапазоне и соответственно увеличится срок ее службы и всего расширительного бака.
Рис.5 Настройка гидроаккумулятора
Определение параметров бака
В большинстве случаев включений, гидробаки для водоснабжения устанавливают по принципу: чем больше объем, тем лучше. Но слишком большой объем не всегда оправдан: гидробак займет много полезного места, вода в нем будет застаиваться, и если перебои с электроэнергией бывают очень редко, в нем просто нет необходимости. Слишком маленький гидробак также неэффективен – если используется мощный насос, то он будет часто включаться и выключаться и быстро выйдет из строя. Если возникает ситуация, когда пространство для монтажа ограничено или финансовые средства не позволяют приобрести накопительный бак большой емкости – можно рассчитать его минимальный объем по приведенной ниже формуле.
Рис. 6 Как правильно в системе водоснабжения рассчитать объем гидробака
Еще один метод вычислений – расчет необходимого объема гидробака по мощности используемого электронасоса.
В последнее время на рынке появились современные высокотехнологичные электронасосы с плавным пуском и остановкой, частотным регулированием скорости вращения рабочих колес в зависимости от водопотребления. В этом случае необходимость в гидравлическом баке с большим объемом отпадает – плавный пуск и регулировка не вызывают гидроударов, как в системах с обычными электронасосами. Автоматические блоки управления высокотехнологичных устройств с частотным управлением имеют встроенный гидробак очень маленького объема, рассчитанный на свою насосную группу.
Рис.7 Таблица рассчитанных значений давления и объема гидробака в зависимости от режимов работы поставляющей воду линии
Установка нескольких гидробаков
Некоторые пользователи сталкиваются с проблемой, как подключить дополнительный бак для линии водоснабжения, если произошло увеличение потребления или объем накопительного бака слишком мал для нормальной работы. Установка двух гидроаккумуляторов не представляет особых сложностей, их можно собрать, подключив параллельно, с использованием дополнительного переходного штуцера, гибкого шланга или обрезка водопроводной трубы.
Преимуществом системы с двумя баками является ее высокая надежность в случае, если в одном из них произойдет разрыв резиновой мембраны.
Рис. 8 Гидробак в блоке частотного управления насосами
Как выбрать гидроаккумулятор
При выборе гидроаккумулятора лучше отдать предпочтение моделям с резиновой грушей – в мембранных видах жидкость контактирует с металлическим корпусом, что может вызвать его коррозию.
Основной рабочий элемент баллонного гидробака – грушевидная мембрана, от качества которой зависит срок его службы, при этом материал корпуса играет менее важную роль, так как не контактирует с водой. Обычный материал изготовления груши – изобутированная пищевая резина, при выборе модели для наружного монтажа повышенное внимание следует обращать на фланец, к которому крепится резиновая мембрана. Предпочтение следует отдавать моделям, фланец которых сделан из толстой нержавейки или оцинкованной стали – такое изделие прослужит 10-15 лет без потери своей герметичности.
Еще одно преимущество баллонного бака – простота замены резиновой мембраны. Для этого откручивают несколько шестигранных болтов крепления фланца и снимают его вместе с оболочкой.
Рис. 9 Вертикальные гидробаки в водопроводной линии
Установка гидроаккумулятора
После приобретения подходящей модели электронасоса к скважине или колодцу и подключения его к трубопроводу, расчета объема и покупки нужного гидробака, необходимо его правильно установить. Если модель имеет большой объем и устанавливается на вертикальное ножки, стоит воспользоваться следующими рекомендациями:
- Лучше ставить объемный накопительный бак в самой высокой точке дома (чердак, второй этаж) – это позволит создать максимальное давление в водопроводной линии.
- Пол в помещении должен быть ровным, влажность не должна превышать установленные нормы во избежание коррозии оцинкованного фланца и поверхности бака.
- Устройство лучше подключать при помощи гибкого напорного шланга в оплетке из нержавейки и диаметром накидных гаек в один дюйм, выполненных из латуни. Следует избегать шлангов для подачи с алюминиевой оплеткой и монтажными муфтами из дешевого силумина – хрупкого сплава алюминия с кремнием.
Рис. 10 Схема подключения гидроаккумулятора для индивидуальных систем водоснабжения
Обвязка расширительного бака
Перед тем, как подключить гидроаккумулятор для систем индивидуального водоснабжения, готовят комплектующие: автоматические приборы, фильтры и переходные муфты для подсоединения труб ПНД. После подсоединения электронасоса к водопроводу из ПНД при помощи переходных пластиковых муфт и размещения его в скважине, дальнейшие работы по сборке проводят в следующей последовательности:
- На выходе водопроводной трубы из насоса устанавливают шаровый кран и фильтр грубой очистки для удаления песка из воды.
- После фильтра устанавливают тройник с диаметром отверстий, подходящих для подключения автоматики. В его верхний отвод вкручивают переходную муфту для подключения реле.
- Для присоединения к электронасосу реле давления и манометра применяется стандартный пятивходовой штуцер, который подключают к тройнику при помощи переходника.
- На выходе штуцера с наружной резьбой диаметром 1 дюйм устанавливают шаровый кран с накидной гайкой – это позволит производить ремонт и замену узлов, не сливая воду из всей водопроводной магистрали.
- К выходному отверстию штуцера с внутренней резьбой 1 дюйм при помощи гибкой подводки присоединяют гидроаккумулятор.
- Далее в пятивыводной штуцер устанавливают манометр и реле давления, в тройник вкручивают реле сухого хода.
- В конце подключают электрический кабель питания к реле – монтаж автоматики на этом можно считать законченным.
Многие предпочитают устанавливать всю автоматику с помощью соединительных штуцеров непосредственно на выходе гидроаккумулятора – такая методика не требует подводного шланга.
Рис. 11 Как установить гидроаккумулятор в линию
Гидробак является основным узлом в автоматических системах управления электронасосами, необходимым для снижения нагрузки на водопроводную магистраль и уменьшения циклов срабатывания насосного оборудования. Его соединение с трубопроводом и настройку довольно просто сделать своими руками при использовании простейшего сантехнического инструмента. Для правильного выбора расширительного бака можно использовать не слишком сложную формулу или определить его параметры приблизительно в зависимости от объема подачи или мощности насосного оборудования.
Как подключить гидроаккумулятор в систему водоснабжения
Главная » Водоснабжение » Как подключить гидроаккумулятор в систему водоснабжения
Для того чтобы насос не включался каждый раз как в доме открывается кран, в систему устанавливают гидроаккумулятор. В нем содержится некоторый объем воды, достаточный для небольшого расхода. Это позволяет практически избавиться от кратковременных включений насоса. Установка гидроаккумулятора щатея несложная, но потребуется еще некоторое количество устройств — как минимум — реле давления, а еще желательно наличие манометра и воздухоотводчика.
Функции, назначение, виды
Место установки — в приямке или в доме
В системе водоснабжения частного дома без гидроаккумулятора насос включается всякий раз как где-то идет расход воды. Эти частые включения приводят к износу оборудования. Причем не только насоса, но и всей системы в целом. Ведь каждый раз происходит скачкообразное повышение давления, а это — гидроудар. Чтобы уменьшить количество включения насоса и сгладить гидроудары используют гидроаккумулятор. Это же устройство называют расширительный или мембранный бак, гидробак.
Назначение
Одну из функций гидроаккумуляторов — сглаживать гидроудары мы выяснили. Но есть и другие:
Не удивительно, что в большинстве систем частного водоснабжения данное устройство присутствует — плюсов от его использования много.
Виды
Гидроаккумулятор — это бак из листового металла поделенный на две части эластичной мембраной. Мембрана бывает двух видов — диафрагмы и баллона (груши). Диафрагма крепится поперек бака, баллон в виде груши закрепляют на входе вокруг входного патрубка.
По назначению они бывают трех видов:
- для холодной воды;
- для горячей воды;
- для систем отопления.
Гидробаки для отопления выкрашены в красный цвет, баки для водопровода окрашены в синий. Расширительные баки для отопления имеют обычно меньшие размеры и более низкую цену. Это связано с материалом мембраны — для водоснабжения она должна быть нейтральной, ведь вода в трубопроводе питьевая.
Два вида гидроаккумуляторов
По типу расположения гидроаккумуляторы бывают горизонтальные и вертикальные. Вертикальные снабжены ножками, некоторые модели имеют пластины для навешивания на стену. Именно вытянутые вверх модели чаще используют при самостоятельном создании систем водопровода частного дома — они занимают меньше места. Подключение гидроаккумулятора такого типа стандартное — через вывод размером в 1 дюйм.
Горизонтальными моделями обычно комплектуют насосные станции с насосами поверхностного типа. Тогда насос располагают сверху емкости. Получается компактно.
Принцип работы
Радиальные мембраны (в виде тарелки) используются в основном в гироаккумуляторах для систем отопления. Для водоснабжения в основном внутри устанавливают резиновую грушу. Как работает такая система? Пока внутри есть только воздух, давление внутри штатное — то, которое выставлено на заводе (1,5 атм) или которое вы выставили сами. Включается насос, начинает закачивать в бак воду, груша начинает увеличиваться в размерах. Вода постепенно заполняет все больший объем, все больше сжимая воздух, который находится между стенкой бака и мембраной. При достижении некоторого давления (обычно для одноэтажных домов это 2,8 — 3 атм) насос отключается, давление в системе стабилизируется. При открытии крана или другом расходе воды, она поступает из гидроаккумулятора. Течет она до тех пор, пока в баке давление не упадет ниже определенной отметки (обычно около 1,6-1,8 атм). После чего насос включается, цикл повторяется снова.
Принцип работы гироаккумулятора с мембраной в виде груши
Если расход идет большой и постоянный — набираете ванную, например, — насос качает воду транзитом, не закачивая ее в бак. Бак начинает набираться после того, как закрыты все краны.
За включение и отключение насоса при определенном давлении отвечает реле давления воды. В большинстве схем обвязки гидроаккумулятора это устройство присутствует — такая система работает в оптимальном режиме. Подключение гидроаккумулятора рассмотрим чуть ниже, а пока поговорим о самом баке и его параметрах.
Баки большого объема
Внутреннее строение гидроаккумуляторов объемом от 100 литров и выше немного отличается. Отличается груша — она крепится к корпусу и вверху и внизу. При таком строении появляется возможность бороться с воздухом, который присутствует в воде. Для этого в верхней части имеется выход, в который можно подключить клапан для автоматического сброса воздуха.
Строение гидроаккумулятора большого размера
Как выбрать объем бака
Объем бака выбираете произвольно. Никаких требований или ограничений нет. Чем больше объем бака, тем больший запас воды у вас будет на случай отключения и тем реже будет включаться насос.
При выборе объема стоит помнить, что тот объем, который стоит в паспорте — это размер всей емкости. Воды в ней будет почти в половину меньше. Второе что надо иметь в виду — это габаритные размеры емкости. Бак на 100 литров это приличная такая бочка — около 850 мм высотой и 450 мм в диаметре. Для нее и обвязки надо будет где-то найти место. Где-то — это в помещении, куда приходит труба от насоса. Там обычно и устанавливают все оборудование.
Объем выбирают исходя из среднего расхода
Если чтобы выбрать объем гидроаккумулятора вам требуются хоть какие-то ориентиры, посчитайте средний расход с каждой точки водоразбора (есть специальные таблицы или можно посмотреть в паспорте к бытовой технике). Все эти данные суммируйте. Получите возможный расход в том случае, если все потребители будут одновременно работать. Потом прикиньте, сколько и каких одновременно устройств может работать, посчитайте сколько в этом случае за минуту уйдет воды. Скорее всего к этому времени вы уже придете к какому-то решению.
Чтобы было немного проще, скажем, что объема гидробака в 25 литров хватает на обеспечение нужд двух человек. Он обеспечит нормальное функционирование совсем небольшой системы: кран, унитаз, мойка и небольшой водонагреватель. При наличии другой бытовой техники емкость надо увеличивать. Хорошая новость в том, что если вы решите, что имеющегося резервуара вам недостаточно, можно всегда установить дополнительный.
Каким должно быть давление в гидроаккумуляторе
В одной части гидроаккмулятора находится сжатый воздух, во вторую закачивается вода. Воздух в баке находится под давлением — заводские настройки — 1,5 атм. Это давление не зависит от объема — и на баке емкостью 24 литра и в 150 литров оно одинаковое. Больше-меньше может быть предельно допустимое максимальное давление, но оно зависит не от объема, а от мембраны и указывается в технических характеристиках.
Конструкция гидроаккумулятора (изображение фланцев)
Предварительная проверка и коррекция давления
Перед подключением гидроаккумулятора в систему желательно давление в нем проверить. От этого показателя зависят настройки реле давления, а при транспортировке и хранении давление могло упасть, так что контроль очень желателен. Контролировать давление в гиробаке можно при помощи манометра, подключенного к специальному входу в верхней части бака (емкость от 100 литров и больше) или установленного в нижней его части как одну из деталей обвязки. Временно, для контроля, можно подключить автомобильный манометр. Погрешность у него обычно невелика и работать им удобно. Если такого нет, можно использовать штатный для водопроводов, но они обычно точностью не отличаются.
Подключить манометр к ниппелю
При необходимости давление в гидроаккумуляторе можно увеличить или уменьшить. Для этого есть ниппель в верхней части бака. Через ниппель подключается автомобильный или велосипедный насос и при необходимости давление увеличивается. Если же его надо стравить, каким-то тонким предметом отгибают клапан ниппеля, выпуская воздух.
Какое давление воздуха должно быть
Так таким же должно быть давление в гидроаккумуляторе? Для нормальной работы бытовой техники необходимо давление 1,4-2,8 атм. Чтобы мембрана бака не рвалась, давление в системе должно быть чуть больше давления бака — на 0,1-0,2 атм. Если в баке давление 1,5 атм, то давление в системе не должно быть ниже чем 1,6 атм. Это значение и выставляют на реле давления воды, которое работает в паре с гидроаккумулятором. Это оптимальные настройки для небольшого одноэтажного дома.
Если дом двухэтажный, придется давление повышать. Есть формула расчета давления в гидробаке:
Vатм.=(Hmax+6)/10
Где Hmax — высота наивысшей точки водоразбора. Чаще всего это душ. Измеряете (высчитываете) на какой высоте относительно гидроаккумулятора находится его лейка, подставляете в формулу, получаете давление, которое должно быть в баке.
Подключение гидроаккумулятора к поверхностному насосу
Если в доме установлена джакузи, все сложнее. Придется подбирать опытным путем — меняя настройки реле и наблюдая за работой точек водоразбора и бытовой техники. Но при этом рабочее давление не должно быть больше максимально допустимого для другой бытовой техники и сантехнических приборов (указывается в технических характеристиках).
Как выбрать
Основной рабочий орган гидробака — мембрана. От качества материала зависит срок ее службы. Лучшими на сегодня являются мембраны из изобутированной резины (ее еще называют пищевой). Материал корпуса имеет значение толкьо в баках мембранного типа. В тех, в которых установлена «груша» вода контактирует только с резиной и материал корпуса значения не имеет.
Фланец должен быть из толстой оцинкованной стали, но лучше — из нержавейки
Что действительно важно в баках с «грушами» — это фланец. Обычно его делают из оцинкованного металла. В этом случае важна толщина металла. Если это всего 1 мм, примерно через год-полтора эксплуатации в металле фланца появится дырка, бак потеряет герметичность и система перестает работать. Причем гарантия всего год, хоть заявленный срок эксплуатации — 10-15 лет. Фланец портиться обычно после окончания гарантийного срока. Заварить его нет никакой возможности — очень тонкий металл. Приходится искать в сервисных центрах новый фланец или покупать новый бак.
Итак, если хотите чтобы гидроаккумулятор служил долго, ищите фланец из толстой оцинковки или тонкий, но из нержавейки.
Подключение гидроаккумулятора к системе
Обычно системе водоснабжения частного дома состоит из:
В данной схеме может еще присутствовать манометр — для оперативного контроля давления, но это устройство не обязательно. Его можно периодически подключать — для проведения тестовых замеров.
С пятивыводным штуцером или без
Если насос поверхностного типа, гидроаккумулятор обычно ставят возле него. В этом случае обратный клапан ставят на всасывающем трубопроводе, а все остальные устройства устанавливаются в одной связке. Соединяются они обычно при помощи пятивыводного штуцера.
Пятивыводной штуцер для обвязки гидроаккумулятора
Он имеет выводы с разными диаметрами, как раз под используемые для обвязки гидроаккумулятора устройства. Потому систему чаще всего и собирают на его основе. Но данный элемент совсем не обязателен и можно все соединить при помощи обычных фитингов и кусков труб, но это более трудоемкое занятие, к тому же соединений будет больше.
Как подключить гидроаккумулятор к скважине — схема без пятивыводного штуцера
Одним своим дюймовым выводом штуцер накручивается на бак — патрубок расположен внизу. К выходам на 1/4 дюйма подключается реле давления и манометр. К оставшимися свободными дюймовым выводам подключается труба от насоса и разводка к потребителям. Вот и все подключение гироаккумулятора к насосу. Если собираете схему водоснабжения с поверхностным насосом, использовать можно гибкий шланг в металлической обмотке (с дюймовыми штуцерами) — с ним работать проще.
Наглядная схема подключения насоса и гидроаккумулятора — там где необходимо используйте шланги или трубы
Как обычно, вариантов несколько, выбирать вам. Подключают гидроаккумулятор к погружному насосу точно также. Вся разница в том, где установлен насос и куда подавать питание, но к установке гидроаккумулятора это не имеет отношения. Его ставит в том месте, куда заходят трубы от насоса. Подключение — один в один (смотрите схему).
Схема подключения гидроаккумулятор к погружному насосу
Как установить два гидробака на один насос
При эксплуатации системы иногда владельцы приходя к выводу, что имеющегося объема гидроаккумулятора им недостаточно. В таком случае можно параллельно установить второй (третий, четвертый и т.д.) гидробак любого объема.
Подключение нескольких гидробаков в одну систему
Перенастройку системы делать не надо, реле будет отслеживать давление в том баке, на котором установлено, а жизнеспособность такой системы намного выше. Ведь если повредится первый гидроаккумулятор, второй будет работать. Есть и еще один положительный момент — два бака по 50 литров стоят меньше, чем один на 100. Дело в более сложной технологии производства крупногабаритных емкостей. Так что это еще и экономически выгоднее.
Как подключить второй гидроаккумулятор в систему? На вход первого накрутить тройник, к одному свободному выходу подключить вход от насоса (пятивыводного штуцера), к оставшемуся свободным — вторую емкость. Все. Можно схему тестировать.
Схема подключения двух гидроаккумуляторов к одному насосу. Схемы подключения гидроаккумулятора в систему водоснабжения
Отправим материал вам на e-mail
Все составляющие элементы станции автономного водоснабжения должны работать согласованно. В этом случае будет обеспечена эффективность, предусмотренная производителем оборудования. Правильный монтаж и настройка для гидроаккумулятора также уменьшит негативные воздействия на технику. Это позволит без дополнительных затрат продлить ее срок службы. Собственные знания и навыки помогут лично выполнять рабочие операции, без обращения к услугам профильных сервисных предприятий.
Конструкция устройства для гидроаккумулятора
Для лучшего понимания функций отдельных элементов надо рассмотреть систему в целом.
Из колодца, или другого источника вода насосом подается в магистральный трубопровод. Чтобы исключить ее перемещение в противоположном направлении устанавливается предохранительный клапан. В нужных местах устанавливается запорная арматура. Ее используют для профилактических работ, настройки, замены вышедших из строя блоков.
Вода по трубопроводу поступает в специальную емкость, которая выполняет несколько функций:
- накопление и хранение запаса жидкости;
- создание нормального давления в участках трубопровода, подключенных к потребителям;
- демпфирование перепадов напора при подсоединении местного водоснабжения к централизованным сетям.
Основным рабочим элементом такой емкости является гибкая перегородка. Но первоначальное давление в самом баке создает насос. При соответствующем оснащении он управляется со специального пульта. Туда поступают данные с реле давления для гидроаккумулятора.
Выше приведена часть схемы класса «умный дом». Она подключается к общей системе управления. На практике часто используют более экономичные решения.
Чтобы успешно решать обозначенные задачи применяют следующие конструкции гидроаккумуляторов:
- Прочный бак создают с элементами, которые пригодятся для прочного закрепления на горизонтальной, или вертикальной плоскости.
- Металлические корпуса защищают специальными покрытиями от коррозии. Они рассчитаны на давление до 6 атм. и выше.
- Внутри вставлена мембрана из резины.
- Для регулировок и добавления и выпуска воздуха используют встроенный золотник. В большие емкости монтируют специальный клапан.
- Чтобы повысить потребительские характеристики создают слой из эмали, керамики и других химически нейтральных составов внутри бака. Для систем с питьевой водой применяют совершенно безопасные сорта каучука.
Обратите внимание! Если приобретается гидроаккумулятор для системы отопления надо обратить внимание на пригодность модели к работе с жидкостями при повышенной температуре.
На этой картинке виден еще один важный элемент, проточный фильтр . Он предотвращает попадание механических загрязнений, повреждение реле и блокировку его приводных механизмов. Увеличенная емкость бака пригодится не только при большом ежедневном потреблении. Она уменьшит количество включений/выключений насоса, что окажет позитивное влияние на долговечность и надежность системы.
В стандартной методике расчета объема бака (ОБ) используют следующую формулу:
ОБ=16,5 х РВ/КВ х КД х 1/ДВК , где:
- РВ – расход в литрах за одну минуту. Используют сумму всех потребностей, хозяйственных, для приготовления пищи, санитарно-гигиенических и других.
- КВ – количество включений нагнетающего насоса за 60 мин. Рекомендуется подбирать параметры таки образом, чтобы число таких пусков не превышало 8-10 за соответствующий промежуток времени при максимальном потреблении.
- КД – комплексный коэффициент давлений. Его рассчитывают по формуле Двк х Двык/(Двк – Двык). Здесь Двк и Двык – уровни максимального и минимального давления, по которым включается и выключается насос.
- ДВК – это давление, которое образуется в части бака, где находится воздушный демпфер.
Чтобы не стеснять себя при круглогодичном проживании семье из трех человек достаточно бака емкостью 40-60 литров. Подобные советы дают профильные специалисты. В действительности лучше сделать более точный расчет при приведенной выше методике. Полученные результаты надо увеличить с учетом визитов гостей, иных ситуаций, сопровождающихся повышенным расходом воды. Подобный подход поможет приобрести гидроаккумулятор для водоснабжения, цена которого будет соответствовать техническим характеристикам и потребностям будущих пользователей.
При размещении бака в максимально высокой точке строения будет использована сила земного тяготения. Но надо учитывать, что помещение надо надежно защитить от неблагоприятных внешних воздействий. В нем поддерживают круглый год температуру выше 0°С.
Необходимо помнить об увеличении механических нагрузок. Крупный бак с водой весит много, поэтому иногда требуется дополнительное усиление силового каркаса строения. По перечисленным причинам большие емкости часто устанавливают в цокольном этаже.
Статья по теме:
Как установить реле давления для гидроаккумулятораПеред выполнением рабочих операций необходимо уточнить общие требования. Чтобы функционировала в оптимальном режиме разницу давлений для включения и выключения насоса устанавливают в границах диапазона от 0,9 до 1,8 атм. Превышение его увеличит расход электроэнергии.
Чтобы вычислить, какое давление должно быть в гидроаккумуляторе (ДГА), используйте формулу ДГА = (В+6,5)/10 , где:
- В – высота. Это расстояние берут от центральной оси бака до самой верней точки, в которой выполняется отбор воды.
- 6,5 – этот цифровой коэффициент учитывает высоту конкретного строения. Для примера взят типовой коттедж (2 этажа).
Обратите внимание! При отсутствии штатного оснащения понадобится соответствующий измерительный прибор.Процесс подключения реле давления к гидроаккумулятору
Для изучения в этой статье рассмотрено механическое реле давлени я для гидроаккумулятора. Эта конструкция повторяется в модификациях разных производителей, со сравнительно небольшими изменениями.
Это изделие подсоединяют к системе водоснабжения в собранном виде. Для размещения в удобном месте можно применять гибкие трубки, рассчитанные на соответствующие уровни давления. При необходимости используют переходные фитинги. По завершении монтажа проверяют экспериментально герметичность резьбовых соединений.
Электрическое подключение допустимо выполнять непосредственно в цепи питания насоса. Применяют провода, рассчитанные на соответствующие мощности. Чтобы исключить ошибки рекомендуется использовать изделия с цветовой оплеткой. Стандарт «земли» – сочетание желтого и зеленого. Электродвигатель подключается к сети 220 V через автомат, обеспечивающий быстрое отключение при возникновении короткого замыкания.
Все электромонтажные работы выполняют при отключенном напряжении. Следует исключить случайную подачу напряжения и в процессе регулировки реле давления для гидроаккумулятора.
Схема подключения при использовании датчика сухого хода
Настройка реле давления гидроаккумулятораИспользуйте следующий алгоритм:
- Отключите насос и удалите воду.
- Включите оборудование и повышайте давление, с последующим сливом жидкости. Запишите уровни включения/выключения электромотора.
- Увеличивают порог, при котором напряжение подается на двигатель, гайкой на крупной пружине (зажимают ее).
Реле давления для гидроаккумулятора полностью отвечает за его режим работы и периодичность активации насоса. Это главное управляющее устройство системы. Вся схема подачи воды тесно связана с выставленными на нем значениями. Именно этот элемент дает сигнал электронасосу включаться или выключаться.
Место прибора в системе подачи воды
(ГА) состоит из емкости, клапана для стравливания, фланца, 5-выводного штуцера (тройника) с муфтами для соединения, а также реле давления (управляющего узла), которое задает ритм всей работе.
- главный управляющий элемент
- обеспечивает работу без перегрузок
- контролирует оптимальное наполнение бака водой
- продлевает срок службы мембраны и всего оборудования в целом
Манометр, который показывает давление в баке, есть в комплекте или докупается отдельно.
Насос выкачивает воду из скважины, направляет ее по трубам. Далее, она попадает в ГА, а из него – в домашний трубопровод. Задача мембранного бака – поддерживать стабильное давление, а также цикл работы помпы. Для нее существует определенный максимум активаций – около 30 в час. При превышении механизм испытывает нагрузки и через короткое время может выйти из строя. Отрегулировать реле давления воды нужно так, чтобы устройства работали, как положено, не превышая критической нагрузки.
Под настройкой накопительного бака подразумевают создание требуемого количества атмосфер в нем самом и правильное выставление порогов срабатывания помпы
Устройство и принцип работы
Прибор имеет вид коробки различной формы с элементами управления под крышкой. Она крепится к одному из выходов штуцера (тройника) емкости. Механизм оснащен небольшими пружинами, которые регулируют, поворачивая гайки.
Принцип работы по порядку:
- Пружины соединены с мембраной, реагирующей на скачки нажима. Увеличение показателей сжимает спираль, уменьшение приводит к растяжению.
- Контактная группа реагирует на указанные действия, смыкая или размыкая контакты, тем самым передавая сигнал насосу. Схема подключения обязательно учитывает подсоединения его электрокабеля к устройству.
- Накопитель заполняется – нажим растет. Пружина передает силу напора, устройство срабатывает согласно выставленным значениям и выключает помпу, передавая ей команду об этом.
- Жидкость расходуется – натиск слабеет. Это фиксируется, двигатель включается.
Узел состоит из таких деталей: корпус (пластик или металл), мембрана с крышкой, латунный поршень, шпильки с резьбой, пластины из металла, муфты под кабели, колодки для клемм, платформа на шарнирах, чувствительные пружины, контактный узел.
Алгоритм действия управляющего устройства максимально простой. Механизм реагирует на изменение количества атмосфер внутри накопителя. Подвижную платформу поднимают или опускают пружины в зависимости от нажима на поршень, а та в свою очередь взаимодействует с контактами, которые подают сигнал помпе о старте или прекращении закачки.
Установка
Зачастую комплект ГА продается в разобранном состоянии, и контролирующий блок нужно монтировать самому.
Подключение реле давления к гидроаккумулятору поэтапно выглядит так:
- Станцию отключают от сети. Если в накопитель уже накачали воду, то ее сливают.
- Прибор фиксируется стационарно. Он навинчивается на 5-выводной штуцер агрегата или на выходной патрубок и должен быть жестко закреплен.
- Схема подключения проводов обычная: есть контакты для сети, насоса, а также заземление. Кабели пропускают сквозь отверстия на корпусе и подсоединяют к контактным колодкам с клеммами.
Электрическое подключение к насосу
Настройка
Перед тем как отрегулировать реле, нужно учесть, что его значения неразрывно связаны с давлением внутри мембранного бака. Сначала нужно создать требуемую величину нажима внутри него, а потом перейти к работе с рассматриваемым элементом управления.
Регулировку проводят в 3 этапа:
- давление внутри ГА
- уровень запуска помпы
- отметка отключения
Для оптимальной работы необходимо подгонять параметры несколько раз опытным путем, учитывая расход воды, высоту труб и величину напора в них.
Показатели внутри гидроаккумулятора
Желательно чтобы регулировка давления в гидроаккумуляторе учитывала следующие примеры и правила:
- для одноэтажного дома достаточно 1 бара, а если бак установлен в подвале, то добавляют еще 1
- значение должно быть больше, чем в наиболее высокой точке водозабора
- сколько атмосфер должно быть внутри емкости определяют по следующей формуле: к высоте труб до самой верхней точки забора воды добавляют 6 и полученный результат делят на 10
- если точек потребления много или разветвление трубопровода значительное, то к полученной цифре добавляют еще немного. Сколько добавить определяется опытным путем. Для этого есть следующее правило. Если значение занижено, то вода не будет доставляться к приборам. Если оно будет завышено, то ГА будет постоянно пуст, натиск будет слишком силен, а также возникнет риск разрыва мембраны.
Для того чтобы повысить давление в гидроаккумуляторе, воздух подкачивают обыкновенным велосипедным насосом (на корпусе есть специальный золотник), для понижения – его стравливают. Пневмоклапан для этого расположен под декоративной накладкой. Процедуру нужно делать при отсутствии напора воды, для чего требуется просто закрыть краны.
Величину показателей определяют манометром, подключаемым к золотнику. Коррекцию производят после того, как насос отключился. Перепад давления создают, открывая кран в ближайшей точке.
Производители стандартно устанавливают давление в баке в 1,5 – 2,5 бар. Его увеличение уменьшает полезное пространство внутри емкости и повышает давление в системе – это нужно учитывать при расчетах.
Основы регулировки порогов срабатывания
Есть две пружины с гайками: большая отвечает за значения для отключения насоса, меньшая – для включения. Болты отпускаются или закручиваются, тем самым производится регулировка.
Настройка реле давления гидроаккумулятора будет качественной, если соблюдать такие правила:
- средняя рекомендуемая разница между значениями для включения и выключения насоса – 1 — 1,5 атм
- давление внутри ГА должно быть ниже, чем выставленное значение для включения насоса на 10 %. Пример: если отметка для активации выставлена на 2,5 бара, а для выключения – на 3,5 бара, то внутри емкости должно быть 2,3 бара
- гидроаккумулятор и блок управления имеют свои границы нагрузки – при покупке нужно проверить, совпадают ли они с расчетами по системе (высота труб, количество точек забора, частота расхода)
Рассматриваемый механизм контролирует максимальную и минимальную величину давления в баке. Он поддерживает разницу его значений при активации и выключении станции. Предел его настроек зависит от мощности и часового расхода помпы.
Заводские параметры указывают в техпаспорте товара. Обычно они такие:
- предельные границы – 1 – 5 атм
- диапазон функционирования насоса – 2,5 атм
- стартовая отметка – 1,5 атм
- максимальна отметка для отключения – 5 атм
Подготовка и пример выставления нужных значений
Подготовка:
- бак подключают
- регулировку управляющего узла осуществляют под давлением, систему не отключают от питания
- внутри агрегата давление должно быть ниже на 10 – 13%, чем у насосной станции. То есть примерно на 0,6 – 0,9 атм, чем отметка, при которой включается мотор
- все краны закрывают
- выставленный уровень проверяется манометром в течение часа, чтобы убедиться, нет ли утечек
- снимают крышку корпуса блока, чтобы иметь доступ к гайкам и наблюдать за пружинами
Настройка с примером выставления отметок 3,2 атм для отключения и 1,9 атм для включения (двухэтажный дом):
- Запускают помпу, чтобы определить напор в системе. Она должна заполнить накопительную часть устройства и повысить давление.
- Определяют, на каком показателе манометра произойдет отключение (обычно это не более 2 атм.) При превышении в действие вступает малая пружина, что отчетливо видно.
- Мотор остановлен выше 3,2 – 3,3 атм, этот показатель уменьшают, вращая гайку на малой пружине по четверть оборота, так как она очень чувствительна, до тех пор пока мотор не включится.
- Делают проверку манометром: 3 – 3,2 атм будет достаточно.
- Включают кран, чтобы сбросить натиск и чтобы ГА освободился от жидкости и фиксируют манометром отметку активации помпы, обычно это 2,5 атм – достигнут нижний показатель давления.
- Чтобы уменьшить нижний порог, вращают болт большой пружины против часовой стрелки. Далее, старт насоса до поднятия давления на необходимый уровень, после чего нужно манометром проверить давление. Приемлемое значение – 1,8 – 1,9 атм. При «провале» гайку вращают по часовой стрелке.
- Еще раз немного подгоняют малую пружину, уточняя уже выставленные пороги.
Болты для регулировки очень чувствительные – поворот всего на 3/4 оборота может добавить 1 атм. Давление включенной помпы должно быть на 0,1 – 0,3 атм больше, чем в пустом накопителе, что исключит повреждение «груши» внутри его.
Процесс настройки кратко
Для лучшего понимания, как настроить реле давления, изложим процесс четче:
- отметка включения помпы (минимальное давление): вращение болта большой пружины по часовой стрелке увеличивает стартовую отметку, против – уменьшает;
- значение для отключения: двигают малую пружину, при закручивании – разница давления увеличивается, при откручивании – отметка срабатывания уменьшается;
- результат проверяют открыванием крана и сливанием воды, фиксируя момент включения помпы;
- внутреннюю силу нажима регулируют, спуская или накачивая воздух и проверяя это манометром.
Увеличением заводских параметров включения (выше 1, 5 атм) создается риск критической нагрузки на мембрану гидробака. Рабочий диапазон помпы регулируют, учитывая максимально возможную нагрузку для водоразборной арматуры. Уплотнительные кольца бытовых кранов максимально выдерживают 6 атм.
Обслуживание, неполадки, эксплуатация
Профилактические действия и ремонт:
- механические чувствительные части необходимо проверить и отрегулировать
- контакты желательно почистить
- при несрабатывании не спешите разбирать механизм – сначала попробуйте легко постучать не слишком тяжелым предметом по корпусу
- шарниры «качелек» смазывают консистентной смазкой раз в год
- не закручивайте гайки регулировки полностью – механизм не будет работать
Если прибор не держит давление, неправильно срабатывает или вообще не работает, воздержитесь от поспешных выводов и не выбрасывайте его. Пыль, мусор, песок в мембранном пространстве не дают ему нормально реагировать. Действия по исправлению проблемы такие:
- Открутить 4 болта на дне, снять накладку с входным патрубком и крышку.
- Осторожно промыть мембрану, а также полости вокруг нее.
- Установить все элементы в обратном порядке.
- Снова выставить пороги и осуществить пробный запуск.
Мастера рекомендуют, перед тем как правильно настроить реле, не превышать верхний порог больше на 80% максимально допустимых значений для конкретной модели, которые указаны в инструкции (стандартно около 5 – 5,5 атм.).
Для качественной работы в трубопроводе не должно быть воздуха. Периодически (раз в 3 – 6 мес.) нужно проверять выставленные пороги срабатывания, показатели давления в ГА, и стравливать или подкачивать воздух. Прежде чем приступить к настройке, нужно узнать, сможет ли реле давления для гидроаккумулятора и сам агрегат выдержать требуемые нагрузки, отвечают ли им его технические возможности.
Система водоснабжения частного дома просто обязана быть надежной и обеспечивать дом водой бесперебойно при любых климатических условиях. С горем пополам это получается у централизованной системы водоснабжения и там, где есть возможность к ней подключиться, частники обеспечены водой круглогодично. В тех же случаях, когда такой возможности нет, приходится устраивать систему водоснабжения своими руками, а схема подключения элементов системы зависит от массы факторов.
Назначение современного гидроаккумулятора
Долговечность, экономичность и бесперебойность работы системы водоснабжения целиком зависят от схемы подключения. Одним из основных элементов системы считается гидроаккумулятор. От правильности выбора схемы его обвязки и будет зависеть работоспособность всего комплекса. – содействовать стабильности подачи воды, стабильности давления воды в системе и обеспечение необходимого резервного объема воды, в зависимости от модели и типа устройства.
В принципе, все гидроаккумуляторы устроены однотипно. Их работа построена на взаимодействии сжатого воздуха и воды. Сжатый воздух оказывает давление на массу воды посредством резиновой мембраны, тем самым поддерживая необходимый его уровень во всей системе. Это может пригодиться тогда, когда бывают перебои с электроэнергией или временной недееспособностью водяного насоса, когда давление в системе нестабильно.
Виды и бренды гидроаккумуляторов
Схема подключения гидроаккумулятора для систем водоснабжения напрямую зависит от типа гидроаккумулятора, поэтому мы просто обязаны рассмотреть их хотя бы схематически. Несмотря на практически одинаковый принцип действия, все гидроаккумуляторы могут иметь некоторые особенности конструкции, прямо влияющие на их физическое расположение и, как следствие, на схему подключения:
А вот тип расположения гидроаккумулятора как раз непосредственно зависит от типа насоса, подающего воду. Так, горизонтальные модели в основном используются для выносных, наружных насосов, а в паре с погружными работают вертикальные гидроаккумуляторы. Из отечественных производителей гидроаккумуляторов самым востребованным, но не самым качественным считаются гидроаккумуляторы Джилекс, а из европейских брендов – Рефлекс и Цильмет.
Функции гидроаккумулятора
Необходимо коснуться также основных более подробно, тогда схемы подключения и необходимость в каждой из них будут гораздо яснее.
- Стабилизация давления в системе водоснабжения. Давление создает насос, а гидроаккумулятор играет роль конденсатора в электрической цепи. Он накапливает воду, но выдает ее строго под указанным давлением, независимо от того, какое давление при этом создает гидронасос и какого он типа. Это продлевает ресурс дорогого насоса, потому что ему не нужно включаться и выключаться каждый раз, когда пользователь открывает кран.
- Аккумуляция, накопление минимального запаса воды на случай перебоев с энергопоставками. В зависимости от модели гидроаккумулятора, он может накапливать определенное количество воды и работать некоторое время в автономном режиме, без участия насоса. Минимальный объем аварийного гидроаккумулятора – 100-120литров.
- Опережение и демпфирование гидроудара. Очень полезная функция гидроаккумулятора. Дело в том, что при относительно нестабильном напряжении в сети, может возникнуть ситуация, когда электродвигатель насоса резко повысит давление в системе, что может привести к выходу из строя бытовых приборов, подключенных к и отопления. Гидроаккумулятор исключает скачки давления и возникновение гидроудара.
Схема подключения гидроаккумулятора к насосам
В зависимости от типа насоса, как мы уже говорили ранее, схемы подключения гидроаккумулятора к насосам могут быть разными. Кратко рассмотрим основные из них.
- Схема подключения глубинного насоса и гидроаккумулятора предполагает установку гидроаккумулятора после насоса. При этом обязательной будет установка обратного клапана, чтобы вода под созданным в устройстве давлением, не выталкивалась обратно в скважину. Объем гидроаккумулятора вычисляется, исходя из уровня потребления воды. Среднее количество включений насоса по паспорту – около 10, поэтому опираясь на эти данные выбирают гидроаккумулятор соответствующего объема.
- Поверхностный насос с гидроаккумулятором подключаются несколько иначе. С точностью до наоборот. Вода, всасываемая насосом, проходит вначале через накопительную емкость, после чего подается потребителю. Такая схема подключения позволяет регулировать нижний порог давления и верхний. Чтобы их знать, нужно в каждом конкретном случае отталкиваться от среднего давления системы, которое диктуется приборами и количеством точек потребления. В этой цепи необходимо учитывать схему подключения реле давления гидроаккумулятора, на котором и выставлены пограничные параметры.
- Кроме этих схем, существуют еще схемы подключения гидроаккумулятора в составе насосной станции, с повысительным насосом, а также схема подключения для устройства системы отопления. Различаются они незначительно, в основном наличием дополнительных элементов, таких как расширительный бак, дополнительные электронные клапаны и регуляторы.
Зная эти схемы, хотя бы в общих чертах, можно обеспечить свой дом водой круглый год и на стабильно высоком уровне. Главное, правильно выбрать хороший гидроаккумулятор.
Эффективность автономного водоснабжения в частном доме или на дачном участке во многом обеспечивает реле давления воды для насоса, однако для его корректной работы необходимо правильно установить и эксплуатировать оборудование. Поняв принцип работы этого устройства, вы сможете оценить его необходимость и важность безотказной эксплуатации.
Назначение реле давления и принцип работы
Обычно оснащаются автоматикой для контроля и управления работой, так как включение и отключение перекачивающего оборудования в автономном режиме крайне необходимо. Выполнение этих операций вручную потребует постоянного внимания к системе и не даст обитателям дома заниматься своими делами, работать и отдыхать.
Достаточный уровень контроля обеспечивает реле давления. Оно представляет собой блок с пластиковым кожухом. Внутри корпуса находятся две пружины, каждая из которых «отвечает» за настройку значения крайнего положения (параметров включения и отключения насоса) .
Реле функционально соединено с гидроаккумулятором, в котором в находятся вода и сжатый воздух, среды соприкасаются через гибкую эластичную мембрану. В рабочем положении находящаяся в резервуаре вода через разделяющую перегородку давит на воздух, создавая определенное давление. Когда вода расходуется, ее объем уменьшается, снижается давление. При достижении определенного (выставленного на реле) значения, включается насос и вода закачивается в резервуар до достижения выставленного на второй пружине значения.
Схема подключения реле давления воды для насоса предусматривает соединение оборудования с водопроводом, насосом и сетью электрического питания.
Выбор места установки
Для корректной работы оборудования подключение реле давления к насосу должно выполняться таким образом, чтобы избежать влияния турбулентности и резких перепадов давления в моменты включения перекачивающего оборудования и в процессе его работы. Наилучшее место для этого — в непосредственной близости от гидроаккумулятора.
Перед установкой реле давления обратите внимание на рекомендованный производителем режим эксплуатации, в частности, на допустимые значения температуры и влажности. Некоторые модели могут работать только в отапливаемых помещениях.
В классической схеме подключения реле давления к глубинному насосу автономного водоснабжения перед реле устанавливается следующее оборудование:
- перекачивающий агрегат,
- обратный клапан,
- трубопровод,
- перекрывающий поток вентиль,
- дренаж в канализацию,
При использовании многих современных моделей перекачивающих агрегатов поверхностного типа установка реле давления воды для насоса может быть намного проще: проводится блочный монтаж, когда реле устанавливается вместе с насосом. Перекачивающий агрегат имеет специальный штуцер, поэтому пользователю нет необходимости самостоятельно искать наиболее подходящее место монтажа. Обратный клапан и фильтры для очистки воды в таких моделях часто бывают встроенными.
Подключение реле давления к погружному насосу также может быть проведено, если разместить гидроаккумулятор в и даже в самом колодце, так как часто требуется влагозащищенное исполнения оборудования контроля и условия эксплуатации реле давления могут позволять его нахождение в таких местах.
Схема подключения реле давления и насосной станции с поверхностным насосом незначительно отличается от схемы с погружным агрегатом последовательностью расположения некоторых элементов
Очевидно, что выбор способа и места установки зависит от исполнения оборудования, обычно все рекомендации в этом отношении указываются производителем в сопроводительной документации.
Подключение реле давления
Существует две часто используемые схемы, по которым производится подключение автоматики насоса и реле давления. Рекомендуемый производителем способ всегда указывается в сопроводительной документации, однако полезно будет ознакомится с возможными схемами.
Важно: При работе нужно соблюдать последовательность: сначала реле подключается к водопроводу, а затем к электрической сети.
1 способ
Реле монтируется на трубопроводе (выбор места делается с учетом указанных выше правил и рекомендаций). Монтаж выполняется при помощи тройника, соединенного с переходящим штуцером (его может заменить отводной шланг).
2 способ
Гидроаккумулятор оснащается штуцером, имеющим пять выходов , к которым подсоединяют:
- трубопровод от источника забора воды,
- реле,
- манометр,
- трубопровод, подающий воду в дом,
- собственно гидроаккумулятор.
Реле, в свою очередь, соединяется с погружным или наружным насосом и электропитанием 220 В.
Для обоих вариантов справедливы следующие рекомендации:
- Необходимость герметизации резьбовых соединений с помощью пеньковой подмотки и герметика или с использованием ФУМ-ленты,
- Для того, чтобы выполнить соединение, потребуется вращение прибора на фитинге, но альтернативой может стать использование соединения «американки».
- Электроподключение должно выполняться с помощью кабеля, сечение которого выбирается в соответствие с мощностью перекачивающего агрегата (обычно используется оборудование не более 2 кВт, для которого достаточно проводника с сечением 2,5 кв. мм).
- Клеммы для подключения обычно имеют маркировку для более простого монтажа, однако, если подобная маркировка отсутствует, это не будет большой проблемой – предназначение каждой клеммы не сложно определить по схеме.
- Наличие заземляющей клеммы делает выполнение заземления для оборудования обязательным.
Все нюансы определяет прилагающаяся к технике схема подключения погружного насоса с реле давления или аналогичное соединение для наружного перекачивающего агрегата.
Правила подбора оборудования
- Для автономных систем водоснабжения следует выбирать реле бытового назначения. Подобные системы характеризуются основными параметрами: максимальное значение давления – не более 5 атмосфер, рабочие значения давления обычно находятся в пределах от 1,4 до 2,8 атм.
- При настройке реле важно помнить, что величина разности между предельными значениями (настройками на пружинах) напрямую влияет на объем воды, который насос при таких настройках станет закачивать в резервуар гидроаккумулятора. Большой объем способствует тому, что перекачивающий агрегат станет включаться реже, однако нельзя превышать в этом отношении технические возможности системы.
- Не стоит экономить чрезмерно, приобретая реле неизвестного происхождения. Такая техника не только не сможет обеспечить корректной работы, но и с большой долей вероятности станет причиной более поломки другого оборудования, входящего в систему.
- Подключение автоматики насоса и реле давления совместно с качественным манометром, установленным рядом с реле, позволит контролировать параметры работы системы и поможет обнаружить нарушения на ранней стадии, когда внешние проявления еще отсутствуют.
Настройка
Для настройки реле давления необходимо установить в системе рабочее давление. Для этого после сборки схемы оборудование следует включить и подождать автоматического отключения при срабатывании реле. После этого снимают крышу и настройку выполняют в такой последовательности:
- Ослабляют гайку, которая прижимает меньшую пружину.
- Устанавливают требуемое значение минимального значения давления (параметр включения насоса). Вращение по часовой стрелке гайки большой пружины – увеличение выставляемого значения давления, в обратную сторону – уменьшение.
- Открыв кран, опустошают систему, контролируя по манометру порог срабатывания автоматики. При неудовлетворительном результате корректируют настройку.
- Аналогичным образом производится настройка параметра выключения насоса, вращением гайки на второй (меньшей) пружине.
Гидроаккумулятор – устройство исключительно полезное, как для организации автономного водоснабжения, так и для улучшения характеристик системы, подключенной к центральному водопроводу.
Мастер, обладающий хотя бы минимальным опытом выполнения сантехнических работ, без проблем установит гидроаккумулятор своими руками и подключит его к системе водоснабжения.
Согласитесь, залог успешного выполнения работ – понимание устройства и принципа функционирования оборудования. Мы поможем вам разобраться в этих вопросах, а также опишем и проиллюстрируем пошаговую технологию установки гидроаккумулятора.
Информация о подключении, настройке и проведении текущих ремонтов накопительного бака пригодится в процессе его эксплуатации.
Из этого устройства в течения дня производится забор воды и ее подкачка. В результате агрегат постоянно находится под влиянием рабочего процесса, в ходе которого он шумит и вибрирует. Этот момент следует учитывать, выбирая место для его установки.
Галерея изображений
Схематически подключение насосной станции можно представит в виде следующих шагов:
- Подготовить прочное основание в подходящем для монтажа месте.
- Установить насосную станцию на основание.
- Измерить и скорректировать давление воздуха в опорожненном гидроаккумуляторе.
- Установить на выходной патрубок гидроаккумулятора штуцер с пятью выходами.
- Подключить к выходу штуцера трубу поверхностного насоса.
- К другому выходу подключить водопроводную трубу.
- Наполнить гидроаккумулятор водой.
- Проверить наличие/отсутствие течей в местах резьбовых соединений.
- Настроить реле давления.
Поверхностный насос используют в системе автономного водоснабжения частного дома далеко не всегда. Владельцам глубоких скважин приходится использовать специальные погружные насосы.
Процесс подключения гидроаккумулятора к системе водоснабжения с выполняют по следующей схеме:
- Опустить подготовленный к работе погружной насос в источник воды (скважину, колодец и т.п.)
- Соединить напорный шланг или водоподающую трубу насоса к штуцеру на пять разъемов.
- Соединить патрубок гидроаккумулятора с одним из выходов штуцера.
- Установить манометр и реле давления.
- Подключить гидроаккумулятор к водопроводной системе дома.
При соединении гидробака с погружным насосом следует предусмотреть установку , который предотвратит отток воды в скважину при отключении насоса.
Несколько важных нюансов
Для подключения гидроаккумулятора используют специальные гибкие переходники. Это способствует уменьшению влияния вибраций на водопроводную систему.
Следует учитывать, что на этом участке, между водопроводом и гидроаккумулятором, недопустимо уменьшение просвета соединительных конструкций, поскольку это ухудшит гидротехнические характеристики системы.
Чтобы уменьшить влияние вибрации, которая возникает при работе гидробака, рекомендуется использовать специальные гибкие подводы. Их размеры не должны быть меньше, чем диамер выхода, к которому выполняют подключение
Первичное заполнение бака водой надо выполнять очень медленно. Дело в том, что при длительном хранении резиновая мембрана, выполненная в виде груши, могла просто слипнуться.
Резкий поток воды может разорвать прокладку, а при слабом напоре она аккуратно расправится. Еще один действительно важный момент – перед подачей воды в гидроаккумулятор следует полностью удалить воздух из той части, в которую будет закачана вода.
Сразу же после распаковки купленного аккумулятора, и/или непосредственно перед его подключением надо измерять давление воздуха, который закачан внутрь. Этот показатель должен составлять 1,5 атм, именно так накачивают гидроаккумуляторы при изготовлении. Однако во время хранения на складе перед продажей утечка части этого воздуха – явление совершенно естественное.
Самый надежный вариант для таких измерений – обычный автомобильный манометр с подходящей шкалой градации, позволяющей провести замеры с точностью до 0,1 атмосферы. Как показала практика, использовать для этих целей дешевые китайские модели из пластика не стоит, их точность весьма сомнительна.
Электронные модели чувствительны к состоянию окружающей среды, и это слишком дорогостоящий вариант для обычного гидроаккумулятора.
Каким обязано быть давление воздуха в заполненном водой гидробаке? Все зависит от ситуации.
Давление в 1,5 атмосфер обеспечит вполне приличный напор воды в водопроводной системе. Но следует помнить, что чем выше давление, тем меньше объем воды, хранящийся в баке. Если необходим и солидный запас воды, и хороший напор, имеет смысл поискать бак большого объема.
Для контроля давления воздуха в гидравлическом баке рекомендуется использовать обычный автомобильный манометр, который позволяет проводить измерения с точностью до 0,1 атмосферы
Рекомендуется, чтобы в гидроаккумуляторе рабочие параметры давления воздуха были меньше, чем минимальные показатели давления, которое вызывает включение насоса, примерно на 0,5-1,0 атмосферу. Иногда поступают иначе.
Давление воздуха в гидроаккумуляторе оставляют на уровне 1,5 атмосферы, как устанавливают на заводе, а значение минимального давления или давления включения рассчитывают как 2,0-2,5 атмосферы. Таким образом, к давлению воздуха в пустом баке – 1,5 атмосферы – прибавляют эту разницу в 0,5-1,0 атмосферы.
Избыточное давление не слишком хорошо отражается на целостности элементов гидробака, но и низкое давление воздуха в нем не полезно. Если снизить этот показатель до уровня менее одной атмосферы, мембрана будет прикасаться к стенкам бака. Это приведет к ее деформации и быстрой поломке.
Для регулирования реле давления предназначены две пружины. С помощью первой выставляют давление отключения насоса, а с помощью второй – разницу между максимальным и минимальным давлением
После того, как система установлена и подключена, необходимо провести настройку реле давления. Для этого под корпусом имеются две регулировочные гайки с пружинами. Порядок регулировки реле давления обычно подробно описан в инструкции, которая прилагается к прибору.
Правила эксплуатации и ремонта
Подключить и настроить гидроаккумулятор правильно – это только половина дела. Чтобы устройство работало длительное время, его необходимо грамотно эксплуатировать, периодически выполнять профилактический осмотр и обслуживание.
Инструкции предписывают проводить профосмотр дважды в год, но практика показывает, что этого недостаточно. Проверять состояние гидроаккумулятора следует каждые три месяца. С такой же периодичностью желательно наблюдать за настройками реле давления, чтобы при необходимости исправить их.
Некорректная работа реле создает дополнительные нагрузки на всю систему, что может сказаться и на состоянии гидроаккумулятора.
Если во время осмотра на корпусе устройства обнаружены вмятины или следы коррозии, эти повреждения необходимо устранить. Сделать это лучше всего как можно раньше, иначе коррозионные процессы будут развиваться, что может привести к нарушению целостности корпуса гидроаккумулятора.
Важная мера профилактики – проверка давления в самом гидробаке с помощью манометра. При необходимости в устройство следует подкачать нужное количество воздуха или стравить его избыток.
Если это не помогает и новые показания манометра не соответствуют ожидаемым, значит, либо нарушена целостность корпуса гидроаккумулятора, либо повреждена его мембрана.
Если мембрана, установленная в гидроаккумуляторе, износилась, можно попытаться заменить ее новой. Для этого устройство придется демонтировать и разобрать
Некоторым умельцам удается обнаружить и заделать места повреждения корпуса, но далеко не всегда такой ремонт долговечен и надежен. Резиновый вкладыш или мембрана – слабое место гидроаккумулятора. Со временем она изнашивается.
Заменить мембрану новым элементом можно и в домашних условиях, но для этого придется полностью разобрать и заново собрать гидроаккумулятор.
Выбирая подходящее место для установки гидроаккумулятора, следует помнить, что оно должно быть достаточно просторным, чтобы осуществлять техническое обслуживание устройства
Если домашний умелец сомневается в своих силах в этой области или не имеет достаточного опыта, он может нанести устройству еще больший вред, чем прежняя поломка. В такой ситуации лучше обратиться в сервисный центр.
Выводы и полезное видео по теме
Обзор работы гидроаккумулятора на 50 литров представлен в следующем видео:
В этом видеоматериале наглядно продемонстрирован порядок регулировки давления в гидробаке и настройки реле давления:
Преимущества использования гидроаккумулятора очевидны, поэтому все чаще это устройство находит применение и в частных домах за городом, и в квартирах мегаполиса. Если агрегат установлен и подключен правильно, он будет долгие годы работать без поломок и перебоев, обеспечивая семью качественным водоснабжением.
Имеете опыт в самостоятельной установке и подключении гидроаккумулятора? Пожалуйста, поделитесь информацией с нашими читателями, расскажите об особенностях настройки и эксплуатации гидробака. Оставлять комментарии можно в форме, расположенной ниже.
схема подключения установки, как подключить его к системе водоснабжения, как правильно установить с наносной станцией, сборка и обвязка блока автоматики, как соединить насос с гидробаком
Наличие собственной точки водозабора – это увеличение возможностей жилья. Больше не нужно следить за графиком отключений воды, переживать, что напор будет недостаточным. Однако не каждый собственник частного дома знает, как правильно подключить гидроаккумулятор с поверхностным скважинным или глубинным насосом через реле для систем водоснабжения, используя схемы подключения к насосной станции и правила установки. А ведь именно этот элемент способствует бесперебойной подаче жидкости на участок, а также продлевает срок эксплуатации. Прежде чем перейти к рекомендациям по монтажу, давайте разберемся, как устроено все оборудование и зачем его устанавливать.
Назначение гидробака
Его также называют накопительным баком. Основная задача прибора, что видно уже из названия, – это накопление жидкости для последующей равномерной подачи под постоянным напором. Он является незаменимым элементом. И у него есть несколько функций:
- Сокращение числа включений и отключений оборудования. Если устройство подключается напрямую к крану, то каждый раз, когда пользователь поворачивает вентиль, включается устройство. Но это сильно изнашивает его, приводит к скорой поломке. А при наличии гидробака потребность в постоянном подключении нет – это делается только тогда, когда в резервуаре уровень воды становится ниже определенных границ. Это приводит к минимизации гидроударов и, как следствие, к продлению срока эксплуатации.
- Создает небольшой запас воды. Это важно в тех случаях, когда отключают электроэнергию. Но даже на удаленном участке вы не останетесь без жизненно необходимого ресурса, на некоторое время его хватит. Это также можно назвать независимостью, временной автономностью от электричества.
- Поддерживает постоянное давление. Напор остается стабильным даже при высоких расходах жидкости. При этом нет зависимости от уровня грунтовых вод, как при прямом подключении без накопительного резервуара.
Таким образом, мы настоятельно рекомендуем при подсоединении гидроаккумулятора заняться установкой гидробака в частном доме.
Зачем нужен водный аккумулятор, его отличие от расширительного бака
Несмотря на то что два этих понятия совершенно разные, их часто путают. Чтобы понять, в чем отличие, расскажем о втором виде резервуаров. Их монтируют в системы горячего водоснабжения и отопления. Дело в том, что жидкость, проходя через нагревательный элемент, становится горячей. Но при течении через трубы часть тепла уходит, вода охлаждается. А как мы знаем, при разных температурах давление в одном и том же объеме влаги меняется. Чтобы трубы не чувствовали сильного напора, излишек, который образуется при нагреве жидкого теплоносителя, сливается в специальную камеру – расширительный бак. А затем оттуда он снова отправляется обратно.
Гидроаккумулятор же обычно монтируется в ХВС вместе со всем остальным оборудованием. Он нужен для устранения гидроударов, а также для поддержания постоянного напора в кране. Соответственно, гидробаки для систем водоснабжения имеют принципиально другую схему подключения.
Устройство накопительного бака
Сосуд выполнен из листовой стали, он имеет округлую вытянутую форму. Его размер может быть небольшим, например, на 15 литров, но для оснащения крупного частного дома для большой семьи чаще берут модели от 100 л. Внутри пространство гидробака разделено на две части с помощью эластичной мембранной ткани – под воду и под воздух. Мембрана может быть изготовлена в двух формах:
- как груша (этот вариант наиболее распространенный) – она прикрепляется ко входному патрубку;
- как диафрагма, крепится посередине.
Сверху корпус покрыт краской – красной или синей, в соответствии с тем, для какого водоснабжения устройства – горячего или холодного.
Также подключение вертикального гидроаккумулятора и реле давления гидробака к насосу было бы невозможно без входного и выходного отверстия для рабочей среды. А со стороны воздушного клапана располагается ниппель, как на автомобильной шине, через которую производится подкачка воздуха. Дополнительно могут быть подсоединены такие устройства, как манометр и реле, но это уже детали автоматической системы накачки жидкости.
Виды гидробаков
Разновидности устройств принято отличать по назначению.
- Для ГВС – это расширительные баки, они имеют несколько другую конструкцию. Применяются с целью сохранения постоянного давления.
- Для ХВС – классические гидроаккумуляторы разных объемов.
- Для отопления. Чаще всего они небольшие и недорогие. Это объясняется тем, что на их производство уходит не самая качественная мембрана, ведь для отопительных целей перекачивается техническая, а не питьевая вода.
Вторая категория видов – это расположение. При монтаже они могут быть:
- Горизонтальными. Баки как бы лежат на поверхности.
- Вертикальными, в их основании предусмотрены ножки, на которые устанавливается система.
- Подвесными. Это актуально в тех случаях, когда насосная станция монтируется в отдельном павильоне или в подвале.
Некоторые модели можно устанавливать несколькими способами по желанию владельца.
Различаются гидробаки и по внутреннему устройству – они могут быть с грушей или с диафрагмой, но, несмотря на это, смысл действия остается прежним.
Основной же характеристикой, по которой покупатели выбирают оборудование, является размер. Стоит отметить, что объем закачиваемой воды – это где-то ⅓ от общей вместительности резервуара, остальное будет заполнять воздух по ту сторону мембраны.
Принцип работы: как подключить автоматику к гидроаккумулятору
Чтобы правильно произвести подключение, необходимо понимать, каким способом работает вся установка. Производители закачивают в воздушный резервуар воздух под давлением 1,5 атмосферы. Через ниппель можно регулировать это значение и подкачивать кислород.
После подсоединения патрубков устройство начинает закачивать влагу в водную грушу (или по ту сторону диафрагмы). Она растет, мембрана постепенно сдвигается и, как результат, менее плотный воздух начинает приобретать все большее давление. Когда оно достигает определенных (заводских или заданных вручную) параметров, реле отключается и электрический контур размыкается – вода больше не поступает.
Затем пользователь приеменяет ресурс, например, включает кран в ванной или запускает стиральную машинку. При этом сжатый кислород под постоянным напором выталкивает жидкость, собранную в мембранной груше. А когда количество воздушных атмосфер снова опускается до исходного значения, реле реагирует и дает команду включить оборудование.
Важный нюанс, который нужно учесть при подключении гидроаккумуляторного бака, – следует сделать так, чтобы при наборе больших объемов воды, она поступала транзитом от скважины сразу к точке расхода, минуя накопительный резервуар. А уже после того, как краны будут перекрыты, будет наполняться груша. Это актуально в двух случаях:
- при маленьких объемах гидробака – такой не спасет от частых включений/выключений, но зато хорошо снимает гидроудары;
- когда набирается большая ванная или расходуется влага для орошения посадок.
Также стоит отметить, что иногда происходят неполадки, например, подтекание капель через ниппель или отсутствие постоянного давления в резервуаре. Это может свидетельствовать о неправильном подсоединении аппарата или его поломке.
Как правильно выбрать и установить гидроаккумулятор в системе водоснабжения для дома
Основной рабочий орган, который приводит все в движение — мембрана. Поэтому именно от ее качества зависит, насколько долговечной будет аппаратура. Пищевой полимер, который также называется изобутированной резиной, считается самым качественным веществом. В гидробаках вода не контактирует с корпусом, но в расширительных баках – да, поэтому в них важен и металл, из которого сделан резервуар.
Учитываются также фланцы, то есть соединительные детали. Если они тонкие, некачественные, то уже через год использования могут начать пропускать влагу, придется менять их или использовать дополнительные уплотнители. Их изготавливают, как правило, из оцинкованного металла. И если он не превышает одного миллиметра, то поломка случится уже через год-полтора использования. Лучше всего, если фланец будет из нержавейки.
Как сделать расчет параметров, чтобы поставить гидроаккумулятор на водопровод
Приведем формулу, по которой рассчитывается минимально допустимое значение объема:
Если вы приобретаете насосную установку современного образца, то она оснащена системами плавного запуска и имеет возможность поддерживать постоянное давление в водопроводной сети. В таком случае не требуется монтировать крупный бак, достаточно малого, ведь гидроудары чувствоваться не будут.
Вот таблица, по которой можно определить минимальное количество закачиваемой жидкости при технических характеристиках электронасоса:
Как правильно подсоединить гидроаккумулятор к глубинному насосу
Для подключения вам понадобится пятивыводной штуцер, поскольку наравне с гидробаком будет присутствовать манометр и реле давления. Дополнительными, но не обязательными, являются датчик «сухого хода» и обратный клапан. Они отвечают за то, чтобы двигатель не перегрелся при отсутствии жидкости в водопроводе, а также за то, чтобы при отключенном оборудовании влага не выходила обратно в скважину.
Когда само подсоединение осуществлено, следом идут пусконаладочные работы, то есть настройка приборов (проставление давления и других показателей) и проверка герметизации. Обычно пограничными параметрами являются 1,7 и 2,8 бар.
Как соединить насос с гидроаккумулятором
На схеме все кажется простым: взяли патрубок, прикрепили его к штуцеру на 4 или 5 отверстий, к одному из выходов присоединили гидробак, к остальным – манометр, реле давления и выводную трубу.
Но на деле все может усложняться. Рассмотрим особенности подсоединения, в зависимости от конкретной ситуации.
Два накопительных бака к одному устройству
Такое случается, когда изначально неправильно были произведены расчеты водопотребления или по каким-либо причинам расход увеличился. Тогда легче подсоединить еще один резервуар. Для этого только нужно, чтобы штуцер имел запасное неиспользуемое отверстие (мы всегда рекомендуем брать на одно больше, закрывая его заглушкой, – вдруг пригодится) и водопроводный шланг. Такая конструкция не только увеличит общий запас накапливаемой жидкости, но и спасет во время поломки одной из мембран, ведь оборудование все равно сможет работать, хоть и на пониженных мощностях.
Схема подключения блока автоматики к гидроаккумулятору для погружного (глубинного) насоса, сборка с реле давления
Особенность монтажа электронасоса, который погружается в скважину, – это наличие клапана обратного хода. Он отвечает за то, чтобы при выключенном оборудовании водный ресурс не спускался снова в колодец. Так аппарат не будет качать «на сухую», что сильно вредит ему.
Еще один нюанс – напор может пострадать, если перекачивающее устройство будет недостаточно мощным, а глубина забой большой.
Поверхностный вариант
Сам алгоритм подключения через пятивыводной штуцер мы описали выше. Отметить стоит:
- обязательную герметизацию каждого соединения;
- проверочные запуски – нужно сделать не менее 4-5 тестовых пусков;
- наличие фильтрации – качественные фильтры с установкой можно заказать в компании «Вода Отечества».
Схема обвязки насосной станции с гидроаккумулятором к водонагревателю
В данном случае мы говорим о расширительном баке. На изображении показана последовательность его присоединения к нагревательному элементу сети:
Как наладить оборудование
Пусконаладочные работы включают:
- Настройку реле – иногда подходят заводские показатели, но их стоит проверить.
- Герметизацию всех соединений.
- Несколько тестовых запусков.
После этого можно безбоязненно приступать к эксплуатации.
Нюансы подключения
Первое, что нужно учесть, — где ставить гидроаккумулятор в системе водоснабжения. Также стоит установить на входе в дом фильтрацию. Фильтры разных типов и размеров можно найти в компании «Вода Отечества». Про остальные особенности монтажа расскажем ниже.
Обвязка расширительного бака
Он прикрепляется к одному из отверстий штуцера посредством гибкого шланга. Диаметр резьбы – 1 дюйм. Но можно обойтись и без него, тогда вся автоматика (датчики и измерительные приборы) будут встраиваться непосредственно у входа гидробака.
Настройка при подключении
Заводские стандартные пороги срабатывания реле – от 1,4 до 2,8 бар. При этом изначально в воздушную камеру закачивается воздух в 1,5 атмосферы. Для того чтобы наполнение мембранной груши происходило до максимальных значений, можно поменять параметры, но незначительно. Они должны совпадать с допусками насоса.
Оптимальное давление
Мембрана останется целостной дольше, если в водопроводе будет на 0,1-0,2 бара больше, чем в гидробаке. Предлагаем формулу, которая позволит определить самое подходящее значение:
V Атм.= (Hmax+6)/10, где Hmax – самая большая высота водозабора, например, если на 2 этаже установлена душевая кабина, то это будет именно она.
Закачка воды в гидроаккумулятор
Если вы вручную решили производить настройку, то нужно помнить, что подходящей разницей между порогами включения и отключения является 1-2 атмосферы. Если перекачивать больше, то скорее износится мембранная груша. Чтобы скорректировать эти значения, следует подкручивать гайки на пружинах реле.
Как выбрать объем резервуара
Предлагаем плюсы и минусы разных размеров. Исходя из них, сделайте для себя выбор:
Параметры резервуара |
Достоинства |
Недостатки |
Небольшой |
|
|
Большой |
|
|
Заключение
Мы рассказали, как подключить гидроаккумулятор для системы водоснабжения, а в качестве завершения темы посмотрим два видео:
Гидроаккумулятор для водоснабжения: принцип работы, устройство, схема, расчет, установка, подключение
Гидроаккумулятор является специальной металлической герметичной емкостью, содержащей внутри эластичную мембрану и определенный объем воды под определенным давлением.
Зачем нужен гидроаккумулятор?
Гидроаккумулятор (другими словами – мембранный бак, гидробак) используется для поддержки стабильного давления в водопроводе, предохраняет водяной насос от преждевременного износа из-за частого включения, предохраняет систему водоснабжения от возможных гидроударов. При отключении напряжения, благодаря гидроаккумулятору, вы всегда будете с небольшим запасом воды.
Вот основные функции, которые выполняет гидроаккумулятор в системе водоснабжения:
- Предохранение насоса от преждевременного износа. Благодаря запасу воды в мембранном баке, при открытии водопроводного крана насос будет включаться только в том случае, если запас воды в баке иссякнет. Любой насос имеет определенную норму включений в час, поэтому, благодаря гидроаккумулятору, у насоса появиться запас неиспользованных включений, что повысит срок его эксплуатации.
- Поддержка постоянного давления в водопроводной системе, предохранение от перепадов напора воды. Из-за перепадов напора при одновременном включении нескольких кранов происходят резкие колебания температуры воды, например в душе и на кухне. Гидроаккумулятор успешно справляется с такими неприятными ситуациями.
- Предохранение от гидроударов, которые могут возникать при включении насоса, и способны порядком подпортить трубопровод.
- Поддержание запаса воды в системе, что позволяет пользоваться водой даже во время отключения электричества, что в наше время происходит довольно часто. Особенно ценна эта функция в загородных домах.
Устройство гидроаккумулятора
Герметичный корпус этого устройства разделяется специальной мембраной на две камеры, одна из которых предназначена для воды, а другая – для воздуха.
Вода не соприкасается с металлическими поверхностями корпуса, так как она находится в водяной камере-мембране, изготовленной из крепкого резинового материала бутила, устойчивого к воздействию бактерий соответствующего всем гигиеническим и санитарным нормам, предъявляемым к питьевой воде.
В воздушной камере находится пневмоклапан, предназначением которого является регулирование давления. Вода попадает в гидроаккумулятор через специальный присоединительный патрубок на резьбе.
Устройство гидроаккумулятора должно быть смонтировано таким образом, чтобы его можно было беспрепятственно разобрать в случае ремонта или профилактики, не сливая при этом всю воду из системы.
Диаметры соединительного трубопровода и напорного патрубка должны по возможности совпадать между собой, тогда это позволит избежать нежелательных гидравлических потерь в трубопроводе системы.
В мембранах гидроаккумуляторов объемом более 100 л находится особый клапан для стравливания воздуха, выделяющегося из воды. Для малолитражных гидроаккумуляторов, в которых нет такого клапана, в системе водопровода должно быть предусмотрено устройство для стравливания воздуха, например, тройник или кран, который перекрывает основную магистраль системы водоснабжения.
В воздушном клапане гидроаккумулятора давление должно составлять 1.5-2 атм.
Принцип работы гидроаккумулятора
Гидроаккумулятор работает так. Насос подает воду под давлением в мембрану гидроаккумулятора. Когда достигается порог давления, реле отключает насос и вода прекращает подаваться. После того, как при заборе воды давление начинает падать, насос опять автоматически включается и подает воду в мембрану гидроаккумулятора. Чем больший объем гидробака, тем эффективнее результат его работы. Срабатывание реле давления можно регулировать.
Во время работы гидроаккумулятора, растворенный в воде воздух постепенно скапливается в мембране, что приводит к снижению эффективности работы устройства. Поэтому, необходимо производить профилактику гидроаккумулятора, стравливая накопившийся воздух. Частота проведения профилактик зависит от объема гидробака и частоты его эксплуатации, что составляет приблизительно один раз в 1-3 месяца.
Виды гидроаккумуляторов
Эти устройства могут быть вертикальной и горизонтальной конфигурации.Принцип работы устройств не имеет различий, за исключением того, что вертикальные гидроаккумуляторы объемом больше 50 л в верхней части имеют специальный клапан для стравливания воздуха, который постепенно накапливается в системе водоснабжения во время эксплуатации. Воздух скапливается в верхней части устройства, потому расположение клапана для стравливания выбрано именно в верхней части.
В горизонтальных устройствах для стравливания воздуха монтируется специальный кран или слив, который устанавливается за гидроаккумулятором.
Из устройств маленьких размеров, не зависимо от того, вертикальные они или горизонтальные, воздух стравливается с помощью полного слива воды.
Выбирая форму гидробака, исходят из размеров технического помещения, где они будут установлены. Все зависит от габаритов устройства: какое лучше впишется в отведенное для него место, такое и будет установлено, независимо от того горизонтальное оно или вертикальное.
Схема подключения гидроаккумулятора
В зависимости от возложенных функций, схема подключения гидроаккумулятора к водопроводной системе может быть разной. Самые популярные схемы подключения гидроаккумуляторов приведены ниже.
Схема обвязки повысительной насосной станции
Такие насосные станции устанавливаются там, где присутствует большое водопотребление. Как правило, один из насосов на таких станциях работает постоянно.
На повысительной насосной станции гидроаккумулятор служит для уменьшения скачков давления во время включения дополнительных насосов и для возмещения небольших водоразборов.
Еще такая схема широко применяется, когда в системе водоснабжения происходит частое прерывание подачи электроэнергии на повысительные насосы, а присутствие воды жизненно необходимо. Тогда запас воды в гидроаккумуляторе спасает положение, играя роль резервного источника на этот период.
Чем больше и мощнее насосная станция, и чем большее давление она должна поддерживать, тем больше должен быть объем гидрроаккумулятора, исполняющего роль демпфера.
Буферная емкость гидробака тоже зависит от объема необходимого запаса воды, и от разницы в давлении при включении и отключении насоса.
Схема для погружного насоса
Для длительной и бесперебойной работы погружной насос должен совершать от 5 до 20 включений в час, что указывается в его технических характеристиках.
При падении давления в водопроводной системе до минимального значения автоматически включается реле давления, а при максимальном значении – отключается. Даже самый минимальный расход воды, особенно в малых системах водоснабжения, может понизить давление до минимума, что моментально даст команду для включения насоса, ведь утечка воды компенсируется насосом моментально, а через несколько секунд, при пополнении запаса воды, реле отключит насос. Таким образом, при минимальном водопотреблении, насос будет работать почти вхолостую. Такой режим работы неблагоприятно сказывается на работе насоса и может быстро вывести его из строя. Положение может исправить гидроаккумулятор, который всегда имеет нужный запас воды и успешно компенсирует незначительный ее расход, а также защитит насос от частого включения.
Кроме этого, гидроаккумулятор, подключенный к схеме, сглаживает резкое повышение давления в системе при включении погружного насоса.
Объем гидробака выбирается в зависимости от частоты включений и мощности насоса, расхода воды в час и высоты его установки.
Подключение гидроаккумулятора к водонагревателю
Для накопительного водонагревателя в схеме подключения гидроаккумулятор играет роль расширительного бака. Нагреваясь, вода расширяется, увеличивая объем в системе водоснабжения, а так как она не имеет свойства сжиматься, то самый минимальный рост объема в замкнутом пространстве увеличивает давление и может привести к разрушению элементов водонагревателя. Здесь тоже придет на помощь гидробак. Его объем напрямую будет зависеть и увеличиваться от увеличения объема воды в водонагревателе, повышения температуры нагреваемой воды и роста максимально допустимого давления в системе водопровода.
Подключение гидроаккумулятора к насосной станции
Гидроаккумулятор подключается перед повысительным насосом по ходу воды. Он нужен для предохранения от резкого снижения давления в сети водоснабжения в момент включения насоса.
Вместимость гидроаккумулятора для насосной станции будет тем больше, чем больше используется воды в системе водоснабжения и чем меньше разница между верхней и нижней шкалой давления в водопроводе перед насосом.
Как установить гидроаккумулятор?
Из всего вышесказанного можно понять, что устройство гидроаккумулятора абсолютно не похоже на обыкновенный бак для воды. Это устройство постоянно в работе, мембрана все время в динамике. Поэтому монтаж гидроаккумулятора не так прост. Бак нужно укреплять при установке надежно, с запасом прочности, шума и вибрации. Поэтому бак закрепляется к полу через резиновые прокладки, а к трубопроводу через резиновые гибкие переходники. Нужно знать, что на входе гидросистемы сечение подводки не должно сужаться. И еще одна важная деталь: первый раз бак заполнять нужно очень осторожно и медленно, используя слабый напор воды, на тот случай если резиновая груша слиплась от долгого бездействия, и при резком напоре воды она может повредиться. Лучше всего перед вводом в эксплуатацию удалить из груши весь воздух.
Монтаж гидроаккумулятора должен осуществляться так, чтобы во время работы к нему можно было свободно подойти. Лучше поручить эту задачу опытным специалистам, так как очень часто бак выходит из строя из-за какой-нибудь неучтенной, но важной мелочи, например из-за несоответствия диаметра труб, неотрегулированного давления и т.д. Здесь нельзя проводить эксперименты, ведь на кону стоит нормальная работа водопроводной системы.
Настройка гидроаккумулятора
Вот вы принесли в дом купленный гидробак. Что с ним дальше делать? Сразу необходимо узнать уровень давления внутри бака. Обычно производитель накачивает его на 1.5 атм, но бывают такие случаи, когда из-за утечки, ко времени продажи показатели снижаются. Чтобы удостовериться в правильности показателя, необходимо открутить декоративный колпачок на обыкновенном автомобильном золотнике и проверит давление.Чем же его проверить? Обычно для этого используют манометр. Он может быть электронным, механическим автомобильным (с металлическим корпусом) и пластиковым, который поставляется в комплекте с некоторыми моделями насосов. Важно, чтобы манометр имел большую точность, так как даже 0.5 атм меняет качество работы гидробака, поэтому пластиковые манометры лучше не использовать, так как они дают очень большую погрешность в показателях. Это обычно китайские модели в слабеньком пластиковом корпусе. На показатели электронных манометров влияет заряд батареи и температура, к тому же, они очень дорогие. Поэтому оптимальным вариантом является обыкновенный автомобильный манометр, прошедший проверку. Шкала должна быть на небольшое количество делений, для возможности более точного измерения давления. Если шкала рассчитана на 20 атм, а нужно измерять всего 1-2 атм, то высокой точности ожидать не приходится.
Если в баке меньше воздуха, значит там больший запас воды, но разница в давлении между пустым и почти заполненном баком будет очень существенной. Все дело в предпочтениях. Если нужно, чтобы в водопроводе постоянно был высокий напор воды, то в баке должно быть давление не менее 1.5 атм. А для бытовых нужд вполне может быть достаточно и 1 атм.
При давлении 1.5 атм гидробак имеет меньший запас воды, из-за чего будет чаще включаться подкачивающийся насос, а при отсутствии света запаса воды в баке может просто не хватить. Во втором случае придется жертвовать давлением, ведь принять душ с массажем можно при заполненном баке, а по мере его опустошения – только ванну.
Когда вы решите, что для вас важнее, можно устанавливать нужный режим работы, то есть, либо подкачать воздух в бак, либо стравить лишний.
Нежелательно снижать давление меньше отметки 1 атм, так же, как и чрезмерно превышать. Наполненная водой груша при недостаточном давлении будет касаться стенок бака, и может быстро прийти в негодность. А избыточное давление не позволит закачать достаточный объем воды, так как большая часть бака будет занята воздухом.
Настройка реле давления
Также нужно выполнить настройку реле давления. Открыв крышку, вы увидите две гайки и две пружины: большую (Р) и малую (дельта Р). С их помощью можно настроить максимальный и минимальный уровни давления, при которых включается и выключается насос. За включение насоса и давление отвечает большая пружина. По конструкции можно увидеть, что она как бы способствует воде замкнуть контакты.
С помощью малой пружины выставляется разница давлений, о чем оговаривается во всех инструкциях. Но в инструкциях не указывается точка отсчета. Оказывается, что точкой отсчета является гайка пружины Р, то есть нижний предел. Нижняя пружина, отвечающая за разницу давлений, сопротивляясь давлению воды, отодвигает подвижную пластину от контактов.
Закачка воды в гидроаккумулятор
Когда уже выставлено правильное давление воздуха, можно подключать гидроаккумулятор к системе. Подключив его, нужно внимательно наблюдать за манометром. На всех гидроаккумуляторах указаны значения нормального и предельного давлений, превышение которых недопустимо. Ручное отключение насоса от сети происходит при достижении нормального давления гидроаккумулятора, при достижении граничного значения напора насоса. Это происходит, когда повышение давления прекращается.Мощности насоса обычно не хватает, чтобы накачать бак до предела, но, в этом даже нет особой необходимости, ведь при накачке снижается срок эксплуатации и насоса и груши. Чаще всего предел давления для отключения устанавливается на 1-2 атм выше, чем включения.
Например, при показании манометра 3 атм, что достаточно для нужд владельца насосной станции, нужно отключить насос и медленно вращать гайку малой пружины (дельта Р) на уменьшение, до срабатывания механизма. После этого нужно открыть кран и слить воду из системы. Наблюдая за манометром, нужно отметить то значение, при котором включится реле – это нижний предел давления, когда включается насос. Этот показатель должен быть чуть больше показателя давления в пустом гидроаккумуляторе (на 0.1-0.3 атм). Это даст возможность прослужить груше больший период времени.
При вращении гайки большой пружины Р, выставляется нижний предел. Для этого нужно включить насос в сеть и подождать, пока давление достигнет нужного уровня. После этого необходимо подстроить гайку малой пружины «дельта Р» и закончить настройку гидроаккумулятора.
Давление в гидроаккумуляторе
В воздушной камере гидроаккумулятора давление должно быть на 10 % ниже, чем давление при включении насоса.Точный показатель давления воздуха можно измерить, лишь при отключенном от системы водопровода баке, при отсутствии давления воды. Давление воздуха необходимо постоянно держать под контролем, по необходимости регулировать, что прибавит мембране срок жизни. Также для продолжения нормального функционирования мембраны нельзя допускать большой перепад давления, когда включается и выключается насос. Нормальным является перепад в 1.0-1.5 атм. Более сильные перепады давления уменьшают срок службы мембраны, сильно растягивая ее, к тому же, такие перепады давления не дают возможности комфортного пользования водой.
Гидроаккумуляторы можно устанавливать в местах с невысокой влажностью, неподверженных затоплению, чтобы фланец устройства успешно служил много лет.
Выбирая марку гидроаккумулятора, необходимо обратить особое внимание на качество материала, из которого выполнена мембрана, проверить сертификаты и санитарно-гигиенические заключения, удостоверившись, что гидробак предназначен для систем с питьевой водой. Также нужно убедиться в наличии запасных фланцев и мембран, которые должны быть в комплекте, чтобы в случае возникшей проблемы не пришлось покупать новый гидробак.
Предельное давление гидроаккумулятора, на которое он рассчитан, должно быть не меньшим, чем максимальное давление в системе водопровода. Поэтому большинство устройств выдерживают давление 10 атм.
Расчет гидроаккумулятора
Чтобы определить, какой запас воды можно использовать из гидроаккумулятора при выключении электричества, когда насос прекратит качать воду из системы водоснабжения, можно использовать таблицу заполняемости мембранного бака. Запас воды будет зависеть от настройки реле давления. Чем выше разница давлений при включении и выключении насоса, тем больший запас воды будет в гидроаккумуляторе. Но эта разница лимитируется по изложенным выше причинам. Рассмотрим таблицу.Здесь мы видим, что в мембранный бак объемом 200 л при настройках реле давления, когда показатель включение насоса составляет 1.5 бар, выключение насоса – 3.0 бар, давление воздуха составляет 1.3 бар, запас воды будет всего 69 л, что равно примерно трети общего объема бака.
Расчет необходимого объема гидроаккумулятора
Чтобы выполнить расчет гидроаккумулятора, используют следующую формулу:
Vt = K * A max * ((Pmax+1) * (Pmin +1)) / (Pmax- Pmin) * (Pвозд. + 1),
где
- Amax – максимальный расход литров воды в минуту;
- К – коэффициент, который зависит от мощности двигателя насоса;
- Pmax – давление при выключении насоса, бар;
- Pmin – давление при включении насоса, бар;
- Pвозд. – давление воздуха в гидроаккумуляторе, бар.
В качестве примера подберем необходимый минимальный объем гидроаккумулятора для водопроводной системы, взяв, например, насос Водолей БЦПЭ 0,5-40 У с такими параметрами:
Pmax (бар) | Pmin (бар) | Pвозд (бар) | A max (куб.м/час) | K (коэффициент) |
3.0 | 1.8 | 1.6 | 2.1 | 0.25 |
Используя формулу, вычисляем минимальный объем ГА, который равен 31.41 литра.
Поэтому выбираем следующий ближайший размер ГА, который равен 35 л.
Объем бака в диапазоне 25-50 литров идеально согласуется со всеми методиками расчета объема ГА для бытовых водопроводных систем, а также с эмпирическими назначениями разных производителей насосного оборудования.
При частом выключении электроэнергии целесообразно выбирать бак большего объема, но в это же время следует помнить, что вода сможет заполнить бак лишь на 1/3 общего объема. Чем мощнее установлен насос в системе, тем больший должен быть объем гидроаккумулятора. Это соответствие размеров сократит количество коротких включений насоса и продлит срок эксплуатации его электродвигателя.
Если вы купили гидроаккумулятор большого объема, нужно знать, что если водой не пользоваться регулярно, она застаивается в баке ГА и ее качество ухудшается. Поэтому, выбирая в магазине гидробак, нужно учитывать, максимальный объем используемой воды в системе водопровода дома. Ведь при небольшом расходе воды использовать бак объемом 25-50 л намного целесообразнее, чем 100-200 л., вода в котором будет пропадать зря.
Ремонт и профилактика гидроаккумулятора
Даже самые простые гидробаки требуют к себе внимания и ухода, как любое работающее и приносящее пользу устройство.
Поводы для ремонта гидроаккумулятора бывают разные. Это коррозия, вмятины корпуса, нарушение целостности мембраны или нарушение герметичности бака. Также существует множество других причин, которые обязывают владельца ремонтировать гидробак. Чтобы не допустить серьезных поломок, необходимо регулярно осматривать поверхность гидроаккумулятора, следить за его работой, чтобы предотвратить возможные проблемы. Недостаточно осматривать ГА два раза в год, как оговаривается в инструкции. Ведь можно устранить одну неисправность сегодня, а завтра не обратить внимание на другую возникшую проблему, которая на протяжении полугода превратиться в непоправимую и может привести к выходу гидробака из строя. Поэтому гидроаккумулятор нужно осматривать при каждой возможности, чтобы не пропустить малейших неисправностей, и вовремя проводить их ремонт.
Причины поломок и их устранение
Причиной поломки расширительного бака может быть слишком частое включение-выключение насоса, выход воды через клапан, слабый напор воды, слабое давление воздуха (ниже расчетного), слабый напор воды после насоса.Как устранить неисправность гидроаккумулятора своими руками? Поводом для ремонта гидроаккумулятора может стать слабое давление воздуха или его отсутствие в мембранном баке, повреждение мембраны, повреждение корпуса, большая разница в давлении при включении и выключении насоса, неправильно выбранный объем гидробака.
Устранить неисправности можно следующим образом:
- чтобы увеличить давление воздуха нужно произвести его нагнетание через ниппель бака гаражным насосом или компрессором;
- поврежденную мембрану можно восстановить в сервисном центре;
- поврежденный корпус и его герметичность устраняется тоже в сервисном центре;
- исправить разницу в давлениях можно, выставив слишком большой дифференциал в соответствие с частотой включений насоса;
- достаточность объема бака нужно определить до его установки в систему.
Подключение двух гидроаккумуляторов к одному насосу схема
Для того чтобы насос не включался каждый раз как в доме открывается кран, в систему устанавливают гидроаккумулятор. В нем содержится некоторый объем воды, достаточный для небольшого расхода. Это позволяет практически избавиться от кратковременных включений насоса. Установка гидроаккумулятора щатея несложная, но потребуется еще некоторое количество устройств — как минимум — реле давления, а еще желательно наличие манометра и воздухоотводчика.
Функции, назначение, виды
Место установки — в приямке или в доме
В системе водоснабжения частного дома без гидроаккумулятора насос включается всякий раз как где-то идет расход воды. Эти частые включения приводят к износу оборудования. Причем не только насоса, но и всей системы в целом. Ведь каждый раз происходит скачкообразное повышение давления, а это — гидроудар. Чтобы уменьшить количество включения насоса и сгладить гидроудары используют гидроаккумулятор. Это же устройство называют расширительный или мембранный бак, гидробак.
Назначение
Одну из функций гидроаккумуляторов — сглаживать гидроудары мы выяснили. Но есть и другие:
Не удивительно, что в большинстве систем частного водоснабжения данное устройство присутствует — плюсов от его использования много.
Виды
Гидроаккумулятор — это бак из листового металла поделенный на две части эластичной мембраной. Мембрана бывает двух видов — диафрагмы и баллона (груши). Диафрагма крепится поперек бака, баллон в виде груши закрепляют на входе вокруг входного патрубка.
По назначению они бывают трех видов:
- для холодной воды;
- для горячей воды;
- для систем отопления.
Гидробаки для отопления выкрашены в красный цвет, баки для водопровода окрашены в синий. Расширительные баки для отопления имеют обычно меньшие размеры и более низкую цену. Это связано с материалом мембраны — для водоснабжения она должна быть нейтральной, ведь вода в трубопроводе питьевая.
Два вида гидроаккумуляторов
По типу расположения гидроаккумуляторы бывают горизонтальные и вертикальные. Вертикальные снабжены ножками, некоторые модели имеют пластины для навешивания на стену. Именно вытянутые вверх модели чаще используют при самостоятельном создании систем водопровода частного дома — они занимают меньше места. Подключение гидроаккумулятора такого типа стандартное — через вывод размером в 1 дюйм.
Горизонтальными моделями обычно комплектуют насосные станции с насосами поверхностного типа. Тогда насос располагают сверху емкости. Получается компактно.
Принцип работы
Радиальные мембраны (в виде тарелки) используются в основном в гироаккумуляторах для систем отопления. Для водоснабжения в основном внутри устанавливают резиновую грушу. Как работает такая система? Пока внутри есть только воздух, давление внутри штатное — то, которое выставлено на заводе (1,5 атм) или которое вы выставили сами. Включается насос, начинает закачивать в бак воду, груша начинает увеличиваться в размерах. Вода постепенно заполняет все больший объем, все больше сжимая воздух, который находится между стенкой бака и мембраной. При достижении некоторого давления (обычно для одноэтажных домов это 2,8 — 3 атм) насос отключается, давление в системе стабилизируется. При открытии крана или другом расходе воды, она поступает из гидроаккумулятора. Течет она до тех пор, пока в баке давление не упадет ниже определенной отметки (обычно около 1,6-1,8 атм). После чего насос включается, цикл повторяется снова.
Принцип работы гироаккумулятора с мембраной в виде груши
Если расход идет большой и постоянный — набираете ванную, например, — насос качает воду транзитом, не закачивая ее в бак. Бак начинает набираться после того, как закрыты все краны.
За включение и отключение насоса при определенном давлении отвечает реле давления воды. В большинстве схем обвязки гидроаккумулятора это устройство присутствует — такая система работает в оптимальном режиме. Подключение гидроаккумулятора рассмотрим чуть ниже, а пока поговорим о самом баке и его параметрах.
Баки большого объема
Внутреннее строение гидроаккумуляторов объемом от 100 литров и выше немного отличается. Отличается груша — она крепится к корпусу и вверху и внизу. При таком строении появляется возможность бороться с воздухом, который присутствует в воде. Для этого в верхней части имеется выход, в который можно подключить клапан для автоматического сброса воздуха.
Строение гидроаккумулятора большого размера
Как выбрать объем бака
Объем бака выбираете произвольно. Никаких требований или ограничений нет. Чем больше объем бака, тем больший запас воды у вас будет на случай отключения и тем реже будет включаться насос.
При выборе объема стоит помнить, что тот объем, который стоит в паспорте — это размер всей емкости. Воды в ней будет почти в половину меньше. Второе что надо иметь в виду — это габаритные размеры емкости. Бак на 100 литров это приличная такая бочка — около 850 мм высотой и 450 мм в диаметре. Для нее и обвязки надо будет где-то найти место. Где-то — это в помещении, куда приходит труба от насоса. Там обычно и устанавливают все оборудование.
Объем выбирают исходя из среднего расхода
Если чтобы выбрать объем гидроаккумулятора вам требуются хоть какие-то ориентиры, посчитайте средний расход с каждой точки водоразбора (есть специальные таблицы или можно посмотреть в паспорте к бытовой технике). Все эти данные суммируйте. Получите возможный расход в том случае, если все потребители будут одновременно работать. Потом прикиньте, сколько и каких одновременно устройств может работать, посчитайте сколько в этом случае за минуту уйдет воды. Скорее всего к этому времени вы уже придете к какому-то решению.
Чтобы было немного проще, скажем, что объема гидробака в 25 литров хватает на обеспечение нужд двух человек. Он обеспечит нормальное функционирование совсем небольшой системы: кран, унитаз, мойка и небольшой водонагреватель. При наличии другой бытовой техники емкость надо увеличивать. Хорошая новость в том, что если вы решите, что имеющегося резервуара вам недостаточно, можно всегда установить дополнительный.
Каким должно быть давление в гидроаккумуляторе
В одной части гидроаккмулятора находится сжатый воздух, во вторую закачивается вода. Воздух в баке находится под давлением — заводские настройки — 1,5 атм. Это давление не зависит от объема — и на баке емкостью 24 литра и в 150 литров оно одинаковое. Больше-меньше может быть предельно допустимое максимальное давление, но оно зависит не от объема, а от мембраны и указывается в технических характеристиках.
Конструкция гидроаккумулятора (изображение фланцев)
Предварительная проверка и коррекция давления
Перед подключением гидроаккумулятора в систему желательно давление в нем проверить. От этого показателя зависят настройки реле давления, а при транспортировке и хранении давление могло упасть, так что контроль очень желателен. Контролировать давление в гиробаке можно при помощи манометра, подключенного к специальному входу в верхней части бака (емкость от 100 литров и больше) или установленного в нижней его части как одну из деталей обвязки. Временно, для контроля, можно подключить автомобильный манометр. Погрешность у него обычно невелика и работать им удобно. Если такого нет, можно использовать штатный для водопроводов, но они обычно точностью не отличаются.
Подключить манометр к ниппелю
При необходимости давление в гидроаккумуляторе можно увеличить или уменьшить. Для этого есть ниппель в верхней части бака. Через ниппель подключается автомобильный или велосипедный насос и при необходимости давление увеличивается. Если же его надо стравить, каким-то тонким предметом отгибают клапан ниппеля, выпуская воздух.
Какое давление воздуха должно быть
Так таким же должно быть давление в гидроаккумуляторе? Для нормальной работы бытовой техники необходимо давление 1,4-2,8 атм. Чтобы мембрана бака не рвалась, давление в системе должно быть чуть больше давления бака — на 0,1-0,2 атм. Если в баке давление 1,5 атм, то давление в системе не должно быть ниже чем 1,6 атм. Это значение и выставляют на реле давления воды, которое работает в паре с гидроаккумулятором. Это оптимальные настройки для небольшого одноэтажного дома.
Если дом двухэтажный, придется давление повышать. Есть формула расчета давления в гидробаке:
Vатм.=(Hmax+6)/10
Где Hmax — высота наивысшей точки водоразбора. Чаще всего это душ. Измеряете (высчитываете) на какой высоте относительно гидроаккумулятора находится его лейка, подставляете в формулу, получаете давление, которое должно быть в баке.
Подключение гидроаккумулятора к поверхностному насосу
Если в доме установлена джакузи, все сложнее. Придется подбирать опытным путем — меняя настройки реле и наблюдая за работой точек водоразбора и бытовой техники. Но при этом рабочее давление не должно быть больше максимально допустимого для другой бытовой техники и сантехнических приборов (указывается в технических характеристиках).
Как выбрать
Основной рабочий орган гидробака — мембрана. От качества материала зависит срок ее службы. Лучшими на сегодня являются мембраны из изобутированной резины (ее еще называют пищевой). Материал корпуса имеет значение толкьо в баках мембранного типа. В тех, в которых установлена «груша» вода контактирует только с резиной и материал корпуса значения не имеет.
Фланец должен быть из толстой оцинкованной стали, но лучше — из нержавейки
Что действительно важно в баках с «грушами» — это фланец. Обычно его делают из оцинкованного металла. В этом случае важна толщина металла. Если это всего 1 мм, примерно через год-полтора эксплуатации в металле фланца появится дырка, бак потеряет герметичность и система перестает работать. Причем гарантия всего год, хоть заявленный срок эксплуатации — 10-15 лет. Фланец портиться обычно после окончания гарантийного срока. Заварить его нет никакой возможности — очень тонкий металл. Приходится искать в сервисных центрах новый фланец или покупать новый бак.
Итак, если хотите чтобы гидроаккумулятор служил долго, ищите фланец из толстой оцинковки или тонкий, но из нержавейки.
Подключение гидроаккумулятора к системе
Обычно системе водоснабжения частного дома состоит из:
В данной схеме может еще присутствовать манометр — для оперативного контроля давления, но это устройство не обязательно. Его можно периодически подключать — для проведения тестовых замеров.
С пятивыводным штуцером или без
Если насос поверхностного типа, гидроаккумулятор обычно ставят возле него. В этом случае обратный клапан ставят на всасывающем трубопроводе, а все остальные устройства устанавливаются в одной связке. Соединяются они обычно при помощи пятивыводного штуцера.
Пятивыводной штуцер для обвязки гидроаккумулятора
Он имеет выводы с разными диаметрами, как раз под используемые для обвязки гидроаккумулятора устройства. Потому систему чаще всего и собирают на его основе. Но данный элемент совсем не обязателен и можно все соединить при помощи обычных фитингов и кусков труб, но это более трудоемкое занятие, к тому же соединений будет больше.
Как подключить гидроаккумулятор к скважине — схема без пятивыводного штуцера
Одним своим дюймовым выводом штуцер накручивается на бак — патрубок расположен внизу. К выходам на 1/4 дюйма подключается реле давления и манометр. К оставшимися свободными дюймовым выводам подключается труба от насоса и разводка к потребителям. Вот и все подключение гироаккумулятора к насосу. Если собираете схему водоснабжения с поверхностным насосом, использовать можно гибкий шланг в металлической обмотке (с дюймовыми штуцерами) — с ним работать проще.
Наглядная схема подключения насоса и гидроаккумулятора — там где необходимо используйте шланги или трубы
Как обычно, вариантов несколько, выбирать вам.
Подключают гидроаккумулятор к погружному насосу точно также. Вся разница в том, где установлен насос и куда подавать питание, но к установке гидроаккумулятора это не имеет отношения. Его ставит в том месте, куда заходят трубы от насоса. Подключение — один в один (смотрите схему).
Схема подключения гидроаккумулятор к погружному насосу
Как установить два гидробака на один насос
При эксплуатации системы иногда владельцы приходя к выводу, что имеющегося объема гидроаккумулятора им недостаточно. В таком случае можно параллельно установить второй (третий, четвертый и т.д.) гидробак любого объема.
Подключение нескольких гидробаков в одну систему
Перенастройку системы делать не надо, реле будет отслеживать давление в том баке, на котором установлено, а жизнеспособность такой системы намного выше. Ведь если повредится первый гидроаккумулятор, второй будет работать. Есть и еще один положительный момент — два бака по 50 литров стоят меньше, чем один на 100. Дело в более сложной технологии производства крупногабаритных емкостей. Так что это еще и экономически выгоднее.
Как подключить второй гидроаккумулятор в систему? На вход первого накрутить тройник, к одному свободному выходу подключить вход от насоса (пятивыводного штуцера), к оставшемуся свободным — вторую емкость. Все. Можно схему тестировать.
- Регистрация: 03.11.09 Сообщения: 3 Благодарности: 1
От старой насосной станции (НС) остался вполне целый гидроаккумулятор (ГА), к тому же с новой мембраной. Можно ли подключить второй ГА к новой НС, чтобы уменьшить количество циклов включения-выключения? Старый ГА такогоже объема, что и у новой НС (24 литра). Если да, то как это сделать технически и что для этого нужно?
- Регистрация: 24.03.09 Сообщения: 39.640 Благодарности: 29.285
Можно, например через тройник и гибкую подводку на 1″. Давление воздуха в обеих ГА разумеется одинаковое.
- Регистрация: 03.11.09 Сообщения: 3 Благодарности: 1
Можно, например через тройник и гибкую подводку на 1″. Давление воздуха в обеих ГА разумеется одинаковое.
То есть гибкие шланги от обоих ГА заводим в тройник, а из него подводку заводим в НС? И получим какбы один ГА на 48 литров?
Одинаковое давление — разумеется. Как я понимаю некоторое растояние между ГА допустимо (при наличии длинной подводки), необязательно чтобы они рядом стояли? И регулировка реле включения-выключения тоже вроде бы не должна потребоваться, если давление воздуха в обоих ГА сделать таким же что и до подключения.
- Регистрация: 24.03.09 Сообщения: 39.640 Благодарности: 29.285
Да, конечно. Желаю Вам удачи!
- Регистрация: 03.11.09 Сообщения: 3 Благодарности: 1
Рад, что подтвердили правильность моей идеи. Как реализую — отпишусь.
- Регистрация: 08.07.08 Сообщения: 10.110 Благодарности: 11.990 Protasevich консультирую помаленьку
Для примера, все работает, баки по 100 литров.
- Регистрация: 11.11.09 Сообщения: 5 Благодарности: 0
Извините, за возможно глупый вопрос, но если объем ГА разный (к примеру, 24 и 100 литров) давление в них всеравно должно быть одинаковым?
- Регистрация: 07.11.07 Сообщения: 39 Благодарности: 2
Объем не критичен. Важно само наличие ГА. Ну и давления в них. Небольшая разница давлений допустима. Что б при закрытом разборе бак не гонял всю воду в бак с меньшим давлением. Ведь при открытии крана, вода должна устремится в сторону наименьшего сопротивления — в кран у вас дома, а не в ГА. Разные баки по объему будут чуток гонять друг другу воду выравнивая давления, ну и что. Это их работа, а не ваша головная боль. Вполне возможно работать и с 3-му и 4-мя ГА, но нужно ли. Может купить один, но большого объема.
- Регистрация: 09.04.09 Сообщения: 23 Благодарности: 3
Добрый день! Подскажите пожалуйста, у меня насосная станция стоит в погребе на 2.5 метра ниже 1 этажа ГА на 24 литра.
Хочу поставить на 1 первом этаже ещё 2 ГА на 24 литра (уже есть ), для того в случае отключения электричества я мог закрыть краном подачу и использовать всю воду из ГА.
Какая разница должна быть в давлении ГА между 1 и -1 этажом?
И ещё сейчас при пользовании душа чувствуется перепад давления до включения насоса и после. Это малое давление в ГА или я ошибаюсь?
Заранее благодарю. - Регистрация: 24.03.09 Сообщения: 39.640 Благодарности: 29.285
ssmaliks, давление воздуха в верхнем ГА предположительно должно быть на 0,25 бар меньше, чем в ГА расположенном в погребе.
Перепад давления можно устранить уменьшив дельту между давлением включения и отключения. Напор будет более стабилен, но цена за это — более частое включение насоса и меньшее количество запасаемой воды. - Регистрация: 09.04.09 Сообщения: 23 Благодарности: 3
ssmaliks, давление воздуха в верхнем ГА предположительно должно быть на 0,25 бар меньше, чем в ГА расположенном в погребе.
Перепад давления можно устранить уменьшив дельту между давлением включения и отключения. Напор будет более стабилен, но цена за это — более частое включение насоса и меньшее количество запасаемой воды.Спасибо! По ГА понятно. сечение трубы подачи имеет значение? Там где я планирую ставить ГА уже идет 1/2 дюйма.
По перепаду давления. У меня нижний порог где-то 2.0 а верхний 2.9.
Что изменять и какую разницу оставить? И усли я правильно понял на пустом ГА в нижнем должно быть 1.8-1.9, а в верхнем 1.5-1.6?
- Регистрация: 24.03.09 Сообщения: 39.640 Благодарности: 29.285
Желательно, чтобы труба между двумя ГА была такого же диаметра, как и между насосом и первым ГА. По давлениям, примерно так. А Вы можете поднять давление отключения.
- Регистрация: 09.04.09 Сообщения: 23 Благодарности: 3
Желательно, чтобы труба между двумя ГА была такого же диаметра, как и между насосом и первым ГА. По давлениям, примерно так. А Вы можете поднять давление отключения.
Доброе утро! К сожалению замена трубы фактически невозможна, сделаны полы на первом этаже, как вариант я могу притянуть ещё одну трубу 1/2.
Из подвала выходят три 1/2 трубы, одна на полив на улицу(теоретически можно попробовать её тоже затянуть к разводке), вторая на кухню к крану (её можно завести дополнительно к верхнему ГА) и третья непосредственно в месте подключения на первом этаже.
Если собрать трубы ввода вместе их нужно сначала объединить в дюйм? Поднять давление отключения могу. На сколько поднимать? Высота трубы в доме 9 метров (наверху туалет и умывальник) сейчас с подачей воды на верх проблем нет.
И если поднимать порог отключения насколько ощутим будет перепад давления?
Спасибо. - Регистрация: 24.03.09 Сообщения: 39.640 Благодарности: 29.285
Доброе, ssmaliks! Трубы объедините. Разницу давлений, если позволяет реле, уменьшите до 0,5 бар. Помните, что уменьшение дельты приведет к снижению объема запасаемой в ГА воды.
Ощущение перепада давлений подберёте экспериментально. - Регистрация: 09.04.09 Сообщения: 23 Благодарности: 3
Доброе, ssmaliks! Трубы объедините. Разницу давлений, если позволяет реле, уменьшите до 0,5 бар. Помните, что уменьшение дельты приведет к снижению объема запасаемой в ГА воды.
Ощущение перепада давлений подберёте экспериментально.Спасибо! Будем проводить эксперименты.
Для непрерывной, качественной работы часто на дачах и в частных домах без централизованного водопровода используют гидроаккумуляторы с погружными насосами. О преимуществах применения гидроаккумулятора далее мы и расскажем.
Для распознавания гидроаккумуляторы имеют разную окрасу: красные предназначены под отопление; синие – для холодного и горячего водоснабжения.
Конструктивные особенности гидроаккумулятора
Гидроаккумулятор представляет собой металлическую емкость разделенную на две условные части мембраной: диафрагмой или баллоном.
Гидробаки с диафрагменной мембраной состоят из:
- камеры для воды;
- диафрагменной мембраны, которая установлена поперек бака; газовой камеры;
- гнезда с клапаном;
- патрубка подсоединения к системе.
Гидробаки с мембраной баллонного типа состоят из:
- камеры для воды;
- баллона мембраны, который закреплен на входе около входного патрубка;
- гнезда с клапаном; газовой камеры;
- патрубка подсоединения к системе.
Гидробаки предназначены для:
- холодного водоснабжения;
- горячего водоснабжения;
- системы отопления.
Различают горизонтальные и вертикальные гидроаккумуляторы.
Чаще для загородных домов используют гидробаки вертикальные. У них имеются ножки, а также специальное крепление на корпусе для подвешивания на стену. Занимают мало место.
Горизонтальные гидробаки чаще всего используют в насосных станциях с наружными насосами. В таком случае насос устанавливается на бак, что прилично экономит место.
Гидроаккумулятор с мембраной имеет больший срок службы, чем гидробак из оцинкованной стали
Нужен ли гидроаккумулятор для погружного насоса?
- Гидроаккумулятор предназначен для защиты насоса, т.к. в нем накапливается небольшое количество воды, которое будет использоваться при открытом кране.
- При установке гидроаккумулятора дополнительно устанавливаются следующие устройства: манометр, воздухоотводчик и реле давления.
- Гидроаккумулятор устанавливается в доме, в специальном помещении или в приямке, защищенной от поступления осадков.
Если гидроаккумулятор не установлен, то насос будет включаться постоянно, как только будет открываться кран. В связи с этим, возрастает вероятность гидроудара. Гидроудар образуется при скачкообразном повышении давления, которое появляется из-за частых включений.
Поэтому важность гидроаккумулятора очевидна. Гидроаккумулятор имеет несколько названий, его называют гидробаком, расширительным или мембранным баком.
Таким образом, гидроаккумулятор выполняет следующие функции:
- сглаживающую – помогает избежать гидроудары;
- поддерживающую – совместно с реле поддерживается стабильное давление воды;
- защитную – защищает насос от постоянных включений, а также в отсутствие электрической энергии, за счет небольших запасов воды.
В одной половине гидробака – сжатый воздух, находящийся под давлением 1,5 атм. Вторая часть гидроаккумулятора наполняется водой. Объем давления неизменен и на размеры емкости никак не влияет.
Самый простой прибор, который помогает измерять давление, манометр. Подключается манометр к гидроаккумулятору при помощи штуцера.
Если при проверке выявлено, что давление в гидробаке упало, то его легко увеличить до необходимого уровня при помощи велосипедного насоса через ниппель, который расположен наверху оборудования. А для того чтобы уменьшить давление, необходимо отогнуть клапан ниппеля и выпустить воздух.
При проведении данных действий необходимо следить за параметрами на манометре.
Нормальное давление в гидроаккумуляторе составляет от 1,4 до 2,8 атм. Давление в системе должно превышать давления бака на 0,1 атм. Если Вам необходимо высчитать самостоятельно, какое давление в гидроаккумуляторе необходимо настроить, то воспользуйтесь следующей формулой:
Давление в гидробаке = (Максимальная высота точки разбора +6) / 10
Схема подключения гидроаккумулятора
Система водоснабжения включает в себя: насос, гидроаккумулятор, реле давления, обратный клапан, запарную арматуру, фильтрующую систему, манометр, трубопровод, ну и, конечно же, электрическое питание.
Гидроаккумулятор устанавливается рядом с наружным насосом в приямке или же в помещении в доме, смотря где выделено место.
Все устройства, которые необходимы для подключения всего оборудования, присоединяются с помощью 5-выводного штуцера.
5-выводной штуцер располагает выходами разного диаметра, что идеально подходит при подключении схемы для обвязки гидроаккумулятора. Поэтому данный элемент является основой в схеме обвязки как погружного, так и поверхностного насоса с гидроаккумулятором.
Сначала штуцер прикрепляется к гидробаку, потом к нему подключаются манометр, реле давления. Последними подключениями к пятивыводному штуцеру является насосная труба и разводка к водоснабжению дома.
Обратный клапан позволяет накопить воду в гидробаке от погружного насоса.
Устанавливается на насос до подключения всей схемы гидроаккумулятора в следующей последовательности:
- Опускаем насос в скважину;
- Необходимо закрепить страховочный трос, который удерживает насос;
- Подсоединяем все элементы схемы при помощи пятивыводного штуцера;
- Необходимо произвести настройку реле давления.
Реле давления
Реле давления играет важную роль в работе гидроаккумулятора, а также всей домашней системы. Для эффективности и правильность работы реле необходимо настроить.
Для этого необходимо:
- Первым дело необходимо избавиться от воды в системе водоснабжения, для этого нужно открыть кран, который расположен внизу;
- Открывается крышка реле и включается насос для заполнения системы водой.
- После отключения насоса необходимо запомнить показания манометра, который показывает давление в системе;
- Опять спускается небольшое количество воды, чтобы запустить насос. Также записываются показания манометра. Дальше производится математический расчет: от наибольшего числа вычитаем наименьшее. От получившего числа происходят дальнейшие действия. Если значение меньше, чем 1,4 бар, то гайку малой пружины на реле необходимо затянуть. Если значение больше, чем 1,4 бар, то ослабить.
- Гайкой на большой пружине в реле можно регулировать напор воды. Действия абсолютно аналогичные. Больший напор – затягивается, поменьше – ослабляется.
- Все настройки должны проводиться при выключенном насосном оборудовании.
- После всех пройденных этапов нужно запустить систему и проверить как она работает. Настраивать можно бесконечное количество раз, до того момента, пока все не устроит.
Схема водоснабжения с погружным насосом и гидроаккумулятором после подключения работает так:
- Погружной насос перекачивает воду из скважины в гидробак;
- По мере заполнения воды в гидроаккумуляторе происходит повышение давления воздуха. Когда будет достигнута точка максимума на реле, насосное оборудование отключится.
- Запас воды, скопившейся в гидробаке, позволит пользоваться водой определенное количество времени. Когда количество воды будет уменьшаться в мембране гидробака, давление будет снижаться до минимума на реле, контакты замкнуться и насос включиться.
- И так по кругу.
Как часто будет включаться Ваш насос напрямую зависит от объема гидроаккумулятора. Не забудьте учитывать это при выборе емкости.
Схема подключения нескольких гидроаккумуляторов к погружному насосу
Если при использовании гидроаккумулятора Вам будет необходимо еще емкость для накапливания воды, то возможно установить параллельно еще несколько гидробаков, подходящего для Вас объема.
Подключаются второй и последующие баки просто, при помощи вкрученного тройника. К одному входу подключается насос (пятивыводной штуцер), а к другому новый гидробак.
При подключении нескольких гидроаккумуляторов не требуется перенастраивать систему.
Также наибольшее количество гидробаков продлит срок службы Вашего насоса, т.к. его придется включать реже.
Любой владелец загородного дома заинтересован в том, чтобы смонтированный им водопровод работал безотказно. Если будут возникать регулярные перебои с подачей воды, бытовая техника быстро выйдет из строя.
Любой скачок давления в водопроводной системе опасен и для водонагревателя, и для посудомоечной машины. Подключение гидроаккумулятора в систему водоснабжения поможет предотвратить целый ряд вероятных проблем.
Устройство и назначение гидробака
Гидроаккумулятор, который иначе называют гидробаком или мембранным баком, — это герметичная металлическая ёмкость, в которую помещена частично заполненная водой эластичная мембрана грушевидной формы. По сути, мембрана, помещенная в корпус гидробака и прикрепленная к его корпусу фланцем с патрубком, разделяет его ёмкость на две части: водную и воздушную.
При увеличении объема воды в гидробаке естественным образом уменьшается объем воздуха. В результате повышается давление в поставляющей воду системе. При достижении заданных пользователем параметров давления оно фиксируется реле, которое планомерно подает команду на отключение насоса.
Галерея изображений
Фото из
Гидроаккумулятор — металлический бак, внутрь которого помещена эластичная мембрана в форме колбы, заполняемая водой. Остаток пространства между колбой и корпусом занимает газ или воздух
Изменение объема воды в колбе и воздуха в корпусе фиксируется автоматикой, которая контролирует циклы включения/отключения насоса
Гидробаки используются как в составе систем с погружным насосом, так и в паре с поверхностным. В обоих случаях они требуются для автоматизации работы системы
Гидроаккумуляторы устанавливают либо на входе водопровода в дом, либо возле водозаборной скважины непосредственно в кессоне
На входном патрубке в гидробак устанавливается обратный клапан, предотвращающий отток воды обратно в выработку после остановки насоса
Оптимальным местом для установки манометра считается выход из гидроаккумулятора, требующийся для контроля параметров давления в системе
В обустройства дач и небольших загородных домов используются гидробаки емкостью от 12 до 24 л. Для работы в паре с погружными насосами объем берут больше, рассчитывают исходя из технических характеристик конкретного агрегата
Если для нормальной работы автономной системы требуется резерв воды в 300 — 500л, то схему с гидробаком дополняют большим гидроаккумулятором, готовым или самодельным накопителем
Компоненты системы водоснабжения с гидробаком
Гидоаккумулятор в составе насосной станции
Установка гидроаккумулятора в кессоне
Гидроаккумулятор на вводе водопровода в дом
Расположение обратного клапана
Место установки манометра
Стандарты объема гидроаккумулятора
Система для резервного запаса воды
Корпус бака выполнен из металла, но вода не контактирует с ним: она заключена внутрь камеры-мембраны, которую производят из прочного резинового бутила. Этот стойкий к воздействию бактерий материал помогает воде не терять тех качеств, которые предъявляются к ней санитарными и гигиеническими нормами. Питьевая вода при взаимодействии с резиной сохраняет все свои замечательные свойства.
Вода в мембранный бак попадает через присоединительный патрубок, снабженный резьбовым соединением. Напорный патрубок и выход соединительного водопровода должны, в идеале, иметь одинаковые диаметры. Это условие позволяет избегать дополнительных гидравлических потерь внутри трубопровода системы.
В тех гидроаккумуляторах, которые входят в состав бытовых систем водоснажбения, используется воздух. Если же это устройство предназначено для производственного применения, в него закачивают газ
Чтобы регулировать давление внутри устройства, в воздушной камере предусмотрен специальный пневмоклапан. Воздух накачивается в отведенный для него отсек через обычный автомобильный ниппель. Кстати, через него можно не только докачать воздух, но, при необходимости, и стравить его излишки.
Закачивают воздух внутрь мембранного бака, используя для этой цели компактный автомобильный или простой велосипедный насос. При поступлении воды в резиновую грушу сжатый воздух оказывает её напору сопротивление, не позволяя мембране прорваться. Давление внутри гидроаккумулятора тоже регулируется с помощью сжатого воздуха.
Гидроаккумулятор состоит из следующих элементов: 1 – металлический корпус, 2 — резиновая мембрана, 3 – фланец, снабженный клапаном, 4 – ниппель, через который можно закачать воздух, 5 – воздух под давлением, 6 – ножки, 7 – установочная платформа для насоса
Принцип работы гидроаккумулятора
Если система только что смонтирована, большую часть внутреннего объёма гидроаккумулятора занимает та камера, которая предназначена для воздуха. Поступая в грушевидную мембрану через патрубок, вода сжимает воздух. Это происходит вплоть до той поры, пока не будет достигнуто предусмотренное давление. Затем реле отключает насос. Работу реле можно отрегулировать.
Когда мы открываем вентиль и используем воду для своих нужд, происходит разгерметизация системы. Воздух, надавливая на мембрану, помогает воде выйти из ёмкости. Этот процесс будет происходить, пока давление в системе не снизится до установленного минимума -1,5 атм. В этот момент должен заработать насос, нагнетающий в бак воду.
Как известно, в воде тоже есть растворенный воздух. Когда он скапливается внутри мембранного мешка, работа гидроаккумулятора ухудшается, поэтому его необходимо стравить. На некоторых моделях для этой цели имеется специальный клапан. Если клапана нет, нужно раз в 1-3 месяца устраивать мембранному баку профилактику.
Важно правильно вмонтировать гидроаккумулятор в систему водоснабжения. Тогда при его поломке или при проведении на нем профилактических работ, устройство можно будет легко разобрать так, чтобы не пришлось полностью сливать воду из всей системы.
При открывании любого водопроводного крана системы объем воды в баке уменьшается, как следствие падает давление. Падение давления до заданного значения фиксирует реле, которое запускает в работу насос (+)
Роль в водопроводной сети
Казалось бы, устройство просто пропускает через себя воду. Можно было бы обойтись и без него? На самом деле именно с помощью гидробака в системе водопровода сохраняется стабильное давление. Водяной насос при его наличии включается не так часто, что позволяет экономно использовать его эксплуатационный ресурс. Кроме того, система извлечения и транспортировки воды надежно защищена от гидроударов.
Если по какой-либо причине напряжение в электросети пропадёт, небольшой «аварийный» запас воды в баке поможет решить первоочередные хозяйственные задачи. Уточним перечень преимуществ, которые обеспечивает это довольно простое устройство.
- Преждевременный износ насоса. В мембранном баке имеется некоторый запас воды. Она удовлетворяет первоочередные потребности владельцев коттеджа. И только тогда, когда запас иссякнет, включится насос. Следует отметить, что все насосы имеют норму включений на протяжении часа. При наличии гидроаккумулятора этот показатель не будет превышен, и агрегат прослужит дольше.
- Стабилизация давления в системе. Если одновременно включить два крана, например, в ванной комнате и на кухне, перепады напора могут повлиять на температуру воды. Это очень неприятно, особенно для тех домочадцев, которые в этот момент принимают душ. Благодаря гидроаккумулятору таких недоразумений можно избежать.
- Гидроудары. Эти явления, которые способны навредить трубопроводу, могут возникать в момент включения насоса. С гидробаком риск возникновения гидроудара практически исключен.
- Запас воды. В загородном доме проблема водоснабжения стоит особенно остро. Если произошло внезапное отключение электричества, и насос не может выполнять свои функции, то для решения неотложных проблем больше не надо хранить запас воды в ведре или другом резервуаре. В ёмкости гидроаккумулятора она имеется и регулярно обновляется.
Очевидно, что наличие этого устройства в независимой от централизованных сетей системе водоснабжения не случайно. Оно необходимо и полезно.
Гидроаккумулятор в контуре водоснабжения выполняет ряд значимых функций: защищает технику от гидроударов, обеспечивает запас воды, формирует условия для автоматизации ее забора
Варианты мембранных замкнутых емкостей
Мембранные баки эксплуатируются в составе трубопроводов, смонтированных для разных целей.
- Холодное водоснабжение. Бак применяется для накопления и подачи холодной воды, защищает разнообразные бытовые приборы от гидроударов при изменении давления в системе. Продлевает срок эксплуатации насосов путем сокращения количества их включений.
- Обеспечение горячей водой. Используемое при этом устройство должно успешно работать в высокотемпературном режиме.
- Отопительные системы. Такие баки называют расширительными. Они функционируют в составе закрытых отопительных систем и являются их важными составными частями.
В зависимости от конфигурации, гидробаки бывают горизонтальными и вертикальными. Впрочем, принцип их работы не зависит от конфигурации.
Гидроаккумуляторы, предназначенные для включения в систему водоснабжения, окрашивают в синий цвет, а те, которые работают в отопительной схеме, — красные. Эти два вида мембранных баков имеют и некоторые конструктивные отличительные особенности, что хорошо видно на представленной схеме (+)
Особенностью можно назвать наличие специального клапана для стравливания воздуха в верхней части вертикальных моделей, объём которых превышает 50 литров. Этот воздух, как уже говорилось выше, скапливается в верхней части камеры по мере работы устройства. Поэтому присутствие в этом месте стравливающего клапана – вполне обоснованная мера.
Если стравить воздушные массы необходимо при эксплуатации горизонтальных моделей, то для этой цели используется слив или отдельный кран, расположенный за мембранным баком. Чтобы вывести воздух из устройств небольшого размера, придется полностью слить из него воду.
Поскольку вертикальные и горизонтальные модели одинаково эффективны и функциональны, то выбирать подходящее устройство следует, исходя из габаритов помещения, в котором оно будет располагаться. Какая модель лучше впишется в помещение, ту и берут.
Кроме конструкционных особенностей и разного предназначения, баки могут отличаться ещё и своей ёмкостью: на этом фото представлены гидроаккумуляторы различных объёмов, конструкций и предназначения
Схемы подключения гидроаккумулятора
Это устройство может быть подключено к системе водопровода разными способами. Выбор схемы подключения гидроаккумулятора зависит от того, в каком качестве он будет использован, и какие функции на него предполагается возложить. Рассмотрим те схемы подключения, которые наиболее популярны.
Для нормального подключения к водопроводному контуру гидробак обычно оснащают угловым патрубком, который подсоединяется к фланцу:
Галерея изображений
Фото из
Подготовка гидробака к подключению
Установка уголка на выходной патрубок
Накрученный на патрубок фитинг
Устанавливаемые на выходе устройства
Использование с повысительной насосной станцией
Насосный агрегат повысительного типа используется для постоянного поддержания и регулирования давления в трубопроводах с активным водопотреблением. Обычно на таких станциях имеется насос, который работает в постоянном режиме. Если возникает потребность в подключении дополнительных насосов, гидроаккумулятор помогает компенсировать возникающие при этом в системе скачки давления.
В составе системы водоснабжения повысительной насосной станции гидроаккумулятор исполняет функцию аварийного источника водоснабжения и своеобразного демпфера, предотвращающего гидроудары в случае подключения дополнительных мощностей
Такая же схема используется, если подача электроэнергии на повысительные насосы в системе нестабильна, а водоснабжение, тем не менее, должно быть бесперебойным. В период отключения электричества используется тот запас воды, который содержится внутри гидроаккумулятора. По сути, мембранный бак играет в этот период роль запасного источника водоснабжения.
Чем мощнее насосная станция, тем масштабнее задачи, которые на неё возлагаются. Она должна поддерживать большее давление, большим должен быть и объём её гидроаккумулятора.
Применение в схемах с погружным насосом
Чтобы максимально продлить срок службы погружного насосного агрегата, количество его включений в течение часа должно соответствовать заявленным техническим характеристикам прибора. Обычно этот показатель порядка 5-20 раз.
Если давление в водопроводной сети падает, при достижении им минимального значения срабатывает реле, включающее насос, подающий воду. При максимальных значениях давления реле отключается, подача воды прекращается.
Если в схеме водоснабжения присутствует погружной насос, то гидроаккумулятор продлит срок его службы, поскольку ему не придется включаться и отключаться, если затраты потребителей воды будут незначительными
Если система водоснабжения автономная и маленькая, даже небольшой объём водопотребления может запустить насос. В этом случае эксплуатация насоса будет малоэффективной. А сам прибор прослужит не так долго, как хотелось бы его владельцу. Тот запас воды, который содержится в мембранном баке, спасет ситуацию. Кроме того, он не допустит скачка давления в тот момент, когда начнет свою работу погружной насос.
Чтобы выбрать гидробак подходящего объёма, нужно знать следующие характеристики: мощность и частоту включения насоса, предполагаемый расход воды в час и высоту установки устройства.
Если в схеме подключения фигурирует накопительный обогреватель, то гидроаккумулятор выполняет в ней функции расширительного бака. Если воду нагреть, то её объём увеличиться. Она расширится. Для замкнутого пространства, каким и является система водоснабжения, такой процесс мог бы привести к разрушительным последствиям, если бы не гидробак.
В схеме с накопительным водонагревателем гидроаккумулятор используется в качестве расширительного бачка, спасающего систему от разрывов, поскольку несжимающаяся вода отлично расширяется при нагревании
Для включения в эту схему необходимо выбирать гидроаккумулятор, учитывая следующие его характеристики: предельная температура нагреваемой воды и максимально допустимое давление в водопроводной системе.
Выбираем мембранный бак со знанием дела
Гидробак – ёмкость, основным рабочим органом которой является мембрана. От её качества зависит, сколько времени прослужит устройство от момента подключения до первого ремонта. Лучшими считаются изделия из пищевой (изобутированной) резины. Металл корпуса изделия важен только для расширительных баков. Там же, где вода содержится в груше, характеристики металла не имеют решающего значения.
Если не обратить особого внимания на толщину фланца вашего приобретения, то уже через год-полтора, а не через 10-15 лет, как вы планируете, придется покупать совершенно новое устройство или, в лучшем случае, менять сам фланец
Особое внимание при выборе устройства стоит сосредоточить на фланце, который, как правило, изготавливают из оцинкованного металла. Толщина этого металла очень важна. При его толщине всего в 1 мм срок эксплуатации изделия составит не больше 1,5 года, так как в металле фланца непременно образуется прореха, которая выведет из строя всё устройство.
При этом гарантия на бак составляет всего-то год при заявленном сроке эксплуатации в 10-15 лет. Так что дыра появится как раз после истечения гарантийного срока. И запаять или заварить тонкий металл будет невозможно. Можно, конечно, попытаться отыскать новый фланец, но, скорее всего, понадобится новый бак.
Чтобы избежать подобных напастей, следует искать бак, фланец которого сделан из нержавейки или из толстой оцинковки.
Подключение гидроаккумулятора к контуру водоснабжения
Как стало понятно из всего написанного выше, мембранный бак – это не просто ёмкость с водой. Это специальное устройство, вовлеченное в непрерывный рабочий процесс. Поэтому и процедура его установки совсем не так проста, как это может показаться. Закреплять его следует очень тщательно, учитывая факторы вибрации и шума.
Необходимо закреплять гидроаккумулятор на поверхности с помощью резиновых прокладок, чтобы уменьшить уровень шума при его работе и сократить влияние вибраций на само устройство
К полу его крепят с применение резиновых прокладок, а к трубопроводу — с помощью переходников из резины. И ещё следует учесть, что диаметр подводки не может уменьшаться на выходе гидросистемы.
С новым баком следует обращаться особенно осторожно, заполняя его водой под слабым напором. Мембрана от долгого хранения могла слежаться. Резкая струя воды может её повредить и даже полностью вывести из строя. Правильнее удалить из груши мембраны весь воздух до того, как вы приступите к заполнению её водой. Место для установки гидроаккумулятора должно быть выбрано с учетом его доступности.
Процесс подключения гидроаккумулятора производится в стандартной последовательности:
Галерея изображений
Фото из
Шаг 1: Ввод водопровода через цоколь или фундамент
Шаг 2: Ввод силового кабеля погружного электронасоса
Шаг 3: Настройка гидроаккумулятора после сборки линии
Шаг 4: Подсоединение гидробака к системе водоснабжения
Шаг 5: Расположение второго гидробака в кессоне
Шаг 6: Установка манометра для второго гидроаккумулятора
Шаг 7: Обратный клапан гидробака для ветки на полив
Шаг 8: Сливной кран водопроводной линии для полива
Правильная настройка нового устройства
Новый гидробак следует проверить на то, каков уровень его внутреннего давления. Предполагается, что он должен составлять 1,5 атм. Но в процессе транспортировки изделия от места производства до склада и во время хранения могла произойти утечка, снизившая на момент продажи этот важный показатель. Проверить давление можно, сняв колпачок на золотнике и выполнив замеры.
Для измерения давления можно использовать манометры разных видов.
- Электронные. Это дорогие приборы. На результат их работы может оказать влияние температура и заряд батареи.
- Механические. Выпускаются в корпусе из металла, называемые по-другому автомобильными. Если этот прибор успешно прошел проверку, то лучше него не найти. Чтобы получить наиболее точное значение, поскольку измерять нужно будет всего-то 1-2 атм., лучше купить прибор с большим количеством делений на измерительной шкале.
Недорогие насосные станции и насосы-автоматы чаще всего укомплектовываются манометрами в пластиковом корпусе. Погрешность в показаниях таких китайских моделей слишком велика.
Если в баке будет меньший объём воздуха, чем нужно, его место займет вода. Это повлияет на напор воды в водопроводе. При высоком давлении и напор постоянно будет высоким. Большее давление обеспечит меньший запас воды в мембранной груше, поэтому насосу придется чаще включаться. Если света не будет, запаса воды может не хватить на все нужды.
Поэтому-то иногда разумнее будет пожертвовать давлением для достижения других важных целей. Впрочем, ниже рекомендованных значений давление лучше не снижать, как и не превышать предельных характеристик. Недостаток давления может привести к контакту поверхности груши с корпусом бака, что нежелательно.
Для измерения давления можно использовать разные устройства, но оптимальным является относительно недорогой автомобильный манометр с корпусом из металла и достаточно развернутой шкалой результатов замеров
Оптимальное давление воздуха
Чтобы бытовая техника работала нормально, давление в гидробаке обязано находиться в интервале 1,4-2,8 атм. Для лучшей сохранности мембраны необходимо, чтобы давление в системе водопровода на 0,1-0,2 атм. превышало давление в баке. Например, если внутри мембранного бака давление составляет 1,5 атм., то в системе оно должно быть 1,6 атм.
Именно это значение и следует выставить на реле водяного давления, которое работает совместно с гидроаккумулятором. Для одноэтажного загородного дома такая настройка считается оптимальной. Если же речь идёт о двухэтажном коттедже, давление придется повышать. Для расчета его оптимального значения применяют следующую формулу:
Vатм.=(Hmax+6)/10
В этой формуле V атм. – оптимальное давление, а Hmax – высота наиболее высоко расположенной точки водоразбора. Как правило, речь идёт о душе. Чтобы получить нужное значение, следует высчитать высоту нахождения лейки душа относительно гидроаккумулятора. Полученные данные вводятся в формулу. В результате расчета будет получено оптимальное значение давления, которое должно быть в баке.
Обратите внимание, что полученное значение не должно превышать максимально допустимые характеристики для прочих бытовых и сантехнических приборов, иначе они попросту выйдут из строя.
Если говорить о независимой системе водоснабжения дома упрощенно, то её составными элементами являются:
- насос,
- гидроаккумулятор,
- реле давления,
- обратный клапан,
- манометр.
Последний элемент используется для того, чтобы можно было оперативно контролировать давление. Постоянное нахождение его в системе водоснабжения не обязательно. Он может быть подключен только в тот момент, когда производятся тестовые замеры.
Как видите, именно на этой схеме манометр не отображен, но это не значит, что он вообще не нужен. Просто его включат в момент выполнения контрольных замеров
При участии в схеме поверхностного насоса, гидробак монтируют рядом с ним. Обратный клапан при этом устанавливают на всасывающем трубопроводе, а остальные элементы образуют единую связку, соединяясь между собой с помощью пятивыводного штуцера.
Пятивыводное устройство безупречно подходит для этой цели, поскольку имеет выводы различных диаметров. Входящий и исходящий трубопроводы и некоторые другие элементы связки могут соединяться со штуцером с помощью американок, чтобы облегчить профилактические и ремонтные работы на отдельных участках водопровода. Впрочем, этот штуцер можно заменить кучей соединительных элементов. Но зачем?
На этой схеме порядок подключения хорошо виден. Когда происходит подключение штуцера к гидроаккумулятору, необходимо удостовериться в герметичности соединения
Итак, к насосу гидроаккумулятор подключается следующим образом:
- один дюймовый вывод присоединяет сам штуцер к патрубку гидробака;
- к выводам на четверть дюйма подключаются манометр и реле давления;
- остались два свободных дюймовых вывода, к которым монтируются труба от насоса, а также разводка, идущая к потребителям воды.
Если в схеме работает поверхностный насос, то соединять с ним гидроаккумулятор лучше с помощью гибкого шланга, имеющего металлическую обмотку.
К тем частям, которые заканчиваются муфтами, будут присоединяться труба от насоса и разводка водопровода, которая пойдет к потребителям воды
К погружному насосу гидроаккумулятор подключается точно так же. Особенностью этой схемы является местоположение обратного клапана, не имеющее никого отношения к вопросам, которые мы сегодня рассматриваем.
Выводы и полезное видео по теме
Если после прочтения текста вам всё ещё непонятно, как именно следует подключать гидроаккумулятор, посмотрите это видео, в котором коротко, но предельно ясно отображены все нюансы этой процедуры.
Гидробак является важным составным элементом водопроводной системы. С его помощью решается целый комплекс задач. А выполнить своими руками грамотное подключение гидроаккумулятора, как оказалось, совсем не сложно. Зато преимущества от его использования бесспорны.
Монтаж гидроаккумулятора для систем водоснабжения видео
Для того чтобы насос не включался каждый раз при открывании крана, в систему устанавливают гидроаккумулятор. В нем содержится некоторый объем воды, достаточный для небольшого расхода. Это позволяет практически избавиться от кратковременных включений насоса. Установка гидроаккумулятора процедура несложная, но потребуется еще некоторое количество устройств — как минимум — реле давления, а еще желательно наличие манометра и воздухоотводчика.
Функции, назначение, виды
В системе водоснабжения частного дома без гидроаккумулятора насос включается всякий раз как где-то идет расход воды. Эти частые включения приводят к износу оборудования. Причем не только насоса, но и всей системы в целом. Ведь каждый раз происходит скачкообразное повышение давления, а это — гидроудар. Чтобы уменьшить количество включения насоса и сгладить гидроудары используют гидроаккумулятор. Это же устройство называют расширительный или мембранный бак, гидробак.
Назначение
Одну из функций гидроаккумуляторов — сглаживать гидроудары, мы выяснили. Но есть и другие:
- Уменьшение количества включений насоса. В резервуаре есть некоторое количество воды. При небольшом расходе — помыть руки, умяться — вода течет из бака, насос не включается. Он включится только тогда, когда ее останется совсем немного.
- Поддержание стабильного давления. Для этой функции необходим еще один элемент — реле давления воды, но давление они поддерживают в требуемых рамках.
- Создать небольшой запас воды на случай отсутствия электроэнергии.
Не удивительно, что в большинстве систем частного водоснабжения данное устройство присутствует — плюсов от его использования много.
Гидроаккумулятор — это бак из листового металла поделенный на две части эластичной мембраной. Мембрана бывает двух видов — диафрагмы и баллона (груши). Диафрагма крепится поперек бака, баллон в виде груши закрепляют на входе вокруг входного патрубка.
По назначению они бывают трех видов:
- для холодной воды;
- для горячей воды;
- для систем отопления.
Гидробаки для отопления выкрашены в красный цвет, баки для водопровода окрашены в синий. Расширительные баки для отопления имеют обычно меньшие размеры и более низкую цену. Это связано с материалом мембраны — для водоснабжения она должна быть нейтральной, ведь вода в трубопроводе питьевая.
По типу расположения гидроаккумуляторы бывают горизонтальные и вертикальные. Вертикальные снабжены ножками, некоторые модели имеют пластины для навешивания на стену. Именно вытянутые вверх модели чаще используют при самостоятельном создании систем водопровода частного дома — они занимают меньше места. Подключение гидроаккумулятора такого типа стандартное — через вывод размером в 1 дюйм.
Горизонтальными моделями обычно комплектуют насосные станции с насосами поверхностного типа. Тогда насос располагают сверху емкости. Получается компактно.
Принцип работы
Радиальные мембраны (в виде тарелки) используются в основном в гироаккумуляторах для систем отопления. Для водоснабжения в основном внутри устанавливают резиновую грушу. Как работает такая система? Пока внутри есть только воздух, давление внутри штатное — то, которое выставлено на заводе (1,5 атм) или которое вы выставили сами. Включается насос, начинает закачивать в бак воду, груша начинает увеличиваться в размерах. Вода постепенно заполняет все больший объем, все больше сжимая воздух, который находится между стенкой бака и мембраной. При достижении некоторого давления (обычно для одноэтажных домов это 2,8 — 3 атм) насос отключается, давление в системе стабилизируется. При открытии крана или другом расходе воды, она поступает из гидроаккумулятора. Течет она до тех пор, пока в баке давление не упадет ниже определенной отметки (обычно около 1,6-1,8 атм). После чего насос включается, цикл повторяется снова.
Если расход идет большой и постоянный — набираете ванную, например, — насос качает воду транзитом, не закачивая ее в бак. Бак начинает набираться после того, как закрыты все краны.
За включение и отключение насоса при определенном давлении отвечает реле давления воды. В большинстве схем обвязки гидроаккумулятора это устройство присутствует — такая система работает в оптимальном режиме. Подключение гидроаккумулятора рассмотрим чуть ниже, а пока поговорим о самом баке и его параметрах.
Баки большого объема
Внутреннее строение гидроаккумуляторов объемом от 100 литров и выше немного отличается. Отличается груша — она крепится к корпусу и вверху, и внизу. При таком строении появляется возможность бороться с воздухом, который присутствует в воде. Для этого в верхней части имеется выход, в который можно подключить клапан для автоматического сброса воздуха.
Как выбрать объем бака
Объем бака выбираете произвольно. Никаких требований или ограничений нет. Чем больше объем бака, тем больший запас воды у вас будет на случай отключения и тем реже будет включаться насос.
При выборе объема стоит помнить, что тот объем, который стоит в паспорте — это размер всей емкости. Воды в ней будет почти вполовину меньше. Второе что надо иметь в виду — это габаритные размеры емкости. Бак на 100 литров это приличная такая бочка — около 850 мм высотой и 450 мм в диаметре. Для нее и обвязки надо будет где-то найти место. Где-то — это в помещении, куда приходит труба от насоса. Там обычно и устанавливают все оборудование.
Если чтобы выбрать объем гидроаккумулятора вам требуются хоть какие-то ориентиры, посчитайте средний расход с каждой точки водоразбора (есть специальные таблицы или можно посмотреть в паспорте к бытовой технике). Все эти данные суммируйте. Получите возможный расход в том случае, если все потребители будут одновременно работать. Потом прикиньте, сколько и каких одновременно устройств может работать, посчитайте сколько в этом случае за минуту уйдет воды. Скорее всего к этому времени вы уже придете к какому-то решению.
Чтобы было немного проще, скажем, что объема гидробака в 25 литров хватает на обеспечение нужд двух человек. Он обеспечит нормальное функционирование совсем небольшой системы: кран, унитаз, мойка и небольшой водонагреватель. При наличии другой бытовой техники емкость надо увеличивать. Хорошая новость в том, что если вы решите, что имеющегося резервуара вам недостаточно, можно всегда установить дополнительный.
Каким должно быть давление в гидроаккумуляторе
В одной части гидроаккумулятора находится сжатый воздух, во вторую закачивается вода. Воздух в баке находится под давлением — заводские настройки — 1,5 атм. Это давление не зависит от объема — и на баке емкостью 24 литра и в 150 литров оно одинаковое. Больше-меньше может быть предельно допустимое максимальное давление, но оно зависит не от объема, а от мембраны и указывается в технических характеристиках.
Предварительная проверка и коррекция давления
Перед подключением гидроаккумулятора в систему желательно давление в нем проверить. От этого показателя зависят настройки реле давления, а при транспортировке и хранении давление могло упасть, так что контроль очень желателен. Контролировать давление в гидробаке можно при помощи манометра, подключенного к специальному входу в верхней части бака (емкость от 100 литров и больше) или установленного в нижней его части как одну из деталей обвязки. Временно, для контроля, можно подключить автомобильный манометр. Погрешность у него обычно невелика и работать им удобно. Если такого нет, можно использовать штатный для водопроводов, но они обычно точностью не отличаются.
При необходимости давление в гидроаккумуляторе можно увеличить или уменьшить. Для этого есть ниппель в верхней части бака. Через ниппель подключается автомобильный или велосипедный насос и при необходимости давление увеличивается. Если же его надо стравить, каким-то тонким предметом отгибают клапан ниппеля, выпуская воздух.
Какое давление воздуха должно быть
Так таким же должно быть давление в гидроаккумуляторе? Для нормальной работы бытовой техники необходимо давление 1,4-2,8 атм. Чтобы мембрана бака не рвалась, давление в системе должно быть чуть больше давления бака — на 0,1-0,2 атм. Если в баке давление 1,5 атм, то давление в системе не должно быть ниже чем 1,6 атм. Это значение и выставляют на реле давления воды, которое работает в паре с гидроаккумулятором. Это оптимальные настройки для небольшого одноэтажного дома.
Если дом двухэтажный, придется давление повышать. Есть формула расчета давления в гидробаке:
Vатм.=(Hmax+6)/10
Где Hmax — высота наивысшей точки водоразбора. Чаще всего это душ. Измеряете (высчитываете) на какой высоте относительно гидроаккумулятора находится его лейка, подставляете в формулу, получаете давление, которое должно быть в баке.
Если в доме установлена джакузи, все сложнее. Придется подбирать опытным путем — меняя настройки реле и наблюдая за работой точек водоразбора и бытовой техники. Но при этом рабочее давление не должно быть больше максимально допустимого для другой бытовой техники и сантехнических приборов (указывается в технических характеристиках).
Как выбрать
Основной рабочий орган гидробака — мембрана. От качества материала зависит срок ее службы. Лучшими на сегодня являются мембраны из пищевой резины (вулканизированные резиновые пластины). Материал корпуса имеет значение только в баках мембранного типа. В тех, в которых установлена «груша» вода контактирует только с резиной и материал корпуса значения не имеет.
Что действительно важно в баках с «грушами» — это фланец. Обычно его делают из оцинкованного металла. В этом случае важна толщина металла. Если это всего 1 мм, примерно через год-полтора эксплуатации в металле фланца появится дырка, бак потеряет герметичность и система перестает работать. Причем гарантия всего год, хоть заявленный срок эксплуатации — 10-15 лет. Фланец прогнивает обычно после окончания гарантийного срока. Заварить его нет никакой возможности — очень тонкий металл. Приходится искать в сервисных центрах новый фланец или покупать новый бак.
Итак, если хотите чтобы гидроаккумулятор служил долго, ищите фланец из толстой оцинковки или тонкий, но из нержавейки.
Подключение гидроаккумулятора к системе
Обычно системе водоснабжения частного дома состоит из:
- насоса;
- гидроаккумулятора;
- реле давления;
- обратного клапана.
В данной схеме может еще присутствовать манометр — для оперативного контроля давления, но это устройство не обязательно. Его можно периодически подключать — для проведения тестовых замеров.
С пятивыводным штуцером или без
Если насос поверхностного типа, гидроаккумулятор обычно ставят возле него. В этом случае обратный клапан ставят на всасывающем трубопроводе, а все остальные устройства устанавливаются в одной связке. Соединяются они обычно при помощи пятивыводного штуцера.
Он имеет выводы с разными диаметрами, как раз под используемые для обвязки гидроаккумулятора устройства. Поэтому систему чаще всего и собирают на его основе. Но данный элемент совсем необязателен и можно все соединить при помощи обычных фитингов и кусков труб, но это более трудоемкое занятие, к тому же соединений будет больше.
Одним своим дюймовым выводом штуцер накручивается на бак — патрубок расположен внизу. К выходам на 1/4 дюйма подключается реле давления и манометр. К оставшимися свободными дюймовым выводам подключается труба от насоса и разводка к потребителям. Вот и все подключение гироаккумулятора к насосу. Если собираете схему водоснабжения с поверхностным насосом, использовать можно гибкий шланг в металлической обмотке (с дюймовыми штуцерами) — с ним работать проще.
Как обычно, вариантов несколько, выбирать вам.
Подключают гидроаккумулятор к погружному насосу точно так же. Вся разница в том, где установлен насос и куда подавать питание, но к установке гидроаккумулятора это не имеет отношения. Его ставит в том месте, куда заходят трубы от насоса. Подключение — один в один (смотрите схему).
Как установить два гидробака на один насос
При эксплуатации системы, иногда владельцы приходят к выводу, что имеющегося объема гидроаккумулятора им недостаточно. В таком случае можно параллельно установить второй (третий, четвертый и т.д.) гидробак любого объема.
Перенастройку системы делать не надо, реле будет отслеживать давление в том баке, на котором установлено, а жизнеспособность такой системы намного выше. Ведь если повредится первый гидроаккумулятор, второй будет работать. Есть и еще один положительный момент — два бака по 50 литров стоят меньше, чем один на 100. Дело в более сложной технологии производства крупногабаритных емкостей. Так что это еще и экономически выгоднее.
Как подключить второй гидроаккумулятор в систему? На вход первого накрутить тройник, к одному свободному выходу подключить вход от насоса (пятивыводного штуцера), к оставшемуся свободным — вторую емкость. Все. Можно схему тестировать.
Любая линия для снабжения частного дома водой состоит из приборов, автоматизирующих процесс ее работы. Одним из основных ее узлов является накопительный бак, при установке которого своими руками важно знать, как выглядит схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения.
Помимо правильного подключения, гидробак необходимо точно отрегулировать, создав внутри оптимальное давление при работе в индивидуальной системе водозабора. Для выполнения данной работы необходим сантехнический инструмент и соблюдение технологии при регулировочных работах.
Зачем нужен гидробак
Гидроаккумулятор всегда ставят в магистраль индивидуального водоснабжения, он работает постоянно и выполняет следующие функции:
- Сглаживает негативные последствия гидравлических ударов. При срабатывании электронасоса водный поток резко останавливается или ускоряется, при этом жидкость воздействует на трубопровод и его узлы с физическим усилием. Подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения позволяет плавно накапливать и отдавать воду за счет расположенной внутри пластичной резиновой мембраны.
- Подключение гидробака уменьшает количество циклов включения и отключения скважинного или колодезного электронасоса за счет накопления жидкости, которая отдается в магистраль при использовании и поддерживает в ней давление, не давая электронасосу включаться.
- Гидроаккумуляторы создают аварийный запас воды в моменты отключения электричества или выхода насосного оборудования из строя.
- Подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения нормализует давление, позволяя избежать его резких перепадов при нестабильной работе электронасоса.
Рис. 1 Гидроаккумуляторы для водопроводных магистралей
Устройство гидробака
Устройство гидроаккумулятора не отличается сложностью, он состоит из металлического бака со встроенной грушевидной мембраной или плоской диафрагмой из резины. Диафрагма крепится поперек корпуса между его половинками, грушевидный баллон устанавливают на входе около горловины – такой тип используют для подачи воды при индивидуальном водоснабжении. В задней части металлической емкости установлен ниппель, с помощью которого в корпус гидробака закачивают воздух, подстраивая его внутреннее давление к системе.
Гидробаки выпускают для отопительных систем, горячей воды (красного цвета) и холодного водоснабжения (синий цвет). В зависимости от объема гидробака и способа монтажа различают модели с горизонтальным расположением и объемные вертикальные агрегаты, которые устанавливаются на ножках.
Горизонтальные модели небольшой емкости чаще используют в насосных станциях со встроенным центробежным электронасосом поверхностного типа и элементами автоматической системы управления. Гидробаки с вертикальным расположением используют отдельно, их удобнее монтировать при работе с погружными электронасосами. Вертикальные баки конструктивно отличаются от горизонтальных моделей: мембранная оболочка крепится в верхней и нижней части корпуса, помимо ниппеля для накачки воздуха они имеют дополнительный штуцер для его стравливания из резиновой оболочки.
При приобретении гидробака следует знать, что его полезный объем при накоплении жидкости составляет не более 30% от общего.
Рис. 2 Конструкция гидробака
Принцип работы гидробака
Обычно внутренняя груша располагается в емкости с воздухом под стандартным давлением 1,5 бар. При включении вода подается установленным в скважину электронасосом в бак, заполняя резиновую грушу – она увеличивается в объеме, сжимая воздушное пространство внутри. При достижении давления (стандарт 3 бара), равного порогу срабатывания автоматического реле, электронасос отключается, и поступление воды в линию прекращается.
При включении вода идет к потребителю под давлением, которое создает резиновая мембрана, сжатая воздухом. По достижении минимальной отметки в 1,7 бар. реле замыкает цепь питания электронасоса и происходит заполнение магистрали.
Рис.3 Пример установки гидроаккумулятора в систему водоснабжения с погружным насосом
Схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения
Установка гидроаккумулятора для систем индивидуального водоснабжения своими руками производится вместе с автоматикой и переходниками, к которым относятся коммутирующий пятивходовой штуцер, манометр для настройки и контроля, коммутирующее гидравлическое реле. При использовании в водозаборе скважинного глубинного электронасоса обвязка для скважины включает в себя реле сухого хода и обратный клапан, если он отсутствует в насосном агрегате.
Если в водопроводной магистрали используется поверхностный центробежный электронасос, то практичнее и дешевле приобрести готовую смонтированную насосную станцию, чем проводить монтаж элементов системы самостоятельно.
Рис. 4 Бачок расширительный в станции
Настройка гидроаккумулятора при подключении
Перед использованием в частном доме водопровода с гидроаккумулятором нужно знать, каким должно быть давление в гидроаккумуляторе для его оптимальной работы, для снятия показаний берут переносной манометр. Типовая водопроводная линия со стандартным реле давления имеет пороги срабатывания от 1,4 до 2,8 бар., заводская установка давления в гидробаке при этом – 1,5 бар. Чтобы работа гидроаккумулятора была эффективной и происходило его полное наполнение, для заданной заводской установки подбирают нижний порог включения электронасоса на 0,2 бар. больше – на реле устанавливают порог 1,7 бар.
Если в гидробаке в процессе эксплуатации или в связи с длительным сроком хранения при измерениях манометром определяют, что давление недостаточно, поступают следующим образом:
- Отключают электронасос от питания.
- Снимают защитную крышку и прижимают клапан гидробака в виде головки ниппеля на выходе устройства – если оттуда поступает жидкость, значит произошло повреждение резиновой мембраны и ее необходимо менять. Если из гидробака поступает воздух, с помощью автомобильного манометра измеряют его давление.
- Сливают воду из магистрали, открывая ближайший к расширительному баку кран.
- При помощи ручного насоса или компрессора накачивают в аккумуляторный бак воздух до достижения показаний манометра в 1,5 бар. Если после автоматики происходит подъем воды на определенную высоту (дома высокой этажности), общий напор и диапазон работы системы повышают исходя из того, что 1 бар. приравнивают к 10 метрам вертикального водного столба.
При расчете необходимого давления в гидробаке для любых диапазонов выбирают его значение на 10% меньше нижнего порога срабатывания реле. Выбор данного значения гарантирует, что встроенная мембрана будет расширяться и сжиматься в небольшом диапазоне и соответственно увеличится срок ее службы и всего расширительного бака.
Рис.5 Настройка гидроаккумулятора
Определение параметров бака
В большинстве случаев включений, гидробаки для водоснабжения устанавливают по принципу: чем больше объем, тем лучше. Но слишком большой объем не всегда оправдан: гидробак займет много полезного места, вода в нем будет застаиваться, и если перебои с электроэнергией бывают очень редко, в нем просто нет необходимости. Слишком маленький гидробак также неэффективен – если используется мощный насос, то он будет часто включаться и выключаться и быстро выйдет из строя. Если возникает ситуация, когда пространство для монтажа ограничено или финансовые средства не позволяют приобрести накопительный бак большой емкости – можно рассчитать его минимальный объем по приведенной ниже формуле.
Рис. 6 Как правильно в системе водоснабжения рассчитать объем гидробака
Еще один метод вычислений – расчет необходимого объема гидробака по мощности используемого электронасоса.
В последнее время на рынке появились современные высокотехнологичные электронасосы с плавным пуском и остановкой, частотным регулированием скорости вращения рабочих колес в зависимости от водопотребления. В этом случае необходимость в гидравлическом баке с большим объемом отпадает – плавный пуск и регулировка не вызывают гидроударов, как в системах с обычными электронасосами. Автоматические блоки управления высокотехнологичных устройств с частотным управлением имеют встроенный гидробак очень маленького объема, рассчитанный на свою насосную группу.
Рис.7 Таблица рассчитанных значений давления и объема гидробака в зависимости от режимов работы поставляющей воду линии
Установка нескольких гидробаков
Некоторые пользователи сталкиваются с проблемой, как подключить дополнительный бак для линии водоснабжения, если произошло увеличение потребления или объем накопительного бака слишком мал для нормальной работы. Установка двух гидроаккумуляторов не представляет особых сложностей, их можно собрать, подключив параллельно, с использованием дополнительного переходного штуцера, гибкого шланга или обрезка водопроводной трубы.
Преимуществом системы с двумя баками является ее высокая надежность в случае, если в одном из них произойдет разрыв резиновой мембраны.
Рис. 8 Гидробак в блоке частотного управления насосами
Как выбрать гидроаккумулятор
При выборе гидроаккумулятора лучше отдать предпочтение моделям с резиновой грушей – в мембранных видах жидкость контактирует с металлическим корпусом, что может вызвать его коррозию.
Основной рабочий элемент баллонного гидробака – грушевидная мембрана, от качества которой зависит срок его службы, при этом материал корпуса играет менее важную роль, так как не контактирует с водой. Обычный материал изготовления груши – изобутированная пищевая резина, при выборе модели для наружного монтажа повышенное внимание следует обращать на фланец, к которому крепится резиновая мембрана. Предпочтение следует отдавать моделям, фланец которых сделан из толстой нержавейки или оцинкованной стали – такое изделие прослужит 10-15 лет без потери своей герметичности.
Еще одно преимущество баллонного бака – простота замены резиновой мембраны. Для этого откручивают несколько шестигранных болтов крепления фланца и снимают его вместе с оболочкой.
Рис. 9 Вертикальные гидробаки в водопроводной линии
Установка гидроаккумулятора
После приобретения подходящей модели электронасоса к скважине или колодцу и подключения его к трубопроводу, расчета объема и покупки нужного гидробака, необходимо его правильно установить. Если модель имеет большой объем и устанавливается на вертикальное ножки, стоит воспользоваться следующими рекомендациями:
- Лучше ставить объемный накопительный бак в самой высокой точке дома (чердак, второй этаж) – это позволит создать максимальное давление в водопроводной линии.
- Пол в помещении должен быть ровным, влажность не должна превышать установленные нормы во избежание коррозии оцинкованного фланца и поверхности бака.
- Устройство лучше подключать при помощи гибкого напорного шланга в оплетке из нержавейки и диаметром накидных гаек в один дюйм, выполненных из латуни. Следует избегать шлангов для подачи с алюминиевой оплеткой и монтажными муфтами из дешевого силумина – хрупкого сплава алюминия с кремнием.
Рис. 10 Схема подключения гидроаккумулятора для индивидуальных систем водоснабжения
Обвязка расширительного бака
Перед тем, как подключить гидроаккумулятор для систем индивидуального водоснабжения, готовят комплектующие: автоматические приборы, фильтры и переходные муфты для подсоединения труб ПНД. После подсоединения электронасоса к водопроводу из ПНД при помощи переходных пластиковых муфт и размещения его в скважине, дальнейшие работы по сборке проводят в следующей последовательности:
- На выходе водопроводной трубы из насоса устанавливают шаровый кран и фильтр грубой очистки для удаления песка из воды.
- После фильтра устанавливают тройник с диаметром отверстий, подходящих для подключения автоматики. В его верхний отвод вкручивают переходную муфту для подключения реле.
- Для присоединения к электронасосу реле давления и манометра применяется стандартный пятивходовой штуцер, который подключают к тройнику при помощи переходника.
- На выходе штуцера с наружной резьбой диаметром 1 дюйм устанавливают шаровый кран с накидной гайкой – это позволит производить ремонт и замену узлов, не сливая воду из всей водопроводной магистрали.
- К выходному отверстию штуцера с внутренней резьбой 1 дюйм при помощи гибкой подводки присоединяют гидроаккумулятор.
- Далее в пятивыводной штуцер устанавливают манометр и реле давления, в тройник вкручивают реле сухого хода.
- В конце подключают электрический кабель питания к реле – монтаж автоматики на этом можно считать законченным.
Многие предпочитают устанавливать всю автоматику с помощью соединительных штуцеров непосредственно на выходе гидроаккумулятора – такая методика не требует подводного шланга.
Рис. 11 Как установить гидроаккумулятор в линию
Гидробак является основным узлом в автоматических системах управления электронасосами, необходимым для снижения нагрузки на водопроводную магистраль и уменьшения циклов срабатывания насосного оборудования. Его соединение с трубопроводом и настройку довольно просто сделать своими руками при использовании простейшего сантехнического инструмента. Для правильного выбора расширительного бака можно использовать не слишком сложную формулу или определить его параметры приблизительно в зависимости от объема подачи или мощности насосного оборудования.
Незаменимым устройством в современных системах водоснабжения является не только насос. Очень часто его дополняют гидроаккумулятором, который может идти как в комплекте с насосом, так и покупаться и устанавливаться отдельно.
Бак-гидроаккумулятор Wester, горизонтальный.
Установка гидроаккумулятора является весьма полезным решением, которое повышает качество работы системы водоснабжения. Рассмотрим подробнее, как именно устроен этот механизм, как он работает и как монтируется.
1 Устройство гидроаккумулятора и принцип его работы
Вначале опишем устройство гидроаккумулятора: это емкость, имеющая металлический корпус, внутри которого располагается мембрана (или же баллон, в зависимости от конструкции). Между ней и стенками корпуса создано давление – благодаря закачанному в пространство сжатому воздуху.
Чаще всего установка применяется в водоснабжении, однако также актуально применять гидроаккумулятор для отопления – для этого он также подходит.
Задачи механизма следующие:
Пример расположения гидроаккумулятора, коллектора и водонагревателя.
- Накопление воды.
- Поддержание стабильного давления в системе.
- Обеспечение системы водой, когда насос не работает.
Принцип действия следующий: вода поступает в мембрану, нагнетаемая насосом. Мембрана наполняется и заполняет пространство внутри корпуса (естественно – на определенный объем).
С другой стороны на воду начинает давить закачанный воздух, тем самым вытесняя ее в систему водоснабжения. Насос при этом работает до определенного момента – пока давление воды внутри бака не достигнет определенного предела.
После этого агрегат отключается, и «выдавливать» воду в сеть начинает уже воздух, воздействующий на мембрану. Ну а когда жидкость из емкости уйдет, и давление опустится до определенной (только теперь уже – минимальной) отметки – насос вновь включится в работу от автоматического блока управления.
к меню ↑
1.1 Классификация
Ассортимент изделий на рынке достаточно обширный, так что для покупателя будет полезным предварительно узнать о том, какими именно они бывают, как классифицируются, и какую модель лучше выбрать.
Различия заключаются в целом ряде факторов, о каждом из которых следует упомянуть.
Горизонтальные баки-гидроаккумуляторы различного объема.
По расположению емкости — устройство может быть как горизонтальным, так и вертикальным.
По виду рабочей части — тоже могут быть отличия. В этом плане имеется две вариации: мембрана или баллон. В первом случае пространство внутри емкости разделено на две части мембраной: в одну – поступает вода, во вторую – закачан воздух.
Во втором случае внутри емкости заключен эластичный баллон, в который поступает жидкость, а воздух – закачан в свободное пространство между его стенками и стенками корпуса.
Отдельно требуется упомянуть об объеме – это, по сути, ключевой параметр любой емкости. Наиболее популярные типоразмеры – это 24, 50, 100 и 200 литров. Однако в продаже можно найти и емкости другого объема – на 6, 12 или наоборот – на 300 литров.
Бывают также и более крупные устройства – к примеру, гидроаккумулятор Aquasystem, который может быть объемом и до 2000 литров. Меньшую вместимость имеет гидроаккумулятор Reflex – наибольшая модель имеет объем 1000 литров. Такие же пределы имеет и гидроаккумулятор Wester.
Также детального внимания заслуживает материал, из которого выполняется мембрана (баллон). Это может быть либо бутил, либо каучук. Отличия достаточно серьезные:
Внешний вид мембраны различного объема.
- бутил имеет верхний температурный предел в +99 градусов;
- у каучука эта отметка ниже – только +50 градусов.
Это очень важный нюанс для тех, кто выбирает устройство для отопления. Однако чаще всего устройства современных производителей (тот же гидроаккумулятор Aquasystem) используют именно бутил.
Ну и напоследок требуется упомянуть о производителях изделий этого типа. Выше уже упоминалось несколько наименований, которые пользуются наибольшей популярностью. Это гидроаккумулятор Wester и Aquasystem. Модели этих марок входят в высокобюджетный сегмент, однако и качество имеют соответствующее.
Гидроаккумулятор Reflex стоит уже дешевле, но при этом в качестве практически не уступает. Помимо этих названий можно выделить еще Джилекс, который достаточно популярен на российском рынке своими положительными качествами: дешевизной и надежностью.
к меню ↑
1.2 Как правильно произвести расчет объема гидроаккумулятора?
В принципе основной момент, заслуживающий внимания – это объем бака. Выше также упоминалось и об материале мембраны (баллона), однако для отопления такие устройства используются реже, поэтому внимание мы будем заострять именно на вместимости.
Сразу следует сказать, что модели на несколько сотен литров (к примеру – гидроаккумулятор Aquasystem VAV 2000 на 2000 литров или гидроаккумулятор Wester Line WAV 1000 – на 1000) подходят для обеспечения водой больших зданий (гостиниц, больниц – к примеру).
Пример размещения вертикального гидроаккумулятора в санузле.
Для обычного жилого дома такого объема будет много, и покупка такой модели будет излишней тратой денег. Тем более что стоят они достаточно много: к примеру, упомянутый гидроаккумулятор Wester Line WAV 1000 обойдется более чем в 10 тысяч долларов, а гидроаккумулятор Aquasystem VAV 2000 – и вовсе в три десятка.
Для коттеджа, в котором постоянно проживает 3-4 человека, будет достаточно емкости объемом до 100-200 литров (и это – с огромным запасом). Часто покупатели в таких условиях ограничиваются моделями по 24-50 литров (к примеру – гидроаккумулятор Aquasystem VAV 50 или гидроаккумулятор Wester Line WAV 50).
Увеличение до 100-200 литров актуально, если жителей в доме больше, и/или имеется большое количество точек водозабора (2 унитаза и 5-10 кранов – к примеру). В этом случае следует обратить внимание на гидроаккумулятор Wester Line WAV 100 или гидроаккумулятор Aquasystem VAV 100.
Для точности приведем более подробный расчет, который поможет покупателю точнее подобрать подходяще устройство.
Изначально напомним, что насос с усредненными характеристиками может включаться не чаще 1 раза в 1 минуту (в противном случае работа автоматического блока может ухудшаться). При этом его производительность составляет около 28-30 литров в минуту (т.е. около 1.8 «кубов» в час) – опять-таки, в среднем, для большинства бытовых моделей.
Делая расчет, требуется также учитывать, в любой модели объем воды составляет только половину емкости – остальное пространство занимает сжатый воздух. Таким образом можно подсчитать, что при использовании насоса с упомянутой производительностью Вам подойдет бак на 60-80 литров (к примеру – все тот же гидроаккумулятор Aquasystem модели VAO 80).
Если взять устройство с запасом, которое позволит снизить количество автоматического включения-выключения насоса – то можно обратить внимание на гидроаккумулятор Wester Line WAO 100 (соответственно, на 100 литров).
Вышеприведенный расчет является примерным – на самом деле для того, чтобы выбрать устройство, требуется учитывать еще некоторые параметры. Речь идет об объемах, расходуемых в пиковое время (утром и вечером).
Пример расположения вертикального бака-гидроаккумулятора в помещении.
Для этого требуется знать расход основных потребителей:
- туалет – до 1.3 литра в минуту;
- душ – до 10 литров;
- мойка/раковина – до 8 литров.
Выполнив нехитрый расчет – сложив числа – можно понять, что упомянутых выше 60-80 литров вполне достаточно: ведь в сумме получается только 20 литров. А вот если в Вашем доме много людей, которые утром используют 2 санузла – тогда лучше задуматься о покупке модели вместительнее (гидроаккумулятор Reflex DE 100 на 100 литров или уже упоминавшийся гидроаккумулятор Wester Line WAO 100).
Ну а если планируется запитывать от емкости еще и полив в летнее время года – тогда уже актуальным будет покупка бака на большее количество литров: к примеру такого, как гидроаккумулятор Aquasystem VAO 200.
На всякий случай упомянем о расценках на столь часто упоминаемые модели – покупателю наверняка будет полезно узнать и об этом:
- гидроаккумулятор Reflex DE 80 HW – около 150$;
- гидроаккумулятор Wester Line WAO 50 – около 75$;
- гидроаккумулятор Aquasystem VAV 80 – около 100.
Цифры в маркировке моделей обозначают, само собой, вместимость, указываемую в литрах.
Ну а для тех, чей расчет показал слишком большое число – будет актуальным выбрать модели крупнее:
Гидроаккумулятор в разрезе: внутреннее устройство емкости.
- гидроаккумулятор Reflex DE 200 (на 200 литров, соответственно) – около 280$;
- гидроаккумулятор Wester Line WAV 300 – около 300$;
- гидроаккумулятор Aquasystem VAV 200 – около 450$.
При выборе учитывайте еще и следующие моменты:
- меньше объем – чаще включается насос;
- меньше объем – чаще и сильнее меняется давление в водопроводе.
Вдобавок во вместительном баке можно просто-напросто «хранить» больше воды, и если внезапно пропадет электричество – у Вас будет больший запас.
к меню ↑
2 Этапы и нюансы монтажа
С тем, как выполнить расчет и как выбрать устройство – разобрались. Теперь же требуется упомянуть о том, как именно выполняется подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения. При желании эту работу можно выполнить своими руками – если следовать приведенным ниже советам, то сложностей возникнуть не должно.
При этом не важно, какая именно модель подключается – гидроаккумулятор Reflex на пару десятков литров или же бак на 300 литров.
Подготовка выглядит следующим образом:
Пример подключения гидроаккумулятора к водопроводной системе.
- Прежде всего – нужно выбрать место, где будет стоять оборудование: станция автоматического водоснабжения и, собственно, сам бак. Их не обязательно располагать рядом, но чаще всего это делается именно так.
- Проверяется давление внутри емкости. Необходимо, чтобы этот показатель был примерно на 0.2-1 атмосферы ниже, чем параметр, установленный на реле автоматического пуска насоса. В противном случае его можно (и нужно) подрегулировать своими руками.
Теперь требуется позаботиться о необходимых деталях для подключения:
- Штуцер, имеющий 5 выходов: для самого бака, для реле автоматического включения, для манометра, для насоса и, собственно, для самой водопроводной линии.
- Манометр (со шкалой до 10 атмосфер).
- ФУМ-лента (для герметизации соединений).
- Реле регулировки давления.
Теперь – рассмотрим, как именно своими руками можно произвести подключение:
- Штуцер подсоединяется к емкости, используя шланг.
- К другим выходам штуцера подключаются манометр, реле, насос и водопроводная труба. Каждое соединение предварительно уплотняется ФУМ-лентой.
По завершению работы следует выполнить пробный пуск насоса – чтобы определить герметичность системы. Для этого требуется тщательно осмотреть места соединения: по ним не должно быть утечек.
Подключая своими руками реле давления, обязательно и очень внимательно смотрите на метки, которые нанесены под его крышкой. Их две – это «Сеть» и «Насос», и перепутать их ни в коем случае нельзя. Возможно, что этих меток и вовсе не окажется (бывает и такое у некоторых моделей) – в этом случае своими руками подключение рекомендуется не выполнять, а воспользоваться помощью электрика.
к меню ↑
Цепи аккумуляторов | Гидравлика и пневматика
Для хранения энергии в аккумуляторах можно использовать несколько различных технологий: утяжеленные поршни, баллоны (или диафрагмы), пружины и обычно используемую гидропневматику. Аккумуляторы используют эту энергию для поддержания относительно постоянного давления в системе или для создания давления масла для приводов с малым рабочим циклом. В предыдущей статье я упоминал, что гидропневматические аккумуляторы следует предварительно заряжать примерно до 90% от давления в системе, обычно азотом.Это гарантирует, что аккумулятор содержит в основном азот и достаточно масла, чтобы аккумулятор не был полностью опустошен. Хотя расчет давления предварительной зарядки был сложной задачей, выяснить, насколько большим должен быть аккумулятор, было непросто.
Чтобы рассчитать правильный размер гидроаккумулятора, инженер должен знать, насколько изменяется объем нефти или газа во время работы. Масло одновременно удаляется потоком через сервоклапаны и добавляется насосом. Если бы насос мог мгновенно подавать необходимое количество масла, в аккумуляторе не было бы необходимости.
К сожалению, насосы с компенсацией давления не реагируют на изменения давления достаточно быстро, поэтому масло поступает из гидроаккумулятора в начале каждого движения. Когда масло поступает из гидроаккумулятора, объем масла уменьшается, а объем газа увеличивается, тем самым снижая давление до тех пор, пока насос не догонит потребность.
Оценить расход насоса можно, вычислив общий расход, требуемый за цикл, а затем разделив его на время. Но это предполагает, что насос обеспечивает постоянный поток для профилей постоянного движения.Это возможно при использовании насоса постоянного объема, скорость которого регулируется контроллером движения; контроллер может рассчитать средний расход за цикл. Расход насоса с компенсацией давления изменяется в зависимости от давления и не обеспечивает полный поток до тех пор, пока давление не упадет настолько, чтобы наклонная шайба достигла полного хода.
Проблемы возникают, когда давление должно упасть более чем на 10%, прежде чем насос сможет обеспечить средний расход для цикла. Поэтому лучше всего иметь насосы с компенсацией давления с узкими диапазонами давления.Обычно диапазоны давления не могут быть изменены, поскольку они определяются жесткостью пружины в компенсаторе давления. Таким образом, его может изменить только производитель.
Для расчета мгновенного потребления необходимо знать профиль движения как функцию времени. Сюда входят значения ускорения и замедления, максимальная скорость и даже время выдержки (если есть) в конце выдвижения и втягивания. Время простоя важно, потому что оно позволяет насосу успевать за потреблением масла.Как правило, более длительное время простоя позволяет инженерам использовать меньшие насосы.
Требуемый расход оценивается путем умножения скорости выдвижения на площадь отверстия цилиндра; когда цилиндр втягивается, необходимый поток является результатом умножения скорости втягивания на площадь со стороны штока поршня.
Общее количество использованного масла легко подсчитать – самая сложная часть – это вычисление профиля движения как функции времени. Расчеты можно выполнить с помощью электронной таблицы, но они могут быть неудобными, поскольку при изменении профиля большое количество строк и формул в каждой строке позволяет легко допустить ошибку.
Однако контроллер движения идеально подходит для создания профилей движения. Затем инженеры могут умножить на правильные площади и суммировать изменения потока масла и вычислить изменение потока масла за цикл. Контроллер движения также может моделировать поток насоса и отображать все данные.
Самое главное, инженерам нужно знать, сколько масла добавлено, сколько удалено и текущий итог. Затем они могут определить максимальный и минимальный объемы масла и разницу между ними.Этот объем умножается на 12,8, чтобы получить минимальный объем аккумулятора; в целях безопасности следует добавить немного больше, поэтому умножение разницы в объеме масла на 13,8–15 даст размер аккумулятора, в котором всегда будет немного масла.
Программы моделирования могут упростить определение размеров аккумулятора, но они требуют времени на написание или дорого обходятся.
Ниже приведены графики из программы моделирования:
Этот график представляет собой профиль движения, который перемещается на 300 мм за одну секунду, а затем задерживается на 0.1 сек. перед возвращением.
Второй график показывает поток масла как функцию времени. Обратите внимание, что поток увеличивается при расширении из-за большей площади поверхности крышки поршня по сравнению со стороной штока.
Третий график показывает чистую замену масла во времени. Обратите внимание на то, что объем масла падает больше при выдвижении штока, чем при его втягивании. Объем масла увеличивается во время выдержки и при медленном движении.
Четвертый график показывает изменение давления во времени.Давление в системе 10 МПа (100 бар). Падение давления ограничено 10%.
Последний график показывает объем масла в гидроаккумуляторе известного размера. Изменения идентичны третьему графику, но известны фактические объемы, а не только изменения. Расчетный объем гидроаккумулятора должен был составить 3,74 литра, но точный размер вряд ли удастся определить, поэтому будет использован пятилитровый аккумулятор. Это приведет к падению давления чуть менее чем на 10% и увеличению количества масла в гидроаккумуляторе во время низких точек.Кроме того, минимальный размер насоса должен составлять всего 25,50 литров в минуту, даже если максимальный расход составляет 53 литра в минуту. Аккумулятор может сэкономить деньги за счет уменьшения потребности в насосах большего размера.
Для определения размера гидроаккумулятора для гидравлической сервосистемы имеет смысл вместо этого использовать контроллер движения, который поможет рассчитать размер гидроаккумулятора. Наконец, какой бы метод не использовался для вычисления аккумулятора, есть вероятность, что точный размер аккумулятора недоступен, поэтому необходимо использовать следующий размер больше.
Питер Нахтвей – президент Delta Computer Systems.
Множественные аккумуляторные системы и способы их использования
Это изобретение было сделано частично при поддержке правительства в рамках гранта № 0540834, выданного Центром инженерных исследований Национального научного фонда по компактной и эффективной гидравлической энергии. Правительство США имеет определенные права на это изобретение.
Не применимо
Одной из наиболее актуальных проблем при проектировании аккумулятора является изготовление легкого и компактного устройства, которое можно использовать в различных отраслях промышленности.Гидравлические аккумуляторы – это устройства хранения энергии, обычно используемые для обеспечения дополнительной гидравлической энергии и амортизации ударов. Одно особенно интересное недавнее применение этих устройств – рекуперативное торможение. Несмотря на то, что это теоретически привлекательная концепция, гидравлическое рекуперативное торможение трудно реализовать из-за некоторых основных внутренних ограничений и неидеальных свойств обычных аккумуляторов.
Доступные в настоящее время аккумуляторы включают аккумуляторы с газовыми баллонами и поршневые аккумуляторы с предварительной зарядкой газа, каждый из которых использует газ для хранения энергии и, следовательно, имеет более высокую гравиметрическую плотность энергии, чем их пружинно-поршневые аналоги.Однако такие аккумуляторы представляют собой проблемы, требующие решения. В этих аккумуляторах газ, отделенный баллоном или поршнем, занимает определенный объем емкости, которая в противном случае заполнена жидкостью, обычно гидравлической жидкостью. Когда жидкость нагнетается в этот контейнер, газ внутри отделенного объема сжимается, и в этом сжатом газе накапливается энергия. У таких аккумуляторов есть два серьезных недостатка: 1) неэффективность из-за потерь тепла и 2) диффузия газа через баллон в гидравлическую жидкость.Недостаток неэффективности, связанный с потерей тепла, возможно, можно устранить с помощью изотермализатора пены, вставленного внутри газовой камеры, но проблемы диффузии газа приводят к высоким затратам на техническое обслуживание, связанным с частым «выпуском» газа из текучей среды.
Что необходимо, так это аккумулятор, который очень эффективно накапливает энергию в очень ограниченном пространстве. При этом такой аккумулятор должен быть легким. Обычные аккумуляторы не могут полностью решить эти проблемы и не могут обеспечить необходимые функции.
Настоящее изобретение раскрывает несколько аккумуляторных систем для хранения гидравлической энергии. Раскрытая система обеспечивает компактную и экономящую место конструкция. То есть резервуар низкого давления гидравлической системы объединен в то же пространство, что и аккумулятор высокого давления. Использование нескольких баллонов для хранения энергии деформации в системе на основе жидкости обеспечивает преимущества, заключающиеся в том, что требуется меньше места и веса по сравнению с традиционными системами аккумуляторов. Несколько раскрытых систем аккумуляторов обеспечивают способы хранения энергии деформации в системе на основе текучей среды, так что газ под давлением, превышающим давление текучей среды, не растворяется в текучей среде.
В некоторых вариантах осуществления аккумуляторная система включает в себя корпус, имеющий первый конец и второй конец, первый баллон, имеющий трубчатую конфигурацию, прикрепленный к первому концу и второму концу корпуса, второй баллон, имеющий трубчатую конфигурацию и закрытый конец, второй баллон расположен внутри первого баллона и прикреплен ко второму концу корпуса, первый канал прикреплен к первому концу корпуса на внешней стороне первого баллона, первый переключающий клапан прикреплен к первому трубопровод, насос / двигатель, прикрепленный к первому переключающему клапану, второй переключающий клапан, прикрепленный к насосу / двигателю, второй трубопровод, прикрепленный ко второму переключающему клапану и прикрепленный ко второму концу корпуса в положении, которое находится внутри первый баллон и снаружи второго баллона, третий канал, прикрепленный к первому концу корпуса в положении внутри первого баллона и прикрепленный к первому переключающему клапану, и четвертый канал, прикрепленный ко второму переключающему клапану и прикрепленный ко второму концу корпуса в положении, которое находится внутри второго баллона.В некоторых других вариантах осуществления система дополнительно включает вал, прикрепленный к насосу / двигателю, и двигатель, прикрепленный к валу. В других вариантах осуществления система дополнительно включает текучую среду, содержащуюся внутри корпуса, первой камеры, второй камеры и каждого из каналов. В некоторых вариантах осуществления первый переключающий клапан и второй переключающий клапан представляют собой двухпозиционные трехходовые клапаны.
В других вариантах осуществления аккумулятор включает в себя первый баллон, имеющий трубчатую конфигурацию с двумя открытыми концами, второй баллон, уложенный в стопку внутри первого баллона, второй баллон, имеющий закрытый конец и открытый конец, корпус, имеющий первый конец и второй конец, корпус, окружающий первый баллон и второй баллон, при этом первый конец и второй конец корпуса прикреплены к открытым концам первого баллона, а второй конец корпуса прикреплен к открытому концу второй мочевой пузырь.В определенных вариантах осуществления аккумулятор дополнительно включает в себя первый переключающий клапан, оперативно присоединенный к первому концу корпуса, насос / двигатель, оперативно присоединенный к первому переключающему клапану, и второй переключающий клапан, оперативно присоединенный к насосу / двигателю и функционально присоединенный к второй конец корпуса. В других вариантах реализации второй баллон представляет собой длину корпуса. В других вариантах осуществления каждый из первого и второго концов корпуса образует множество отверстий.В еще других вариантах осуществления аккумулятор дополнительно включает текучую среду между каждым из баллонов и окружает баллоны внутри корпуса.
В других вариантах осуществления система аккумулятора включает в себя первый аккумулятор, в котором первый аккумулятор имеет сторону низкого давления и сторону высокого давления, второй аккумулятор, при этом второй аккумулятор имеет сторону низкого давления и сторону высокого давления, при этом сторона низкого давления первого аккумулятора присоединена к стороне высокого давления второго аккумулятора, а насос / двигатель присоединен к стороне низкого давления второго аккумулятора и стороне высокого давления первого аккумулятора.В некоторых других вариантах осуществления система аккумуляторов дополнительно включает в себя множество аккумуляторов, при этом каждый из множества аккумуляторов имеет сторону низкого давления и сторону высокого давления, при этом каждый из множества аккумуляторов функционально присоединен в последовательной конфигурации на положение между стороной низкого давления второго гидроаккумулятора и насосом / двигателем. В еще других вариантах осуществления аккумуляторная система дополнительно включает в себя третий аккумулятор, имеющий сторону низкого давления и сторону высокого давления, и четвертый аккумулятор, при этом четвертый аккумулятор имеет сторону низкого давления и сторону высокого давления, при этом сторона низкого давления третий аккумулятор прикреплен к стороне высокого давления четвертого гидроаккумулятора, а насос / двигатель присоединен к стороне низкого давления четвертого аккумулятора и стороне высокого давления третьего аккумулятора.В других вариантах осуществления настоящее изобретение представляет собой способ изготовления аккумуляторной системы, имеющей желаемое рабочее давление и рабочий объем жидкости, включая создание множества аккумуляторов, причем каждый аккумулятор имеет сторону низкого давления и сторону высокого давления, обеспечивая насос. / двигатель, присоединяющий насос / двигатель к множеству аккумуляторов так, чтобы множество аккумуляторов были подключены последовательно и параллельно, при этом каждый аккумулятор воздействует на перепад давления между его стороной высокого давления и стороной низкого давления, включая дополнительные аккумуляторы в серии для увеличения рабочего давления аккумуляторной системы и включения дополнительных аккумуляторов параллельно для увеличения рабочего объема аккумуляторной системы.
Соответственно, одним из условий изобретения является создание аккумуляторной системы, имеющей объемно и гравиметрически энергоемкую конструкцию.
Еще одним условием изобретения является создание аккумуляторной системы, использующей несколько баллонов для хранения энергии деформации в системе на основе текучей среды.
РИС. 1A, 1 B и 1 C представляют собой схематические изображения вариантов осуществления настоящего изобретения. На фиг. 1A – схематическая диаграмма варианта осуществления, показывающая два аккумулятора, расположенных последовательно.Также показаны трубопроводы для жидкости и насос / двигатель. На фиг. 1B – схематическая диаграмма варианта осуществления множества параллельно расположенных аккумуляторов. На фиг. 1С – схематическая диаграмма варианта выполнения комбинированного расположения аккумуляторов, включенных последовательно и параллельно.
РИС. 2 представляет собой схему, показывающую серию поперечных сечений части варианта осуществления баллона по мере его постепенного расширения из-за всасывания жидкости, как раскрыто в данном документе.
РИС. 3 – диаграмма, показывающая характеристики варианта осуществления баллона.Здесь показано давление в зависимости от изменения объема.
РИС. 4 показаны три кривые “напряжение-деформация” для трех образцов материала под названием NBR 6212, как дополнительно описано в данном документе.
РИС. 5 показано сравнение распределения деформации вариантов исполнения баллонов разной толщины.
РИС. 6 – диаграмма, обобщающая характеристики варианта осуществления тонкостенного баллона и варианта осуществления толстостенного баллона.
РИС. 7 – диаграмма, показывающая рабочие характеристики двух различных вариантов осуществления накопителей, описанных в данном документе.Верхняя кривая – это характеристики варианта осуществления аккумуляторной системы, в которой два аккумулятора расположены последовательно. Показано, что нормализованное давление сопоставлено с нормализованным изменением объема. Нижняя кривая – это характеристики варианта осуществления аккумуляторной системы, имеющей только один аккумулятор.
РИС. 8 – схематическая диаграмма варианта осуществления «сложенного» накопителя, как раскрыто в данном документе. Показан частично расширенный внешний баллон, который продолжает заполняться рабочей жидкостью.Также показан корпус, внутренний баллон, трубопроводы, переключающие клапаны и насос / двигатель.
РИС. 9 – схематическая диаграмма продолжающейся зарядки «сложенного» аккумулятора, показанного на фиг. 8. Теперь внешний пузырь полностью расширен, а внутренний пузырь частично заполнен и продолжает заполняться жидкостью. Стрелками показано направление потока рабочей жидкости во время зарядки варианта аккумуляторной системы.
РИС. 10 – схематическая диаграмма, показывающая высвобождение накопленной энергии из вариантов осуществления «сложенного» аккумулятора, показанного на фиг.8. Внутренний баллон выпускает свою жидкость, и по мере того, как жидкость вытекает, насос / двигатель использует ее для выполнения работы через вал. Стрелки показывают направление потока рабочего тела во время высвобождения энергии из варианта выполнения аккумуляторной системы.
РИС. 11 – схематическая диаграмма непрерывного высвобождения накопленной энергии из вариантов осуществления «сложенного» аккумулятора, показанного на фиг. 8. Внутренний баллон вытеснил свою жидкость, так что она вернулась к своей ненапряженной конфигурации.Внешний баллон частично расширяется и продолжает сжиматься, тем самым принудительно высвобождая рабочую жидкость, которая используется насосом / двигателем для выполнения работы через вал. Стрелки показывают направление потока жидкости.
Изобретение касается комбинированного гидроаккумулятора и резервуара низкого давления. В этом раскрытии изобретения подробно описан способ, которым гидравлическое давление внутри аккумулятора может быть превышено пределом текучести материала баллона. Это называется последовательной конфигурацией.Также описана параллельная конфигурация, в которой общий объем вытесняемой жидкости может быть задан для данного расчетного гидравлического давления. Наконец, также раскрывается многослойная конфигурация.
В данном документе раскрыты различные конструкции аккумуляторного устройства 10 , которое включает в себя эластичный баллон 12 , содержащийся внутри жесткого кожуха 14 . Гидравлическая жидкость 24 занимает пространство внутри баллона 12 и вне баллона 12 внутри кожуха 14 .Особенностью устройства 10 является то, что сторона 26 резервуара низкого давления может быть либо открытой для атмосферного давления, либо герметичной как часть закрытой гидравлической системы. В герметизированном состоянии аккумулятор / резервуар 10 воздействует на перепад давления между сторонами высокого и низкого давления в противоположность манометрическому давлению на стороне высокого давления. Этот вариант осуществления с «перепадом давления» позволяет комбинировать это устройство 10 либо последовательно, либо параллельно с повторами этого устройства или другими гидравлическими устройствами.Например, если сторона высокого давления подключена к насосу / двигателю 20 , а сторона низкого давления подключена к стороне высокого давления второго устройства 10 , у которого, в свою очередь, сторона низкого давления подключена обратно к насосу / motor 20 , два устройства 10 , соединенные последовательно таким образом, будут иметь общий перепад давления примерно вдвое больше, чем у каждого устройства 10 (при условии, что оба устройства идентичны). На языке графов связей этот пример представляет собой обычную конфигурацию потока.Параллельная конфигурация, в которой насос / двигатель 20 питает несколько устройств 10 параллельно, является общей конфигурацией усилий. Конфигурация (серия) с общим потоком позволяет произвольно умножать (в зависимости от количества устройств) общий перепад давления на всех включенных устройствах. Конфигурация с общим усилием (параллельная) позволяет произвольное умножение (опять же, диктуемое количеством устройств) потока через устройство 10 .
Теперь обратимся к фиг.1А показаны эластичные баллоны , 12, и , 13, , каждая из которых содержится внутри жесткого кожуха 14 . Гидравлическая жидкость 24 занимает пространство внутри и снаружи каждой камеры 12 и 13 . В показанном примере схемы показан гидравлический насос / двигатель 20 , соединяющий сторону низкого давления 26 устройства 10 справа со стороной высокого давления (внутри баллона) устройства 10 слева. .Также показаны трубопроводы 16 , 18 , 22 . Также показано уплотнение 28 каждого устройства 10 , которое может использоваться в определенных вариантах осуществления. Уплотнение , 28, может обеспечивать соединение баллона , 12, или , 13, с корпусом 14 и может иметь резьбовое соединение или подобное для обеспечения герметичного соединения. В других вариантах осуществления настоящего изобретения любой мочевой пузырь ( 12 , 13 , 114 или 116 ) может быть прямо или косвенно прикреплен к любому корпусу ( 14 или 112 ), а также известно рядовым специалистам в данной области.Как дополнительно описано в данном документе, текучая среда 24 существует во всей системе, хотя не показана в трубопроводах, насосе / двигателе или переключающих клапанах на фиг. 1A-1C и 8 – 11 . Что касается любых герметичных соединений, описанных в данном документе, соединители для обеспечения таких соединений хорошо известны специалистам в данной области техники, и материалы, необходимые для них, легко доступны в продаже. По-прежнему обращаясь к фиг. 1A этот пример конфигурации показан для такого применения, как рекуперативное торможение, при котором насос / двигатель 20, физически соединен с силовой передачей автомобиля.Когда насос / двигатель 20 поглощает механическую энергию, он действует как насос и перемещает гидравлическую жидкость 24 со стороны низкого давления 26 устройства 10 справа и в сторону высокого давления устройства 10 слева, растягивая и увеличивая объем в пузырях 12 и 13 . Из-за относительной несжимаемости рабочей жидкости объем вне камеры 12 уменьшается на ту же величину, что и рабочая жидкость, которая нагнетается в камеру 13 .Когда насос / двигатель 20 действует как гидравлический двигатель для передачи энергии, накопленной в баллонах 12 и 13 (накопленной в виде энергии деформации эластичного материала баллона), для работы вала на выходе двигателя, эластичные баллоны 12 и 13 нагнетают гидравлическую жидкость высокого давления 24 через двигатель со стороны высокого давления устройства 10 слева на сторону низкого давления 26 устройства 10 справа.Когда это происходит, объем в баллонах 12 и 13 уменьшается с той же скоростью во все моменты времени, как объем гидравлической жидкости 24 увеличивается вне баллонов 12 и 13 в пространстве резервуара. 26 . В примере конфигурации не показаны другие возможные гидравлические машины, включенные последовательно или параллельно со стороной высокого или низкого давления насоса / двигателя 20 . Гидравлические приводы и клапаны могут быть подключены к стороне высокого или низкого давления по мере необходимости.Небольшой резервуар низкого давления (обычного типа) также может быть при необходимости присоединен к стороне низкого давления – это, например, может потребоваться для учета асимметричного объема жидкости одностержневого гидравлического поршня. ИНЖИР. 1B показывает параллельную конфигурацию. ИНЖИР. 1С показывает устройство, сочетающее в себе как последовательный, так и параллельный.
В качестве фона со ссылкой на фиг. 2, осесимметричное представление устройства 10 , на нем показаны четыре кадра моделирования, показывающие реакцию баллона , 12, на поток текучей среды (текучая среда 24 находится вне баллона, как показано на фиг.1A-1C) в его полость во время процесса зарядки. Контуры обеспечивают качественную проверку на соответствие типу поведения, наблюдаемого во время экспериментов. На втором кадре слева показано образование пузырьков, а на кадрах справа показано постепенное распространение пузырьков вдоль кожуха. Эти результаты моделирования повышают точность модели, поскольку они показывают, что модель имеет то же поведение мочевого пузыря, что и физическое наблюдение.
При нагнетании жидкости 24 в баллон 12 он расширяется.Давление внутри баллона 12 остается относительно постоянным после образования начального пузыря. Расширенные части мочевого пузыря 12 имеют тенденцию смещаться от начальной аневризмы вдоль оси бандажа 14 . Поскольку давление практически постоянно, площадь под кривой «давление-объем» может быть больше, чем у обычных аккумуляторов сжатого газа. Кроме того, текучая среда 24 является жидкостью и, следовательно, не испытывает потери характеристик энергии из-за быстро сжатого газа, охлаждаемого до температуры окружающей среды.Энергия накапливается за счет деформации эластомерного материала. Размер материала оптимизирован, и номинальная толщина материала, среди прочего, определяет давление, необходимое для расширения баллона 12 . В качестве фона игрушечные воздушные шары схожей геометрии демонстрируют аналогичное поведение.
Ссылаясь на фиг. 3, соотношение давления в полости гидроаккумулятора и объема заполнения хорошо согласуется с экспериментально зарегистрированными данными, полученными при испытании прототипа низкого давления (с точки зрения формы кривой давление-объем).Повышение давления, наблюдаемое на более поздних стадиях надувания, происходит из-за того, что дополнительная рабочая жидкость 24 нагнетается в аккумулятор после того, как пузырек полностью распространился через баллон 12 .
К сожалению, даже при неожиданном повышении давления, достигнутом гидроаккумулятором к концу процесса надувания, уровень рабочего давления гидроаккумулятора привел к неудовлетворительной работе.
Теперь обратимся к фиг. 4, желаемые характеристики были основаны на одноосной кривой напряжения-деформации состава нитрильного каучука NBR 6212.NBR 6212 производится Gates Rubber Corporation из Денвера, штат Колорадо, и является материалом, используемым в иллюстративных целях. Из графика можно увидеть, что если материал будет растянут примерно до 475% (примерно на 125% меньше предела растяжения), он будет реагировать примерно на 13,7 МПа (2000 фунтов на квадратный дюйм). Его объемная плотность энергии деформации (площадь под кривой) в этих условиях может быть затем оценена с использованием следующего выражения:
12 · 4,75 · 13,7MPa≈33MJ / m3 (1)
Используя это как объемная плотность энергии материала, для хранения намеченных 200 кДж энергии потребуется около 6.1 л материала. Для сравнения, результаты модели показывают, что 18,8 л NBR 6212 хранят около 74,2 кДж, в результате чего эффективная объемная плотность энергии составляет 4 МДж / м 3 . Используя это значение, потребуется около 50 л материала для хранения 200 кДж.
Плохая производительность смоделированного гидроаккумулятора связана с компромиссом между давлением удержания и распределением деформации, который возникает в конструкции гидроаккумулятора энергии деформации с одним баллоном. ИНЖИР. 5 проиллюстрировал этот компромисс.Когда тонкостенный аккумулятор заряжен, составляющий его материал равномерно деформируется по толщине баллона 12 . И наоборот, когда баллон , 12, с гораздо большей толщиной стенки заполнен, он демонстрирует неравномерное распределение деформации по своей толщине. Поскольку аккумулятор по существу представляет собой эластомерный сосуд высокого давления, уравнение кольцевого напряжения в толстостенном цилиндрическом сосуде высокого давления может быть использовано для некоторого понимания:
σhoop = ri2pro2 · ri2 (ro2R2 + 1) (2)
, где r i – внутренний радиус сосуда высокого давления, r o – внешний радиус, p – давление внутри, а R – интересующий радиус внутри стенки сосуда высокого давления.Из уравнения 2 видно, что, когда R изменяется от r i до r или , так же изменяется кольцевое напряжение и, следовательно, деформация. Чем больше диапазон R (т. Е. Толщина сосуда высокого давления), тем больше может изменяться деформация. Это причина обратной зависимости между толщиной баллона и постоянством деформации в радиальном направлении, которая показана на фиг. 5. Поскольку только часть материала, из которого состоит толстостенный баллон, может подвергаться определенной максимальной нагрузке, страдает общая плотность энергии баллона.
Однако простое уменьшение толщины стенки аккумулятора не является возможным решением проблемы плотности энергии. Хотя уменьшение приводит к более равномерному распределению деформации, оно также серьезно ухудшает степень, в которой баллон 12 способен создавать давление в содержащейся в нем рабочей жидкости 24 . ИНЖИР. 6 показаны некоторые ключевые параметры реакции для тонких и толстостенных баллонов , 12, , показанных на фиг. 5. Давление, оказываемое на жидкость 24 более толстым из двух аккумуляторов, почти на порядок выше, чем давление, оказываемое его тонкостенным аналогом, в то время как последний фактически испытывает более высокие значения напряжения внутри материала.
Одним из способов решения проблемы нежелательного компромисса между распределением деформации и давлением, до которого может быть повышено давление в баллоне 12 , является последовательное соединение баллонов 12 и 13 , как показано на фиг. 1А. Установка работает по тому же принципу, что и одиночный баллонный аккумулятор 12 . Рабочая текучая среда 24 нагнетается в эластомерную камеру 12 , которая сопротивляется расширению, тем самым создавая давление текучей среды 24 , переносимой в нее.Однако, в то время как в системе с одним устройством 10 одиночный баллон 12 обеспечивал сопротивление объемному расширению, в системе с последовательным устройством 10 сопротивление оказывают два баллона , 12 и 13 . Это достигается за счет использования того факта, что расширение баллона происходит на основе перепада давления (т. Е. Приводной механизм основан на разнице между давлением внутри каждого баллона 12 или 13 и давлением, окружающим каждый баллон 12 или 13 ).
Когда текучая среда 24 входит в вариант осуществления, имеющий одно устройство 10 , она течет в первую камеру 12 . Для образования пузырьков и значительного накопления энергии внутри баллона 12 должно наблюдаться некоторое давление P , расширение , большее, чем то, которое видит внешняя часть баллона 12 . В альтернативном варианте осуществления с серией устройств 10 , как лучше всего видно на фиг. 1A, внешняя часть первого баллона , 12, в ряду окружена рабочей жидкостью 24 , которая находится в прямом контакте с внутренней частью второго баллона 13 .Поскольку рабочая жидкость 24 и баллоны , 12 и 13 несжимаемы, для расширения первого баллона 12 необходимо нагнетать рабочую жидкость 24 во второй баллон 13 , наружу. из которых подвергается воздействию рабочего тела 24 при атмосферном давлении. Второй баллон 13 , в свою очередь, также должен видеть разность давлений P Exp для образования пузырьков и последующего накопления энергии.Таким образом, внутренняя часть второго баллона 13 в серии должна будет достичь давления
P 2-й – пузырь = P расширение + P атм (3 )
, чтобы инициировать накопление энергии за счет распространения пузырьков. В свою очередь, чтобы первый баллон 12 в конфигурации выполнял то же самое, его внутреннее давление должно достигнуть
P 1-й – пузырь = P Expand + P 2-й – пузырь = 2 · P expand + P атм
или почти вдвое больше давления внутри второго баллона 12 , потому что P expand будет намного больше, чем P банкомат .
Этот мультипликативный эффект последовательного соединения эластомерных аккумуляторов не только влияет на давление образования пузырьков, но и увеличивает давление одного баллона 12 для всех уровней объемного расширения. На фиг. 7 – поведение фотоэлектрической энергии системы последовательных устройств 10 , которая имеет два устройства 10 , соединенных последовательно (верхняя кривая), по сравнению с системой с одним устройством 10 , которая имеет одно устройство 10 (нижняя кривая ), нормированные на изменение объема системы и давления выдержки.Кроме того, при условии, что прочность на сжатие составляющего материала достаточна для того, чтобы первый баллон 12 не вышел из строя из-за высокой сжимающей нагрузки, можно последовательно соединить несколько аккумуляторных устройств 10 для линейного увеличения давления, подаваемого в насос.
Хотя серия устройств 10 показывает, что соединение аккумуляторов 10 последовательно позволяет использовать более равномерно натянутые баллоны 12 и 13 без снижения максимального давления, достигаемого системой в целом, для этого требуется для начального объема рабочей жидкости системы 24 необходимо также умножить приблизительно на количество устройств-накопителей 10 , которые будут использоваться.Это количество промежуточной текучей среды 24 может быть уменьшено путем «штабелирования» баллонов , 114, и , 116, вместе так, чтобы пространство между баллонами , 114, и , 116 (как показано на фиг. 8) содержало текучую среду . 24 . Описанный ниже вариант воплощает эту идею. Этот вариант осуществления описывает дополнительную стадию перекачки промежуточной жидкости 24 через ряд клапанов.
Вариант осуществления, показанный на фиг. 8 и 9, как дополнительно описано ниже, дает аналогичные результаты с другим акцентом.Этот вариант осуществления настоящего изобретения также направлен на распределение энергии деформации внутри тонкостенных баллонов , 114, и , 116, , чтобы максимизировать плотность энергии деформации, но с некоторыми отличиями: 1) вариант выполнения заполняет баллоны постепенно вместо того, чтобы заполнять все баллоны одновременно, как описанная выше последовательная конфигурация; и 2) гидравлический перепад давления в варианте осуществления, описанном ниже, поддерживается как перепад давления на баллоне, который в настоящее время заполняется.Если все баллоны , 114, и , 116 идентичны, за исключением того, что внешний баллон 114 больше, перепад гидравлического давления со стороны аккумулятора на сторону резервуара будет одинаковым при постепенном заполнении каждого баллона (и будет одинаковы независимо от количества мочевых пузырей). В варианте осуществления последовательной конфигурации, описанном выше, перепад гидравлического давления от стороны аккумулятора к стороне резервуара будет приблизительно равен перепаду давления на одной из баллонов, умноженному на количество баллонов.Основным преимуществом «пакетного» варианта осуществления, дополнительно описанного ниже, является увеличение плотности энергии системы. Другое преимущество описанного выше варианта осуществления системы серийного устройства 10 состоит в том, что перепад гидравлического давления (со стороны низкого давления гидравлической системы на сторону высокого давления системы) может быть превышен предел текучести баллона.
Теперь обратимся к фиг. 8, в показанном варианте осуществления второй баллон , 116, помещается внутри первого баллона , 114 .При желании третий баллон (не показан) может быть помещен во второй баллон , 116, и так далее до некоторого практического предела. Результатом является увеличение энергии, которая будет храниться в данном объеме, при сохранении возможности оптимизировать номинальную толщину материала баллона для рабочих параметров системы 110 . По-прежнему обращаясь к фиг. 8 показана схематическая диаграмма варианта осуществления, когда первый баллон , 114, расширяется внутри корпуса , 112, .Как отмечалось выше, рабочая жидкость 24 присутствует во всей системе 110 . Поскольку стрелки используются для обозначения направления потока жидкости 24 , жидкость 24 не показана в каналах 118 , 126 , 128 , 138 , переключающих клапанах 120 , 124 и насос / двигатель 122 на ФИГ. 8-11. Корпус 112 имеет первый конец 140 и второй конец 142 . Трубчатый первый баллон , 114, , имеющий первый конец , 144, и второй конец, , 146, .Это по существу не отличается от ранее описанной конструкции, за исключением того, чтобы соответствовать следующим этапам: жидкость 24 показана взятой из корпуса 112 , который окружает первый баллон 114 , направляемый первым переключающим клапаном 120 , который представляет собой двухпозиционный трехходовой клапан, на входе насоса / двигателя 122 , который получает механическую энергию, которая должна храниться от присоединенного устройства сбора энергии , 136, , например, колес транспортного средства, которое замедляется.Затем выходная мощность насоса / двигателя 122 при более высоком давлении, равном P 1 , направляется в первый баллон , 114 с помощью второго переключающего клапана, также двухпозиционного трехходового клапана. Каждый переключающий клапан представляет собой стандартный двухпозиционный трехходовой клапан, который легко коммерчески доступен и хорошо известен специалистам в данной области техники. Такие переключающие клапаны управляются контроллерами (не показаны), коммерческая доступность и работа которых хорошо известны специалистам в данной области техники.Кроме того, различные трубопроводы, используемые для транспортировки текучей среды , 24, , являются легко доступными коммерчески и хорошо известными специалистам в данной области техники. Примеры таких трубопроводов включают нержавеющую сталь и т.п. Обратите внимание, что насос / двигатель , 122 представляет собой насос с регулируемым рабочим объемом для обеспечения необходимого повышения давления для диапазона крутящих моментов, доступных от входного вала 130 до насоса / двигателя 122 , показанного подключенным к двигателю 134 .
РИС. 9 показывает схематическую диаграмму работы после того, как первый баллон , 114, полностью выдвинут. Затем энергия накапливается во втором баллоне , 116, . Второй баллон 116 , имеющий первый конец 148 . При работе в этой фазе первый переключающий клапан 120 и второй переключающий клапан 124 направляют поток текучей среды 24 , идущий из первого баллона 114 через третий канал 128 , через четвертый канал 138 и во второй баллон 116 .То есть жидкость 24 проходит через насос / двигатель 122 , так что выходная мощность насоса / двигателя , 122 направляется во второй баллон , 116, . Поскольку высокое давление P 1 находится снаружи второй камеры 116 , давление, необходимое для расширения второй камеры 116 , составляет P 1 + P 2 . Однако повышение давления, которое должен обеспечивать насос / двигатель , 122, , не должно изменяться при условии, что баллон имеет надлежащую конструкцию.Это связано с тем, что вход насоса / двигателя 122 уже находится под давлением P 1 . Кроме того, давление, которому должен противостоять второй баллон 116 , также является только разницей во внутреннем и внешнем давлении, которое составляет P 1 + P 2 -P 1 = P 2 .
Теперь обратимся к фиг. 10 и 11 показано обратное течение текучей среды 24 по сравнению с фиг. 8 и 9. На фиг. 10 представляет собой схематическую диаграмму в момент времени после того, как система , 110, полностью заряжена, и направление потока текучей среды 24 изменилось на обратное.Второй баллон 116 нагнетает жидкость 24 через трубопровод 38 и второй переключающий клапан 124 к насосу / двигателю 122 . Насос / двигатель 122 использует поток жидкости 24 для выполнения работы через вал 130 . Обратимся теперь к фиг. 11, после того, как второй баллон 116 возвращается в ненапряженную конфигурацию, жидкость 24 внутри первого баллона 114 проталкивается через трубопровод 126 и второй переключающий клапан 124 к насосу / двигателю 122 , так что что поток жидкости 24 используется для выполнения работы через вал 130 .
Если третий баллон (не показан) расположен внутри второго баллона 116 , сложность возрастает, но линейно. В таком варианте осуществления первый переключающий клапан , 120, и второй переключающий клапан , 124, являются четырехходовыми трехпозиционными клапанами. Такие переключающие клапаны легко доступны в продаже и хорошо известны специалистам в данной области техники. Номинальное давление некоторых компонентов должно продолжать расти. Также будет точка уменьшения отдачи, поскольку внутренняя часть различных мочевых пузырей заполнится другими мочевыми пузырями.В предельном случае два пузыря будут удерживать в два раза больше энергии, а три пузыря будут удерживать до трех раз больше энергии, чем одиночный пузырь того же размера.
Конструкционный материал из эластомерного материала, который может быть использован для описанных здесь баллонов, легко коммерчески доступен и хорошо известен специалистам в данной области техники. Кроме того, способы и процессы формования и формования такого эластомерного материала хорошо известны и легко доступны для приобретения.Примеры таких эластомерных материалов включают полиуретан, натуральный каучук, нитрильный каучук или другой технический эластомер или материал, который является подходящим, как известно специалистам в данной области. Что касается размеров и размера эластомерного материала, в некоторых вариантах осуществления он может иметь форму длинного тонкого трубчатого баллона, имеющего два открытых конца или один открытый конец и один закрытый.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения материал конструкции жесткого кожуха 14 и 112 , также называемый корпусом, представляет собой жесткий конструкционный материал, способный выдерживать описанные здесь давления и обеспечивать непроницаемое для жидкости удержание жидкость 24 .Специалисты в данной области знакомы с такими материалами, которые легко коммерчески доступны. Способы изготовления корпуса 14 и 112 из любого такого материала хорошо известны специалистам в данной области техники, и такие услуги по изготовлению легко доступны для приобретения. Например, в определенных вариантах осуществления настоящего изобретения корпус 14 и 112 изготовлен из стали, углеродного волокна, поликарбоната, тканых материалов для сосудов высокого давления, стекловолокна, алюминия или тому подобного.Как известно специалистам в данной области техники, раскрытое здесь изобретение масштабируется для достижения величины желаемого накопления энергии.
Что касается крепления трубопроводов для жидкости 16 , 18 , 22 , 118 , 126 , 128 и 138 , они могут быть изготовлены из любого материала, подходящего для использования и функционирования описано здесь. Примеры таких трубопроводов хорошо известны специалистам в данной области техники и включают гидравлический шланг, гидравлический трубопровод и т.п.В некоторых вариантах осуществления соединение трубопроводов для текучей среды с насосом / двигателем 20 или 122 включает стандартные герметичные соединения, известные специалистам в данной области техники, которые хорошо известны и легко доступны для приобретения. Соединители для обеспечения таких соединений хорошо известны специалистам в данной области техники, и материалы, необходимые для них, легко доступны в продаже.
Эта заявка на патент явно включает в себя посредством ссылки все патенты, ссылки и публикации, раскрытые в данном документе.
Хотя настоящее изобретение было описано в терминах конкретных вариантов осуществления, ожидается, что его изменения и модификации, несомненно, станут очевидными для специалистов в данной области техники. Поэтому предполагается, что нижеследующая формула изобретения должна интерпретироваться как охватывающая все изменения и модификации, которые подпадают под истинный дух и объем изобретения.
Гидравлические силовые системы – Аккумуляторы
Аккумуляторы
Аккумулятор представляет собой стальной шар, разделенный на две камеры диафрагмой из синтетического каучука.Верхняя камера содержит жидкость под давлением системы, а нижняя камера заполнена азотом или воздухом. Цилиндрические типы также используются в гидравлических системах высокого давления. Многие самолеты имеют несколько гидроаккумуляторов в гидравлической системе. Это может быть аккумулятор основной системы и аккумулятор аварийной системы. Также могут быть вспомогательные аккумуляторы, расположенные в различных подсистемах.
Функция гидроаккумулятора:
- Гашение скачков давления в гидравлической системе, вызванных срабатыванием какого-либо устройства и усилием насоса по поддержанию давления на заданном уровне.
- Помогает или дополняет силовой насос, когда несколько агрегатов работают одновременно, обеспечивая дополнительную мощность от его накопленной или накопленной мощности.
- Накопитель энергии для ограниченной работы гидравлического агрегата, когда насос не работает.
- Подача жидкости под давлением для компенсации небольших внутренних или внешних (нежелательных) утечек, которые могут вызвать непрерывный цикл системы из-за постоянного срабатывания реле давления.
Типы аккумуляторов
В гидравлических системах самолетов используются два основных типа аккумуляторов: сферические и цилиндрические.
Сферический
Аккумулятор сферического типа состоит из двух половин, которые скреплены и соединены резьбой или приварены друг к другу. Имеются два резьбовых отверстия. Верхний порт принимает фитинги для подключения гидравлической системы под давлением к гидроаккумулятору. Нижний порт оборудован клапаном обслуживания газа, например клапаном Шредера. Диафрагма из синтетического каучука или баллон устанавливается в сфере для создания двух камер. Гидравлическая жидкость под давлением занимает верхнюю камеру, а азот или воздух заполняют нижнюю камеру.Экран на порте давления жидкости предотвращает выдавливание диафрагмы или баллона через порт, когда нижняя камера заряжена и давление гидравлической жидкости равно нулю. Для этой цели к диафрагме или баллону также может быть прикреплена жесткая кнопка или диск. [Рис. 12-49] Баллон устанавливается через большое отверстие в нижней части сферы и фиксируется стопорной заглушкой с резьбой. Клапан обслуживания газа устанавливается в стопорную пробку.
Рисунок 12-49. Сферический аккумулятор с диафрагмой (слева) и баллоном (справа).Пунктирные линии на правом рисунке изображают баллон, когда аккумулятор заряжен как жидкостью гидравлической системы, так и азотом. [щелкните изображение, чтобы увеличить]Цилиндрические
Цилиндрические аккумуляторы состоят из цилиндра и поршня в сборе. К обоим концам цилиндра прикреплены торцевые крышки. Внутренний поршень разделяет камеры с жидкостью и воздухом / азотом. Торцевые крышки и поршень герметизированы прокладками и уплотнениями для предотвращения внешней утечки вокруг торцевых крышек и внутренней утечки между камерами.В одной торцевой крышке гидравлический фитинг используется для присоединения камеры для жидкости к гидравлической системе. В другой торцевой крышке установлен заправочный клапан, выполняющий ту же функцию, что и заправочный клапан, установленный в сферическом гидроаккумуляторе. [Рисунок 12-50] Рисунок 12-50. Цилиндрический аккумулятор.
Эксплуатация
Во время работы камера сжатого воздуха нагнетается до заданного давления, которое несколько ниже рабочего давления системы. Эта начальная зарядка называется предварительной нагрузкой аккумулятора.В качестве примера работы аккумулятора предположим, что цилиндрический аккумулятор рассчитан на предварительную нагрузку 1300 фунтов на квадратный дюйм в системе 3000 фунтов на квадратный дюйм.
Когда в агрегат вводится начальный заряд 1300 фунтов на кв. Дюйм, давление в гидравлической системе равно нулю. Когда давление воздуха подается через газовый сервисный клапан, он перемещает поршень к противоположному концу, пока он не опустится до дна. Если воздух за поршнем имеет давление 1300 фунтов на квадратный дюйм, насос гидравлической системы должен создать давление в системе выше 1300 фунтов на квадратный дюйм, прежде чем гидравлическая жидкость сможет привести в действие поршень.При давлении 1301 фунт / кв.дюйм поршень начинает двигаться внутри цилиндра, сжимая воздух при движении. При давлении 2000 фунтов на квадратный дюйм он отступил на несколько дюймов. При давлении 3000 фунтов на квадратный дюйм поршень вернулся в свое нормальное рабочее положение, сжимая воздух до тех пор, пока он не займет пространство, меньшее половины длины цилиндра. Когда срабатывание гидроагрегатов снижает давление в системе, сжатый воздух расширяется по направлению к поршню, вытесняя жидкость из гидроаккумулятора. Это обеспечивает мгновенную подачу жидкости к компоненту гидравлической системы.Заряженный аккумулятор может также подавать давление жидкости для кратковременного приведения в действие компонента (ов) в случае отказа насоса.
Техническое обслуживание аккумуляторов
Техническое обслуживание состоит из осмотров, мелкого ремонта, замены компонентов и тестирования. В обслуживании аккумуляторов есть элемент опасности. Поэтому необходимо строго соблюдать надлежащие меры предосторожности, чтобы предотвратить травмы и повреждения.
Перед разборкой любого гидроаккумулятора убедитесь, что давление предварительно нагруженного воздуха (или азота) сброшено.Если не снять предварительную нагрузку, это может привести к серьезной травме техника. Перед выполнением этой проверки убедитесь, что вы знаете тип используемого воздушного клапана высокого давления. Когда вы знаете, что все давление воздуха было снято, вы можете разобрать устройство. Обязательно следуйте инструкциям производителя для конкретного устройства, которое у вас есть.
Летный механик рекомендует
Понимание функций аккумуляторов
Аккумуляторы бывают разных форм и выполняют важные функции во многих гидравлических контурах.Они используются для хранения или поглощения гидравлической энергии.
При накоплении энергии они получают гидравлическую жидкость под давлением для дальнейшего использования. Иногда для ускорения процесса к потоку насоса добавляют поток из гидроаккумулятора. В других случаях накопленная энергия сохраняется в резерве до тех пор, пока она не понадобится, и может не зависеть от потока насоса. Это могло быть для аварийного питания, когда поток насоса недоступен. Его можно использовать для поддержания давления в системе, когда поток насоса остановлен, путем подачи жидкости для компенсации утечки.
Есть несколько способов использования аккумуляторов для поглощения энергии. Обратный поток из цилиндра с большим внутренним диаметром может быть больше, чем должен проходить водопровод. Аккумулятор низкого давления может принимать часть потока, а затем откачивать ее с соответствующей скоростью для водопровода. Гидравлическая жидкость имеет относительно высокую скорость теплового расширения. Если объем жидкости ограничен и не может расширяться или сжиматься из-за изменений температуры, может возникнуть очень высокое давление, которое может повредить оборудование, или низкое давление, которое может вызвать пузырьки воздуха в гидравлической жидкости.Аккумуляторы могут использоваться для поглощения расширяющейся жидкости и / или подачи сжимающейся жидкости. Они также поглощают и рассеивают энергию при использовании для гашения импульсов давления, уменьшая шум и вибрацию.
Совет по безопасности: Аккумуляторы накапливают энергию. При работе с гидроаккумуляторами или рядом с ними существует вероятность внезапного неконтролируемого высвобождения энергии. Перед выполнением каких-либо работ с аккумулятором или компонентами, которые могут быть подключены к аккумулятору, энергия должна быть высвобождена или изолирована.Когда гидравлическое давление сбрасывается, в газе все еще сохраняется энергия. Это также должно быть облегчено или изолировано.
Накопителипредварительно нагружены, поэтому давление любой доступной жидкости будет минимальным. Три типа предварительной нагрузки: вес, пружина и газ. Символом для устройства накопления или поглощения энергии жидкости является удлиненный овал, показанный на рисунке 1. Конкретный тип аккумулятора показан дополнительными символами внутри овала, как показано на рисунках 2, 3 и 4.Из трех типов гидроаккумуляторов только утяжеленный имеет постоянное давление. Давление создается за счет веса, деленного на площадь опорного поршня. Весовые аккумуляторы привлекательны с точки зрения схемотехники, но обычно не подходят для мобильных приложений. Их нужно устанавливать вертикально, они относительно большие и тяжелые. Подпружиненные и газовые аккумуляторы весят меньше, занимают меньше места и могут быть установлены горизонтально, хотя предпочтительно устанавливать аккумуляторы вертикально.
Иногда называют газовые аккумуляторы с газовой пружиной. В категории газовых аккумуляторов выделяют шесть основных типов:
- Поршень
- Шумоглушитель
- Сильфон
- Диафрагма
- Мочевой пузырь
- Воздух над маслом
Подобно сжатой пружине, которая хочет подтолкнуть к своему растянутому положению, сжатый газ хочет подтолкнуть к своему разжатому состоянию. Используемый газ негорючий, обычно азот, если давление не очень низкое.Несмотря на то, что обычно существует разделительный элемент между используемым газом и гидравлической жидкостью, использование газа, содержащего кислород, например воздуха, может привести к взрыву. Когда воздух сжимается, он нагревается, и если нагретый кислород взаимодействует с гидравлической жидкостью, это может вызвать возгорание.
Для проверки давления газа в гидроаккумуляторе может потребоваться гидромеханик. При работе с газовыми аккумуляторами учитываются три различных давления. Эти давления не всегда описаны в литературе и могут иметь просто обозначения p0, p1 и p2.
p0 = Давление предварительной зарядки: исходное давление газа до накопления гидравлической жидкости в гидроаккумуляторе.
p1 = Минимальное давление: минимальное гидравлическое давление, необходимое для системы.
p2 = Максимальное давление. Максимальное давление, которое будет видеть гидроаккумулятор.
Каждое из этих давлений предоставляет информацию о гидравлической системе. Если гидроаккумулятор полностью заряжен (вмещает максимальное количество гидравлической жидкости), максимальное значение давления в системе равно p2.Если это значение слишком высокое или слишком низкое, возможно, потребуется отрегулировать регулирующий предохранительный клапан или компенсатор давления. Во время работы следует учитывать минимальное давление в системе (p1). Затем проверяется предварительная зарядка (p0), чтобы убедиться, что она находится при указанном давлении ниже p1. Со временем часть газа может улетучиться, что снизит предварительную зарядку. Если это происходит слишком часто, это говорит о том, что шлагбаум вышел из строя, и аккумулятор необходимо отремонтировать или заменить. Когда аккумулятор теряет свою предварительную зарядку, он больше не накапливает энергию.Аккумулятор можно заполнить до полного давления в системе, но в пневматической пружине не будет энергии, необходимой для выталкивания жидкости.
Калибровка газовых аккумуляторов: Газовые аккумуляторы не характеризуются тем, сколько гидравлической жидкости они могут удерживать. Они описываются объемом газа, который они удерживают. Аккумулятор емкостью 1 литр вмещает 1 литр сжатого газа. Когда гидравлическая жидкость попадает в аккумулятор, она сжимает газ, увеличивая его давление и уменьшая объем. Количество сохраненной гидравлической жидкости – это разница между исходным объемом газа и новым сжатым объемом.В 1-литровом газовом аккумуляторе, наполовину заполненном гидравлической жидкостью, будет ½ литра сжатого газа и ½ литра хранимой гидравлической жидкости.
Поршневые гидроаккумуляторы: Изготавливаются из цилиндров с поршнями. Уплотнения на поршнях являются разделительными элементами, изолирующими газ от жидкости. Как и все газовые аккумуляторы, они предварительно заряжаются (p0) при давлении ниже минимального гидравлического давления (p1). Это сделано для того, чтобы гидравлическое давление всегда препятствовало достижению поршнем нижней границы.
Баллонные аккумуляторы: Металлический или композитный баллон снабжен расширяемым баллоном, который используется для хранения сжатого газа и отделения его от гидравлической жидкости. Зарядный клапан подсоединен к баллону в верхней части баллона. На дне бутылки находится подпружиненный тарельчатый клапан, который находится в открытом положении. Когда мочевой пузырь предварительно заряжен (p0), он растягивается и полностью заполняет бутылку, закрывая тарелку. Тарельчатый клапан предотвращает разрушение баллона из-за выдавливания в трубопровод.
Когда аккумулятор заполнен максимальным объемом гидравлической жидкости, газ сжимается до максимального давления (p2). Как и в поршневом гидроаккумуляторе, предварительная зарядка ниже минимального давления в системе. Таким образом, мочевой пузырь не достигает дна тарелки. Если предварительная зарядка слишком высока, баллон может выдавиться под тарелку и быть защемленным и разорванным при закрытии тарелки.
Мембранные гидроаккумуляторы: Мембранные гидроаккумуляторы используют резиновый диск для изоляции газа от жидкости.Этот диск расположен между двумя сферическими оболочками, которые либо сварены, либо привинчены. Отсек над диафрагмой заполнен азотом. Отсек ниже напрямую подключен к гидравлическому контуру. Имеется тарельчатый клапан, который предотвращает выдавливание диафрагмы в трубопровод. Некоторые мембранные гидроаккумуляторы не обслуживаются, поэтому в случае разрыва диска или потери предварительной зарядки их необходимо заменить.
Сильфонный аккумулятор: Менее распространенный аккумулятор сильфонного типа.Он состоит из расширяемой металлической камеры внутри корпуса. Металлическая камера предварительно заполняется азотом, а затем корпус подвергается воздействию гидравлической жидкости под высоким давлением. Стенки расширяемого контейнера не касаются стенок корпуса, поэтому отсутствует износ от трения при расширении и втягивании сильфона. В них не используются эластомерные баллоны, диафрагмы или поршневые уплотнения; поэтому на них не распространяются ограничения эластомеров. Металлические сильфоны надежно работают при высоких температурах, чрезвычайно абразивных и суровых условиях.Сварные сильфоны герметичны и могут надежно работать без обслуживания и ремонта.
Шумоподавитель: Большинство гидравлических насосов вырабатывают импульсы энергии, поскольку отдельные камеры выпускают жидкость. Эти энергетические импульсы производят вибрацию и шум. Тип аккумулятора используется для гашения звука и уменьшения вибрации в гидравлических линиях. Это встроенное устройство, снабженное баллоном, окружающим диффузорную трубку. Баллон наполняется газом, как правило, при давлении 1/2 гидравлической системы.Когда жидкость проходит через глушитель, большая часть импульса энергии поглощается, обеспечивая снижение вибрации и шума.
Воздух над маслом: Система наддува над маслом представляет собой простую версию аккумулятора. Однако у него есть серьезные ограничения. Он должен быть установлен вертикально и представлять собой систему с относительно низким давлением. Воздух под высоким давлением может стать очень горячим и вызвать воспламенение гидравлической жидкости. Как видно на рисунке, гидравлическое давление будет таким же, как и давление воздуха.Поскольку между воздухом и гидравлической жидкостью нет барьера, агрегат не должен сильно двигаться. Движение и вибрация могут вызвать смешивание воздуха с гидравлической жидкостью, создавая в системе пористость.
Проверьте свои навыки1. Аккумуляторы Б / у:
а. сжать азот.
г. сжать гидравлическую жидкость.
г. накапливают твердые частицы.
г.хранить или поглощать энергию.
e. уменьшить поток.
2. Преимущество взвешенного аккумулятора в том, что:
а. его можно установить горизонтально.
г. он легче по весу.
г. занимает меньше места.
г. может заряжаться магазинным воздухом.
e. он имеет постоянное давление.
См. Решения
Материал этой статьи включен в обновленное руководство по сертификации мобильных гидравлических механиков, которое будет выпущено в 2021 году.
Гидравлические аккумуляторы: как они работают?
Гидравлические аккумуляторы – это накопители энергии. Подобно аккумуляторным батареям в электрических системах, они накапливают и разряжают энергию в виде жидкости под давлением и часто используются для повышения эффективности гидравлической системы.
Баллонные гидроаккумуляторы от Accumulators Inc.Сам гидроаккумулятор представляет собой сосуд высокого давления, в котором содержится гидравлическая жидкость и сжимаемый газ, обычно азот. Корпус или оболочка изготовлены из таких материалов, как сталь, нержавеющая сталь, алюминий, титан и армированные волокном композиты.Внутри движущийся или гибкий барьер – обычно поршень или резиновый баллон – отделяет масло от газа.
В этих гидропневматических агрегатах гидравлические жидкости лишь слегка сжимаются под давлением. Напротив, газы можно сжимать в меньшие объемы под высоким давлением, и инженеры используют это свойство при проектировании и применении аккумуляторов. По сути, потенциальная энергия хранится в сжатом газе и высвобождается по требованию, чтобы вытеснить масло из аккумулятора в контур.
Для использования устройства объем газа сначала предварительно нагнетается – обычно до 80–90% минимального рабочего давления системы. Это увеличивает объем газа, чтобы заполнить большую часть аккумулятора, и внутри остается лишь небольшое количество масла. Во время работы гидравлический насос повышает давление в системе и заставляет жидкость поступать в гидроаккумулятор. (Клапаны регулируют поток масла на входе и выходе.) Поршень или баллон перемещаются и сжимают объем газа, потому что давление жидкости превышает давление предварительной зарядки. Это источник накопленной энергии.
Движение прекращается, когда давление в системе и давление газа уравновешены. Когда последующее действие, такое как движение привода, создает потребность системы, давление в гидравлической системе падает, и аккумулятор выпускает сохраненную жидкость под давлением в контур. Когда движение прекращается, цикл зарядки начинается снова.
Три распространенных типа – это баллонные, поршневые и диафрагменные гидроаккумуляторы. Баллонные аккумуляторы обычно имеют большие порты, которые обеспечивают быстрый выпуск жидкости и помогают гарантировать, что устройство относительно нечувствительно к грязи и загрязнениям.Общее правило – баллонные аккумуляторы монтируют вертикально, хотя их также можно установить на бок в малоцикловых приложениях. Накопители баллонного типа обычно проектируются с соотношением давлений 4: 1 (максимальное давление к давлению заряженного газа) для защиты баллона от чрезмерной деформации и деформации материала.
Эксперты склонны рассматривать баллонные аккумуляторы как лучшие универсальные устройства. Они выпускаются в широком диапазоне стандартных размеров, а хорошие характеристики отклика делают их хорошо подходящими для ударных нагрузок.В зависимости от конструкции баллон можно легко заменить в случае выхода из строя или повреждения.
Поршневые гидроаккумуляторы от Kocsis TechnologiesПоршневой гидроаккумулятор очень похож на гидроцилиндр без штока. Подобно другим аккумуляторам, типичный поршневой аккумулятор состоит из секции жидкости и секции газа, причем подвижный поршень разделяет их. Менее распространены поршневые аккумуляторы, в которых газ высокого давления заменяется пружиной или тяжелым грузом для приложения силы к поршню.
Поршневые гидроаккумуляторыобычно рекомендуются для хранения больших объемов – до 100 галлонов и более – и могут иметь высокий расход. Степень давления ограничена только конструкцией, но они обычно не рекомендуются для ударных нагрузок. Они часто создаются для тяжелых условий эксплуатации. Однако они более чувствительны к загрязнениям, которые могут повредить уплотнения, хотя большинство поршневых гидроаккумуляторов можно легко отремонтировать, заменив поршневые уплотнения.
Мембранные аккумуляторы работают во многом как баллонные аккумуляторы.Разница в том, что вместо резинового баллона в этой версии используется эластичная диафрагма для разделения объемов нефти и газа. Мембранные аккумуляторы – это экономичные, компактные и легкие устройства, обеспечивающие относительно небольшой расход и объем – обычно около одного галлона.
Мембранный аккумулятор может выдерживать более высокие степени сжатия от 8 до 10: 1, поскольку резиновый барьер не деформируется в такой степени, как баллон. Они также обладают большей гибкостью при установке, нечувствительны к загрязнениям и быстро реагируют на изменения давления, что делает их пригодными для применения в ударных нагрузках.
Аккумуляторы накапливают энергию, которую можно использовать для пополнения потока насоса, улучшения реакции системы или в качестве резерва при отключении электроэнергии. Они также могут компенсировать утечку или тепловое расширение, а также уменьшить вибрацию, пульсации и удары.
Насосы в параллельном или последовательном соединении
Насосы могут быть скомпонованы и подключены последовательно или параллельно, чтобы обеспечить дополнительный напор или пропускную способность.
Насосы в последовательном соединении – добавлен напор
Когда два (или более) насоса расположены последовательно, их результирующая кривая производительности насоса получается путем добавления их напоров при той же скорости потока, как показано на рисунке ниже.
Последовательные центробежные насосы используются для преодоления больших потерь напора в системе, чем может справиться один насос в одиночку.
- для двух идентичных насосов, установленных последовательно, напор будет в два раза больше напора одного насоса при той же скорости потока – как указано в пункте 2 .
При постоянном расходе комбинированный напор перемещается от 1 до 2 – НО на практике совмещенный напор и расход перемещаются по кривой системы к точке 3.
- точка 3 – это место, где система работает с , оба насоса работают с
- , точка 1 – это то место, где система работает с один насос работает
Обратите внимание, что для двух насосов с одинаковыми характеристиками производительности, работающих последовательно
- , напор каждого насоса равен половине напора в точке 3
- расход для каждого насоса равен потоку в точке 3
Последовательная работа одноступенчатых насосов встречается редко – чаще используются многоступенчатые центробежные насосы.
Насосы, подключенные параллельно – добавлен расход
Когда два или более насосов расположены параллельно, их результирующая кривая производительности получается путем прибавления значений расхода насосов при том же напоре, как показано на рисунке ниже.
Центробежные насосы, включенные параллельно, используются для преодоления больших объемных расходов, чем может справиться один насос в одиночку.
- для двух идентичных насосов, работающих параллельно, при постоянном напоре – расход увеличивается вдвое по сравнению с одним насосом, как указано в пункте 2
Примечание! На практике комбинированный напор и объемный расход движутся по кривой системы, как показано от 1 до 3.
- точка 3 – это место, где система работает с оба насоса работают
- точка 1 – это где система работает с одним насосом работает
На практике, если один из насосов работает параллельно или последовательно останавливается, рабочая точка перемещается по кривой сопротивления системы от точки 3 к точке 1 – напор и расход уменьшаются.
Обратите внимание, что для двух насосов с одинаковыми характеристиками, работающих параллельно
- , напор каждого насоса равен напору в точке 3
- расход для каждого насоса равен половине потока в точке 3
Примечание – для параллельной работы
- нулевой расход или головки «запорного клапана» должны соответствовать насосам
- необходимо избегать нестабильных кривых насоса
- предпочтительны более крутые изгибы насоса
Судовое водопроводное оборудование | ЛодкаUS
Насос
Водяные насосы на лодке могут быть электрическими или ручными.Электрический насос нагнетает давление во всей водяной системе. Большинство электрических насосов имеют реле давления, которое активируется, когда давление падает ниже установленного значения – обычно около 30 или 40 фунтов на квадратный дюйм. Открытие любого крана на лодке сбрасывает давление и заставляет насос включаться и работать, пока он не восстановит давление до настройки отключения. Насос циклически включается и выключается, пока кран не закроется. Вход электрического насоса подключается непосредственно к выходу бака (или многоканальному вентилю), а выход подает воду ко всем кранам и приборам.
Ручные насосы – с ручным или ножным управлением – снабжают одиночный патрубок, подключенный непосредственно к выпускной стороне насоса. Регулирующий клапан не требуется; расход воды регулируется работой насоса. Основное преимущество ручных насосов состоит в том, что они резко сокращают потери воды, что является серьезной проблемой для лодок, которые проводят длительные периоды вдали от источников воды.
Аккумулятор
В некоторых водных системах есть аккумулятор. В больших гидроаккумуляторах есть баллоны под давлением, но самые маленькие – это просто пустые резервуары, попадающие в линию после насоса.Когда насос работает, он пытается заполнить резервуар снизу, сжимая воздух, оставшийся внутри резервуара. Давление из бака позволяет забирать небольшое количество воды без необходимости работы насоса, тем самым сокращая цикличность насоса.
Горячая вода
Судовой водонагреватель – это просто небольшой изолированный резервуар после насоса. Для работы водонагревателя необходима система подачи воды под давлением. Насос забирает воду из накопительного бака (ов) и наполняет бак водонагревателя.Внутри водонагревателя находится электрический нагревательный элемент и обычно спиральная труба, называемая теплообменником. При наличии переменного тока электрический элемент (управляемый термостатом) нагревает воду. Вдали от причала горячая охлаждающая жидкость двигателя направляется через спиральную трубу для нагрева воды в баке при работающем двигателе.
Водонагреватели имеют четыре отверстия с резьбой. Вход бака соединяется тройником с выходным шлангом от насоса. Обратный клапан необходим в этой линии или в нагревателе, чтобы предотвратить обратную миграцию горячей воды к насосу.Выходное соединение подает нагретую воду к горячей стороне всех кранов, в том числе с помощью тройников. Два других порта предназначены для подключения теплообменника, которое зависит от установки двигателя. Для подключения водонагревателя используйте только металлические детали, а не пластиковые. Если клапан сброса давления не является встроенным, у нагревателя будет пятый порт для этого важного компонента.
Смесители
Смесителиявляются конечной точкой для линий водоснабжения. Для ручных насосов требуются простые патрубки, но в системе напорной воды смесители для лодок отличаются от смесителей на берегу только стилем и тем, что они могут быть оснащены заусеницами для шланга.Для смесителей требуется два подключения: одно с холодной стороны к линии подачи от насоса, а другое с горячей стороны к выходу водонагревателя.
Душ
Душевые патрубки идентичны патрубкам смесителя. Единственное отличие состоит в том, что вода подается не через кран, а через трубу или шланг к душевой лейке.
Хорошим дополнением практически к любой лодке является палубный душ, который легко установить, просто подключившись к линиям подачи холодной и горячей воды.
Сливы
Сливы раковин обычно соединяются армированным резиновым шлангом с фитингом, проходящим через корпус. На парусной лодке раковины лучше всего располагать рядом с центральной линией лодки, чтобы при крене они не опускались ниже ватерлинии. Поскольку умывальники часто располагаются далеко за бортом, их можно подсоединить к сливу в чашу унитаза, чтобы избежать риска затопления. Пропуск пресной воды через голову дает сопутствующие преимущества.
Душевые поддоны слишком часто стекают в трюм, чтобы трюмный насос перекачал их за борт.Однако такое расположение в конечном итоге приводит к появлению неприятного запаха трюма и риску забивания трюмного насоса волосами. Душевые поддоны должны быть изолированы от трюма и включать сливной насос, автоматический или подключенный к выключателю. Выпускное отверстие через корпус должно всегда оставаться над водой.
Смыв
Поскольку на немногих лодках имеется достаточно пресной воды, чтобы можно было мыть ею палубу, промывочные насосы не подключаются к системе пресной воды. Тем не менее, промывочный насос очень удобен для обмывания палубы и сбивания грязи с якорной цепи.
Входной штуцер промывочного насоса соединен с погружным штуцером, проходящим через корпус, а выходная сторона соединена с краном, установленным на палубе, или соединителем шланга с наружной резьбой. Специального сквозного корпуса не требуется; если вы устанавливаете насос для мойки палубы; используйте Y- или тройник для соединения с существующей впускной линией. Используйте прочный резиновый всасывающий шланг с армированной проволокой, чтобы предотвратить сжатие шланга. Мусор может повредить или разрушить промывочный насос, поэтому очень важно иметь сетчатый фильтр на всасывающем трубопроводе.