Для чего нужен гидропневмоаккумулятор
Принцип работы гидроаккумулятора и зачем он нужен гидроаккумулятор в системе водоснабжения
Гидроаккумулятор, он же накопительный, напорный или расширительный бак — необходимый элемент для закрытой системы водоснабжения в любом частном доме. Чтобы правильно подобрать и использовать такой накопитель, не помешает изучить принцип работы гидроаккумулятора, виды, причины поломок и способы их устранения. Кроме того, не помешает разобраться, чем отличаются баки красного и синего цвета.
Как устроен и работает гидроаккумулятор?
Гидроаккумуляторы нередко называют мембранными баками, поскольку внутри у такого устройства находится специальная резиновая прокладка — мембрана. Она делит емкость на две части. С одной стороны от мембраны находится вода, с другой — воздух или интертный газ. Также гидробак обычно снабжен отверстием для подачи воды и манометром, который отражает давление воздуха.
Обычно гидробак состоит из металлического корпуса и резиновой мембраны. Кроме того, устанавливается золотник, регулирующий подачу-стравливание воздуха, а также фильтр, чтобы удалять мелкие загрязнения
Вода подается в систему водоснабжения с помощью насоса и закачивается в бак. В результате давление газа в гидроаккумуляторе с автоматикой возрастает. Когда оно достигает предельно допустимого значения, система автоматического управления отключает насос и подача воды прекращается.
На схеме наглядно представлен принцип работы гидробака в системе водоснабжения. Устройство управляется с помощью автоматики, что повышает сроки его эксплуатации
Постепенно вода из бака расходуется. Давление понижается, достигает минимального заданного предела, после чего система автоматического управления включает насос. Вода поступает в бак, пока давление не достигнет установленного значения, насос отключается и т. д.
Для чего необходим такой накопитель?
При наличии гидробака цикл включения-отключения насоса происходит только при необходимости наполнить бак достаточным запасом воды. Если бы гидроаккумулятора не было, насос включался бы каждый раз, когда кто-то из домочадцев открывает кран. Наличие накопительного бака в системе позволяет:
Очевидно, что гидроаккумуляторы для водоснабжения закрытого типа просто необходимы. О роли накопительного бака в системе водоснабжения подробно рассказано в следующем видеоматериале:
Виды мембранных баков и их особенности
Различают вертикальные и горизонтальные гидробаки, которые по разному крепятся в месте установке. Есть еще один важный момент. В той части гидробака, которая содержит воду, со временем может накапливаться небольшое количество воздуха. Этот воздух следует периодически удалять, чтобы в систему не попали довольно опасные для нее воздушные пробки. В вертикальных емкостях воздух скапливается вверху и для его отведения используется специальный ниппель.
С горизонтальными гидробаками все несколько сложнее. Для стравливания скопившегося воздуха здесь понадобится не только ниппель, но и шаровой кран, а также канализационный слив.
Владельцам небольших гидробаков, емкость которых составляет менее 100 л, необходимо избавляться от избытка воздуха иначе. Для этого следует:
Избыточный воздух выйдет вместе с водой. Эту процедуру следует проделывать не реже одного раза в месяц.
Гидробаки красного цвета предназначены для систем горячего водоснабжения. Хотя мембрана в них выполнена из довольно прочной резины, их не следует использовать для подачи холодной воды
Производители предлагают гидробаки красного и синего цвета, а также бесцветные. Синие устройства предназначены для использования в системе холодного водоснабжения. Для изготовления мембраны в таких баках используют пищевую резину, безопасную для здоровья людей. Красные гидробаки предназначены для систем отопления и горячего водоснабжения. Их для холодной воды использовать не рекомендуется, поскольку мембрана в таких баках изготовлена из другой резины. Кроме того, рабочий порог давления у синих гидробаков выше и достигает 8 Bar.
Обычно вода поступает в накопитель снизу, а сверху, как уже отмечалось, находится ниппель, через который отводят воздух. Поэтому в каждом устройстве имеется два резьбовых соединения (обычно дюймовые или в полдюйма), которые не следует путать. На верхний ниппель нередко устанавливают автоматическое устройство для отведения воздуха.
Иногда бывают ситуации, когда вода подается в гидробак сверху. Считается, что в этом случае автоматическое отведение воздуха не понадобится. Но следует позаботиться о фильтре, чтобы в систему не попадали частички песка или другие загрязнения.
Обратите внимание! Потребителю предлагают самые разнообразные модели гидробаков зарубежного и отечественного производства. Не все импортные устройства адаптированы для российской системы водоснабжения, что заметно снижает сроки их бесперебойной эксплуатации. Как показала практика, отечественные гидробаки высокого качества служат дольше.
Причины поломок и способы их устранения
Самая уязвимая часть гидробака — резиновая мембрана. В процессе эксплуатации она постоянно подвергается растягиванию, а затем сокращается. Постепенно резина теряет эластичность и разрывается. О возникновении проблем с гидробаком могут свидетельствовать следующие симптомы:
вода поступает из системы небольшими порциями при высоком давлении, кран как-будто «плюется» водой;
стрелка манометра резко достигает больших значений и затем сразу же снижается до нуля.
Резиновые мембраны для гидробаков могут иметь различные формы и размеры. При замене мембраны следует использовать изделие, предназначенное для конкретной модели гидробака
Чтобы убедиться в том, что мембрана порвана, необходимо нажать на золотник ниппеля, чтобы выпустить воздух из накопительного бака и определить какое давление воздуха имеется в гидроаккумуляторе. Если при этом стрелка манометра сразу же пойдет вниз, значит воздуха, который обеспечивает необходимое давление, в гидробаке осталось очень мало. Необходимо полностью стравить воздух, если после этого из золотника потечет вода, значит мембрана точно порвана, необходим ремонт. Если же вода не пошла, мембрана цела, а воздух уходит из емкости через появившиеся щели, неисправные соединения или золотник.
О проблемах с гидробаком в системе горячего водоснабжения может свидетельствовать небольшая течь, которая появляется у предохранительного клапана водонагревателя. Действовать следует точно также: нажать на ниппель золотнитка, оценить количество воздуха, стравить его полностью и по наличию или отсутствию воды определить, цела ли мембрана гидробака.
Заменить мембрану в гидробаке не так уж сложно, кроме того, это значительно дешевле, чем ставить новое устройство. Для ремонта понадобится:
Главная опасность при этом состоит в том, что неумелое обращение с устройством может привести к соскальзыванию края мембраны внутрь металлического корпуса. В результате работу придется переделывать. Чтобы этого не случилось, рекомендуется затягивать соединительные болты постепенно, чтобы обеспечить равномерное натяжение мембраны. Проблемы возникают, когда один болт полностью затянут и только после этого начинают работу со следующим. Край мембраны при этом смещается и может соскользнуть.
Еще одна ошибка — использование герметика в местах соединений. Применение таких составов приводит к уменьшению трения между резиной и металлом. В результате край мембраны смещается, а плотность соединения уменьшается, что в будущем может вызвать протечку воды.
Пневмогидроаккумуляторы: назначение, устройство и принцип действия
Пневмогидроаккумулятор – это промышленный гидроаккумулятор для накапливания энергии в котором происходит взаимодействие гидравлической жидкости и инертного газа.
Рассматривая любую гидравлическую систему, используемую в качестве передачи механической энергии, приходится сталкиваться с различными компонентами. Широкая линейка гидравлического оборудования, начиная от насоса – источника энергии гидросистемы до исполнительных гидроприводов обычно включает такой важный элемент как промышленный гидроаккумулятор.
Гидроаккумулятор промышленных гидросистем – правильный термин, используемый в текстах действующих межгосударственных стандартов (ГОСТ 16769-84, ГОСТ 26496-85), в народном лексиконе обрел массу синонимов. В частности гидроаккумулятор бытового применения вообще имеет несколько иное назначение, накапливая запас воды в автономной системе водоснабжения, а не запас энергии в гидросистеме. Тем не менее, встречаются термины, например пневмогидравлический аккумулятор или гидропневмоаккумулятор, связанные преимущественно с типом накопителя, как это видно из названия. Какими бывают накопители и принцип их действия, попробуем разобраться.
Разновидности пневмогидроаккумуляторов
В ходе эволюции промышленных гидроаккумуляторов появлялись различные типы накопителей гидравлической энергии. Первыми из них были механические: грузовые и пружинные гидроаккумуляторы. Грузовые аккумуляторы использовали потенциальную энергию поднятого груза, а вторые энергию сжатой пружины.
Но, невзирая на сравнительно не высокую стоимость и простоту реализации накопления энергии, перспектив развития они не имели в первую очередь за счет высокой инерционности. К тому же грузовые гидроаккумуляторы отличались громоздкостью, а пружинные слишком малым рабочим объемом. Это оказалось толчком к развитию лишенных указанных недостатков гидропневматических аккумуляторов, использующих энергию сжатого газа (обычно азота).
По принципу разделения сред (гидравлической и газовой) или иными словами конструктивно, пневмогидроаккумулятор бывает трех типов:
Каждый из типов пневмогидравлических аккумуляторов имеет свое назначение и особенности, мембранные например, отличаются малыми объемами рабочих камер, но эффективны в высокоскоростных гидросистемах. Поршневые позволяют получать гидропневмоаккумуляторы больших объемов. Самую распространенную группу представляет баллонный тип, используемый в гидравлических системах со средним расходом.
Назначение и принцип действия
Основным назначением гидропневматического аккумулятора считается обеспечение корректной и эффективной работы гидросистемы. С этой целью он призван:
Таким образом, применение гидропневмоаккумулятора позволяет повысить ресурс и КПД гидросистемы.
Принцип действия гидропневматического аккумулятора достаточно прост. При превышении давления рабочей жидкости в системе он принимает часть ее за счет дополнительного сжатия азота в газовой камере. При снижении давления возвращает жидкость в систему, тем самым выравнивая давление. В роли газовой камеры гидроаккумулятора баллонного типа выступает резиновая груша, которая по мере эксплуатации подлежит замене.
Основные производители пневмогидроаккумуляторов Hydac, Bosch Rexroth, Olaer, Parker, Fox представлены на российском рынке, купить их можно в ООО «ПКЦ Кинематика». На складе представлены основные типоразмеры и расходники к ним. Важно помнить, что независимо от типа и производителя необходимо раз год проверять давление азота в аккумуляторе. А лучше устанавливать дополнительные устройства для мониторинга давления, которые могут оснащаться манометром или датчиком давления. А в случае повышенного давления использовать блоки защиты от избыточного давления.
Как подобрать гидроаккумулятор. Разоблачение мифов и лайфхаки.
*Автор честно в шоке от статей копирайтеров о гидроаккумуляторах.
Принцип работы гидроаккумулятора. Совсем кратко, с этим, как правило, во всех статьях более-менее нормально.
Для чего нужен гидроаккумулятор:
Важные технические характеристики гидроаккумулятора:
МИФ № 1. «У меня большой. гидроаккумулятор на 100 ( 200 итд ) литров, и в случае отключения электричества мне хватит воды надолго».
* Данные верны при установленном давлении в гидроаккумуляторе на 10% ниже, чем давление включения насоса.
Красным цветом выделены нежелательная разница давлений. Голубым для расчета ниже.
МИФ № 2. «Я подобрал правильный объем гидроаккумулятора в калькуляторе на сайте».
* Типичный онлайн-калькулятор интернет-магазина. Расчет ни о чем.
МИФ № 3. «У гидроаккумулятора порвалась мембрана, но я куплю новую и дешево отремонтирую его».
* Это не золотой слиток. Это именно та смертельно уставшая мембрана в чудесном синем тазике.
МИФ № 4. «Я купил самый дорогой гидроаккумулятор из имеющихся в магазине, надеюсь, он дольше проработает, чем дешевый».
* Пластиковый и нержавеющий фланцы. Справа очень дорогой, слева не держит большое давление
Как минимум раз в полгода нужно проверять установленное давление гидроаккумулятора. Для этого необходимо слить полностью воду из него, проверить с помощью манометра установочное давление и при необходимости его увеличить/уменьшить.
МИФ № 6. Объединенный.
Здесь скопом будут мифы 99 левела, которые я почерпнул в статьях копирайтеров. Полная дичь, комментирую по минимуму.
*Убийство интернета копирайтерами как информативную базу данных.
И в заключении несколько гидроаккумуляторных лайфхаков от автора.
Представьте, вы лежите на уютном диване и читаете замечательную книгу Славы СЭ. И в том самом месте, где главный герой борется с засухой в доме, вдруг вспоминаете, что не проверяли свой любимый гидроаккумулятор WESTER на 100 литров уже девять месяцев. За это время могло произойти все что угодно, включая неожиданное появление маленького WESTERA на 8 литров.
* Не судите строго, Автор не молод,хорошо еще, что может вспомнить, где кухня.
Самое важное о гидроаккумуляторах: устройство, принцип работы, назначение
Содержание:
Что такое гидроаккумулятор?
Устройство представляет собой металлический резервуар, который служит для регулировки давления в системе водоснабжения. Но чтобы более детально разобраться в его предназначении, следует углубиться в особенности работы автономной системы водоснабжения. Каждый раз при включении насоса случаются резкие скачки давления. Например, буквально за несколько секунд его значение повышается с 1 атм до 3 атм – так происходит при расходе воды, допустим, если открыть кран. Это негативно сказывается не только на ресурсе самого насоса, но и на других компонентах системы. Если в системе установить гидроаккумулятор, такого не произойдет. Дело в том, что насос будет нагнетать воду сначала в его резервуар, создавая тем самым запас жидкости. При открывании крана вода расходуется из этого запаса, а насос не будет задействован до тех пор, пока не возникнет необходимости вновь наполнить резервуар. Таким образом, при расходе воды давление растет медленно. А временной интервал включения насоса увеличивается, что продлевает срок его службы.
Одна и та же задача у различных гидроаккумуляторов может осуществляться по-разному. Все зависит от их работы и типа энергии, которая задействуется в процессе: кинетическая, механическая или энергия сжатого газа. Какой вариант эффективнее, а какой дешевле? Расскажем о каждом из них.
Особенности работы разных видов устройств
Грузовые
Это первые гидроаккумуляторы – их изобрел англичанин Джозеф Брама. Простейшая конструкция работает по принципу использования потенциальной энергии груза, расположенного на определенной высоте: груз давит на жидкость, тем самым создавая давление. Впервые это устройство было использовано для создания так называемого пивопровода, по которому пиво подавалось из бочонков в подвале наверх, в бар. В дальнейшем устройство стало применяться в бытовых водопроводных системах.
Преимущества: поддержание постоянного давления гидроаккумулятора, большой объем, доступная стоимость.
Недостатки: небольшая энергоемкость, низкое давление, большие габариты, высокая инерционность, недостаточная надежность (риск течи уплотнителя поршня).
Пружинные
В таких устройствах для нормализации давления используется механическая энергия, образующаяся при сжатии пружины, которая необходима для накопления энергии гидравлической жидкости и ее возврата в магистраль.
Преимущества: большая энергоемкость, доступная стоимость.
Недостатки: небольшой рабочий объем, высокая инерционность, зависимость давления от качества пружины и объема наполнения, невысокая надежность (кроме повреждения уплотнителя поршня, есть вероятность поломки и деформации пружины).
Пневмогидравлические
Такие гидроаккумуляторы очень популярны сегодня и широко распространены как в частных домах, так и на предприятиях. Именно они считаются наиболее эффективными и лишены множества недостатков перечисленных выше моделей. Работа осуществляется за счет образования энергии сжатого газа (чаще всего воздуха, хотя в промышленных установках может использоваться азот). Для разделения воды и газа, то есть для предотвращения завоздушивания водопроводных труб, применяются плавающий поршень, поплавковый механизм или эластичная мембрана. Последний вариант наиболее распространен. Расскажем подробнее о том, как работает такой гидроаккумулятор.
Внутри металлического резервуара расположена мембрана, представляющая собой резиновый мешок с узким горлом. Она соединяется с корпусом посредством фланца. Данный узел очень герметичен, что исключает контакт жидкости и воздуха. При работе насоса вода под давлением попадает внутрь резервуара. Мембрана растягивается, увеличиваясь в объеме, и сжимает воздух (пространство с водой больше пространства с воздухом). Давление повышается в то время, пока работает насос. При открытии крана с водой сжатый воздух внутри резервуара давит на мембрану, тем самым выталкивая из нее воду (пространство с воздухом увеличивается, а мембрана уменьшается в объеме). Таким образом, вода поступает в водопровод не посредством работы насоса, а за счет давления воздуха в резервуаре расходуется из накопленного запаса. Когда давление достигает заданного предела, когда гидроаккумулятор не способен создавать его самостоятельно, вновь включается насос, и процесс возобновляется. При правильном подключении и настройке системы совершается от 1 до 20 рабочих циклов за час – это норма для бесперебойного водоснабжения. Цикл работы устройства представлен на рисунке.
Преимущества: большая энергоемкость, небольшие габариты, различные варианты исполнения (горизонтальное или вертикальное расположение бака), минимальная инерционность, простота и надежность.
Недостатки: давление зависит от скорости заполнения резервуара и может меняться в зависимости от объема жидкости.
Преимущества использования гидроаккумулятора
Итак, теперь вы знаете, как работает устройство. Что же это дает? Какая практическая польза от его установки? Стоят ли вложения ожидаемого результата? Решение за вами – мы лишь перечислим основные преимущества.
Вывод: применять такие устройства экономически выгодно в автономных системах водоснабжения, в которых наблюдаются периодические пики расхода воды, что увеличивает средний расход. Используя гидроаккумулятор, можно снизить потребляемую мощность гидропривода и уменьшить расход электроэнергии на 50%. Кроме того, удастся обеспечить бесперебойную работу системы водоснабжения и продлить срок службы основных ее компонентов.
Если вы планируете создать автономную систему водоснабжения в частном доме или на даче, задумайтесь уже сейчас о покупке гидроаккумулятора. Затраты невелики по сравнению с тем, какие деньги в будущем вы потратите на ремонт или покупку нового насоса, который выйдет из строя из-за перепадов давления и частых включений. Например, резервуары объемом до 25 л стоят не больше 2000 рублей, до 100 л – не более 3000 рублей. Согласитесь, что это не такие большие вложения, зато гарантируется стабильность работы системы водоснабжения и увеличивается срок службы насоса.
Рекомендуем покупать гидроаккумулятор вместе с насосом, чтобы подобрать модель под его тип и мощность. Подробнее о правилах выбора вы узнаете из статьи «Алгоритм подбора гидроаккумулятора: просто о сложном». Также вы можете обратиться за помощью к менеджеру, который поможет определиться с выбором и подскажет, какие еще компоненты для монтажа вам понадобятся.
Все о гидроаккумуляторах
Что такое гидроаккумулятор
Гидроаккумулятора, его еще называют гидробак, гидравлический бак, расширительный мембранный бак. В системе водоснабжения из колодца, он используется в качестве автономного накопителя для дачи или частного дома, подавая воду в раковину, душ и другие точки, а затем сливая её в канализацию так же, как в городских квартирах. Гидробаки работают совместно с насосом.
4 функции гидроаккумулятора
Красный или синий?
Отличие гидроаккумулятора от расширительного бак
Визуально гидроаккумулятора похож расширительного бак, основные отличия скрыты от глаз и состоит в строении агрегатов. В резервуаре жидкость набирается во внутреннюю камеру, так называемую грушу, резиновой мембраной жидкость отделяется от воздуха. В расширительном баке, вода набирается в сам резервуар без дополнительных мембран.
Виды и размеры
Объем рекомендуется обуславливаться мощностью насоса и мощностью колодца, чем приход интенсивнее, тем меньшего размера используют гидроаккумулятора.
Гидробаки могут быть проходные и замкнутые.
Какой размер подойдет вам?
Когда насос накачивает жидкость в бак, вода сжимает имеющийся воздух занимая пространство.
Какое же процент занимает вода от общего объема резервуара?
Если у вас большая семья и вам необходимо приличное количество воды, потребуется мощный насос и соответственно гидробак большой емкостью.
Из какого материала выбрать
У дешевых экземпляров из тонкого металла, верхняя часть покрывается слоем краски. Если хотите более основательное решение, чтобы гидробак прослужил не один десяток лет, обратите внимание на резервуары из нержавейки.
Как устроен и принцип работы
Между корпусом и внутренней мембраной закачен воздух, на одной из сторон имеется ниппель для подкачки или стравливания воздуха в пространство между мембраной и корпусом. Также, лучше выбирать оборудование с интегрированным манометром и имеющее дополнительный ниппель.
Гидробаки работают без электричества, при отключении электроэнергии вода никуда не денется.
Профилактика
Рекомендуем делать диагностику на наличие стравленного воздуха и целостности мембраны гидробака ежегодно. Во втором случае, гидроаккумулятора перестает выполнять роль защиты от гидроудара. Мембраны продаются отдельно, а ее замена производится за пару минут.
Михаил Ермолаев
Автор статьи и колодезный мастер нашей компании.
Возможно, наш материал будет полезен вашим знакомым. Поделитесь статьей