Как накачать гидроаккумулятор для систем водоснабжения: Как накачать гидроаккумулятор для систем водоснабжения

Фев 11, 1973 alexxlab

Содержание

Гидроаккумуляторы в системах холодного и горячего водоснабжения. Предназначение и настройка.

Гидроакумуляторы, расширительные бак, экспанзоматы – не смотря на некоторые различия в характеристиках, они все служат одинаковой цели и имеют одинаковую конструкцию. Фактически можно сказать, что под тремя разными понятиями подразумевается один предмет, призванный принять на себя избыточную жидкость, чтобы снизить давление, или вернуть ее, поддерживая давление в заданных рамках.

Можно выделить три цели, для которых предназначен гидроаккумулятор, и которые пересекаются друг с другом:

Накапливать (аккумулировать) жидкости.

Убирать избыточное давление путем аккумулирования жидкости.

Гасить гидроудары, возникающие в системе водоснабжения и отопления.

Гидроаккумурятор состоит из внешней металлической оболочки и внутренней эластичной мембраны. Между мембраной и стенками бака закачан воздух, а внутрь самой мембраны через штуцер поступает вода. Некоторые мембраны являются проходными – то есть имеют выходное отверстие с противоположной от горловины стороны. Оно предназначено для вывода воздуха из воды или теплоносителя. В таком случае вход для воды (теплоносителя) расположен снизу гидроаккумулятора, а сверху находится резьбовое соединение для выпуска воздуха.

Производители и продавцы разделяют гидроаккумуляторы – баки для холодного водоснабжения и экспанзоматы – баки для ГВС и отопления. Первые принято красить в синий, а вторые в красный цвет, хотя бывают и красные и белые гидроаккумуляторы. Но в народе и те и другие нередко называют расширительными бачками, не делая между ними отличий.

Между тем отличия есть. У гидроаккумуляторов мембрана всегда сменная. Для ее изготовления используется пищевая резина, которая безопасна для питьевой воды, но раньше изнашивается, в то время как у расширительных баков резина зачастую промышленная. Гидроаккумуляторы делают с расчетом на большое рабочее давление – 6-10 атм, а экспанзоматы рассчитаны на 3-5 атм. А вот температуру в большинстве случаев они выдерживают одинаковую. К тому же при необходимости можно установить гидроаккумулятор на горячее водоснабжение так, чтоб на него поступала остывшая вода.

Параметры гидроаккумулятора

У каждого изделия есть характеристики, на которые обращает внимание покупатель при выборе. У гидроаккумуляторов это максимальное рабочее давление и объем.

Максимальное рабочее давление – это показатель давления воды, который способен выдержать бак. Для водоснабжения этот показатель может колебаться от 6 до 10 бар в зависимости от производителя и модификации. Для промышленных нужд иногда требуются баки с большим давлением, они чаще всего изготавливаются на заказ.

Объем гидроаккумулятора – указывается показатель самого стального бака, который мы видим снаружи. Между тем объем воды, который бак может принять, значительно ниже этого показателя, и может достигать половины. Он напрямую зависит от амплитуды давления – разницы между верхним и нижним пределами.

Также хорошо знать допустимое значение давления воздуха. Этот показатель может быть указан, либо его можно проверить самостоятельно. У каждого гидроаккумулятора есть пипка золотника, закрытая ниппелем. У небольших баков она находится на торце бака, у больших в этом месте расположен выход для выпуска воздуха, а золотник – немного ниже и вбок. Нагнетать воздух в бак можно при помощи автомобильного насоса, желательно с манометром, который обычно показывает давление внутри шины. Показатели для давления бака обычно указываются в барах или атмосферах (1 бар ≈ 1 атм), в то время, как шкала на автомобильных манометрах нанесена в Па или МПа. Шаг в 0,1 МПа равняется одной атмосфере (1 бар).

Гидроаккумулятор в системе водоснабжения

Назначение гидроаккумулятора мало меняется в зависимости от системы установки. В системе холодного водоснабжения он служит для:

— аккумулирования воды;

— поддержания постоянного давления в трубопроводе;

— для защиты от гидроударов на длинных участках трубопровода.

На горячее водоснабжение также нужно устанавливать синий гидроаккумулятор. При нагревании вода расширяется, что приводит к увеличению давления, а это, в свою очередь, ведет к спуску воды через предохранительный клапан. Гидроаккумулятор ставят, чтобы не допустить сильного повышения давления, а преимущество синего в том, что мембрана для него изготавливается из пищевой резины.

Установка и настройка гидроаккумулятора в автоматической системе водоснабжения

Автоматическая система водоснабжения состоит из насоса, пульта управления им, реле давления, реле сухого хода, кроме этого в системе может стоять фильтр. Именно реле давления управляет насосом в автоматическом режиме. В реле установлено два порога давления – минимальное и максимальное, — и оно включает насос, когда давление падает ниже минимума, и выключает, когда оно достигает максимума. Для стабильной работы системы давление воздуха в гидроаккумуляторе должно быть на 2-3 метра (0,2-0,3 атмосферы) ниже, чем минимальное давление реле. К примеру, если минимальное давление 1,5 атм., то нужно закачать воздух до 1,2 атм.

Лучше произвести настройку гидроаккумулятора для более эффективной его работы.

Вариант 1

Подходит для случаев, когда гидроаккумулятор уже подключен к системе и в нем есть вода. Этот же способ помогает проверить целостность мембраны. Сначала отключите питание системы и откройте кран, чтобы спустить всю воду. Кран оставьте открытым, поскольку может сложиться ситуация, когда в расширительном баке осталась вода. Далее подключите к золотнику автомобильный насос и начните закачивание воздуха. Если из крана снова пошла вода, это может говорить о двух вещах – либо мембрана порвалась, либо во время работы гидроаккумулятора произошла разгерметизация воздуха, и тот вышел из бака.

Чтобы проверить, прекратите закачивать воздух и закройте кран, после чего запустите насос. Когда система наполнится, выключите питание и откройте кран, чтобы слить литров 20 воды. Снова закройте кран. Нажмите на золотник гидроаккумулятора и выпустите весь воздух. Если после того, как воздух закончится, польется вода, значит – мембрана повреждена и ее нужно менять. Если нет – с мембраной все в порядке и нужно заново повторить описанный прежде процесс накачивания.

Когда в расширительном баке установится подсчитанное давление воздуха, запустите систему, откройте кран и наблюдайте за манометром. Он должен показывать стабильное давление – если стрелка упадет один раз, это не так страшно. Вероятно в гидроаккумуляторе остался воздух, и теперь он вышел. Если стрелка упадет еще раз, значит давление слишком высокое. Нужно постепенно сбрасывать воздух, продолжая наблюдение, пока давление не выровняется.

Вариант 2

Если вы впервые подключаете расширительный бак к системе, сначала накачайте воздух, чтобы давление было чуть выше необходимого. Некоторые баки, например Aquasystem, продаются с уже накачанным воздухом. Подключите бак к системе, закройте все краны и включите насос. Не нужно ждать максимального давления в системе, достаточно, чтобы бак немного наполнился. Выключите питание насоса и спустите всю воду – так из гидроаккумулятора и системы уйдет попавший туда воздух. Снова закройте краны и заполните систему до отметки давления, которая немного превышает минимум. Выключите насос и спустите воду, пока давление в системе не будет на том же уровне, что и необходимое давление в гидроаккумуляторе. После этого понемногу спускайте воздух в гидроаккумуляторе, наблюдая за манометром. Как только его стрелка сдвинется вниз – значит, давление в гидроаккумуляторе стало ниже, чем в системе, и в него стала поступать вода. Прекратите спускать воздух.

Гидроаккумулятор в системе горячего водоснабжения

Роль гидроаккумулятора в системе ГВС такая же, как и в системе отопления – компенсировать давление, возникающее при нагреве воды. Бак можно устанавливать как перед бойлером, так и после – особой разницы нет. Но все же рекомендуем ставить гидроаккумулятор на подачу воды, из-за низких температур.

Для горячего водоснабжения лучше брать синий гидроаккумулятор – его мембрана сделана из пищевой резины, и он рассчитан на большее давление. Объем бака должен равняться 5-10% от объема бойлера, при этом если количество нагреваемой воды большое – 300-500 литров, можно брать 5%, а если небольшое – около 100, то лучше брать 10%. Для систем с нестабильным давлением, в частности центрального отопления, лучше брать больший запас объема.

Давление воздуха в расширительном баке для ГВС

Давление воздуха в баке для ГВС имеет не меньшее значение, чем для холодного водоснабжения. Подходы к выявлению необходимого показателя тут свои.

Первый способ – довольно приблизительный подсчет по среднему значению. За минимум берется минимальное значение давления в системе, за максимум – давление сброса предохранительного клапана. Обычно у предохранительного клапана для ГВС значение 6 бар, минимальное давление в системе центрального отопления – 2 бара. Значит, давление воздуха в гидроаккумуляторе должно составлять 4 бара.

Второй способ можно назвать более точным. Ведь каким бы ни было давление в баке, система будет работать, вопрос в том – как именно. Поставим перед собой две цели: максимальный КПД и максимальный срок службы бака.

Срок службы бака выражается скорее, в сроке службы сменной мембраны. Мембрана рвется по довольно простой причине – вследствие износа. А основная причина износа мембраны – резкие и, можно сказать, критические изменения ее состояния. Когда гидроаккумулятор отдает всю свою воду, то мембрана под давлением воздуха сворачивается в лист, края которого сильно гнуться. Именно в этих местах чаще всего и происходит разрыв. Соответственно, чтобы не допустить быстрого износа резины, необходимо сделать так, чтобы мембрана как можно реже сворачивалась в лист. В идеале – никогда. Чтобы добиться этого, необходимо установить давление воздуха в мембране меньше, чем давление воды. Тогда в состоянии покоя мембрана будет немного заполнена водой.

Для достижения максимально КПД требуется, чтобы количество воды в состоянии покоя в гидроаккумуляторе было минимальным.

Для достижения этой цели достаточно, чтобы давление воздуха в гидроаккумуляторе было на 1 бар меньше, чем минимальное давление воды в системе ГВС.

Важная деталь системы водоснабжения: гидроаккумулятор

Специфическая емкость – гидроаккумулятор для систем водоснабжения, мембранный бак или гидробак стабилизирует давление в автономной, индивидуальной системе водоснабжения. Без создаваемого им необходимого давления не включится стиральная машина, гидромассажер и другие приборы.

Для чего применяют гидроаккумулятор?

Для накопления и хранения определенного объема воды. Этим запасом можно пользоваться даже при временном отсутствии подачи электрического тока.
Регуляции давления. Избавления от перепадов напора, перепадов температур воды при включении нескольких кранов в доме.
Гашения гидроударов в системе. Например, гидроударов, неизбежно возникающих при включении насоса.
Облегчения работы насоса. Он включается реже, только в моменты, когда запас воды в мембранном баке иссякает, поэтому служит дольше.
«Сглаживания» пиковых моментов в потреблении воды.

Важно! Цвет гидроаккумулятора подсказывает его назначение. Синие версии используются в водоснабжении, красные (экспанзоматы, расширительные баки) в отопительных системах. В синих версиях установлена только пищевая резина, в красных техническая.

Как устроен гидроаккумулятор?

Снаружи он выглядит как металлический бак. В отличие от обычных простых баков внутри него располагается мембрана. Она разделяет его на емкости для воды и газа (азота, воздуха). Вода накачивается в резиновую мембранную камеру, баллон, грушу. Окруженная воздухом, она не соприкасается со стенками, сделанными из металла. Воздушная камера оснащена пневмоклапаном. Патрубок, через который попадает в мембрану вода, в разных моделях располагается снизу или сверху. На противоположной стороне располагается вход воздуха.

Важно! Диаметр напорного патрубка должен максимально совпадать с диаметром соединительного трубопровода. Это нужно, чтобы избежать гидравлических потерь.

Как работает гидробак?

Вода под давлением подается насосом в мембрану. Реле гидроакумулятора необходимо чтобы вовремя остановить ее подачу. Включение кранов в доме, отбавление воды из емкости уменьшает давление в баке. При этом снова включается насос и добавляет недостающую порцию воды. Эффективность крупных гидробаков больше, чем у мелких.

Воздух, выделяющийся из воды, постепенно накапливается в мембране, снижая эффективность ее работы. В качестве профилактической меры применяют его стравливание. Мембраны, рассчитанные на хранение более чем 100 литров, оснащают специальным клапаном для стравливания, выделяющегося из воды воздуха. Для гидробаков меньшего размера придется предусмотреть стравливающее устройство при монтаже трубопровода. В противном случае придется избавляться от накопившегося воздуха при помощи полного слива всей воды.

Разновидности мембранных баков

Для стравливания воздуха наиболее удобен гидроаккумулятор вертикальный. Накапливающийся в его верхней части воздух легко удалить посредством расположенного вверху клапана.
Системы удаления воздуха из горизонтальной разновидности устроены несколько сложнее.

Что важно для установки гидроаккумуляторов?
При установке громоздкого бака необходимо учитывать его внушительный вес. Помещение, в котором он будет установлен, непременно должно быть теплым. Вода в гидробаке не должна замерзать. Важно продумать экстренный слив всей воды из бака. У нас можно выбрать и приобрести бак гидроаккумулятор любой емкости и модели.

Ремонт гидроаккумулятора своими руками: пошаговые инструкции

Схема устройства системы водоснабжения для частного дома включает в себя много важных элементов. И назвать ее простой, никак нельзя. Один из важнейших ее элементов – это гидравлический аккумулятор.

Это устройство отвечает за поддержку постоянного давления в системе, а также защищает водопровод от гидроударов. Однако, ничто не вечно, поэтому, иногда требуется делать ремонт гидроаккумулятора. При этом, большинство неисправностей, можно устранить своими руками.

Основные неисправности гидробаков

На самом деле, устройство гидравлического аккумулятора не отличается особой сложностью. Он состоит из:

основного бака;
мембраны или резинового баллона для хранения воды;
реле давления, манометра и прочей арматуры.

Однако, несмотря на свою простоту, эти устройства могут ломаться. Основные неисправности гидроаккумулятора для систем частного водоснабжения:

слишком частое включение и выключение насоса. Это может быть вызвано разными причинами. Наиболее распространенные это снижение давления воздуха в баке, повреждение мембраны и повреждение корпуса бака. Кроме того, может быть неправильно настроено реле давления;
воздушное давление ниже нормы – скорее всего, поврежден ниппель, который не держит давление;
вода протекает из воздушного клапана – это говорит о повреждении мембраны;
не набирается необходимое давление воды – не достаточно воздуха в баке.

Конечно, самый оптимальный вариант это вызвать специалиста или отдать гидробак на ремонт в сервисный центр. Однако, при желании, можно сделать ремонт и своими руками.

Замена мембраны

Довольно часто, приходится менять мембрану в гидроаккумуляторе. Однако перед тем как разобрать бак, стоит удостовериться, что причина именно в мембране. Ведь дело может быть и в неправильной настройке реле давления, либо в малом объеме воздуха в гидробаке.

Одна из частых проблем – это поломка мембраны

Основные признаки, по которым можно определить повреждения мембраны:

слишком частые включения насоса;
течет вода из ниппеля и воздушного клапана.

В этом случае, ремонт мембраны делается в такой последовательности:

прежде всего, необходимо приобрести новую грушу и подготовить набор ключей;
после этого, гидроаккумулятор отключается от системы водоснабжения;
с него сливается вода и спускается воздух;
теперь нужно открутить фланец и вынуть старую грушу;
далее, желательно внимательно осмотреть внутренности бака – если есть грязь или ржавчина, то нужно ее очистить;
после этого, новая мембрана расправляется и устанавливается на посадочное место;
затем, он прижимается фланцем.

Теперь, требуется накачать в гидроаккумулятор его рабочее давление, обычно это 1,5-2 атмосферы. А после делать пробный запуск. При этом, воду в новую грушу нужно подавать под малым напором – это исключит вероятность ее повреждения. Подробнее о нюансах ремонта, можно прочесть в статье «Как заменить мембрану в гидроаккумуляторе».

Проблемы с давлением

Такая проблема может быть вызвана рядом причин:

повреждение ниппеля – через него уходит воздух;
неправильная настройка реле давления;
повреждение корпуса бака.

Последовательность действий для ремонта:

вначале стоит проверить целостность самого корпуса – если он прогнил, то возможно потребуется замена гидроаккумулятора;
если с корпусом все в порядке, стоит проверить работу реле давления. Вполне возможно, что его настройки сбились;
для этого, стоит попробовать разные режимы работы для гидробака – если реле действует, значит нужно искать причину в другом месте;
теперь нужно проверить ниппель – он может стравливать воздух, если это так, то ремонт сведется к его замене.

Манометр может показывать неверные значения

Еще одна причина – в неисправности манометра. Т.е. он может показывать неправильные цифры. Этот момент также стоит учитывать.

Слишком частые включения насоса

Это явление, говорит о недостатке воздушного давления в баке для систем водоснабжения. Поэтому, самое первое, что нужно сделать – это проверить показания манометра.

Здесь нужно учесть и тот факт, что этот прибор может показывать неверные значения. Поэтому, можно просто полностью спустить воздух с системы через клапан для закачки воздуха и накачать его заново. Если манометр вышел из строя – нужно его заменить.

Еще одна возможная причина – сбилось реле управления давлением. В этом случае, нужно его отрегулировать. Возможно, что неисправность устранится.

Поломка реле давления – тоже одна из возможных неисправностей

Также нужно осмотреть и сам гидроаккумулятор – если нарушена целостность корпуса, воздух будет стравливаться. В зависимости от размеров повреждения, нужно будет либо герметизировать его, либо покупать новый.

Еще одна распространенная причина – вышел из строя ниппель для воздуха. Если это так, то его нужно просто поменять. Для этого, нужно отключить гидравлический аккумулятор от системы водоснабжения и стравить с него воздух. После этого, нужно выкрутить старый ниппель и вставить на место новый.

Затем в бак накачивается воздух до 1,5 атмосфер, а после набирается вода в мембрану.

Выходит вода из под фланца

Иногда случается и такая поломка. Однако лечится она просто – обычно достаточно просто подтянуть гайки на фланце. Если это не помогает, тогда придется спускать с бака воду и сбрасывать давление воздуха, а после этого снимать фланец.

Затем можно попробовать сделать дополнительную резиновую прокладку и провести пробный запуск системы. Дело в том, что гидроаккумулятор находится под постоянным давлением и от этого, в резине могут появляться микротрещины.

Может протекать вода через фланец

Если же дополнительная прокладка не помогла – придется покупать новый фланец. При этом, нужно осмотреть посадочное место – на нем не должно быть механических повреждений, заусенцев и ржавчины. Если есть какие либо дефекты, их нужно устранить, т.к. именно они могут стать причиной протечки.

Профилактика аккумулятора

Вообще эти устройства ломаются не так часто, все-таки их конструкция довольно простая. Однако, чтобы избежать или вовремя диагностировать неисправность, нужно периодически проводить обслуживание гидроаккумулятора. Тем более, в этом нет ничего сложного, и такая процедура не отнимает много времени.

Обслуживание проводится по такому графику:

раз в 1-2 месяцы делается простой визуальный осмотр устройства. Гидроаккумулятор проверяется на предмет течи, кроме того на некоторых моделях нужно сбрасывать лишнее давление;
следующий осмотр делается каждые полгода. Бак также проверяется визуально, но дополнительно нужно проверить состояние давления воздуха и при необходимости подкачать его. Также, стоит проверить исправность реле давления – и при необходимости провести корректировку настроек.

Если же гидравлический аккумулятор проработал больше трех лет, желательно провести комплексную профилактику. Для этого устройство отсоединяется от системы водоснабжения и проводится замена груши. Также может потребоваться замена фланца и ниппеля.

Каждые 3 года проводите профилактику

Ремонт аккумулятора можно без проблем сделать своими руками. Однако, при замене запчастей, желательно покупать оригинальные изделия. Особенно это касается мембраны.

Видео

Расширительный бак для водоснабжения: устройство гидробака, установка, расчет

Автономный водопровод, самостоятельно подающий воду к точкам разбора как в городской квартире, давно перестал быть диковинкой. Это норма загородной жизни, которую просто нужно грамотно спроектировать, собрать и оснастить оборудованием, способным запускать и останавливать систему по мере пользования кранами.

Стабильную работу независимой сети обеспечит расширительный бак для водоснабжения. Он защитит от гидроударов, существенно продлит рабочий ресурс насосной техники, гарантирует регулярное наполнение системы водой, избавит от необходимости носить ее ведрами.

Мы рады познакомить вас с особенностями устройства и принципом работы гидроаккумулятора. У нас скрупулезно описаны правила выбора мембранного бака, специфика монтажа и подключения. Предложенную к рассмотрению информацию мы дополнили полезными иллюстрациями, схемами и видеоруководствами.

Содержание статьи:

Характеристика закрытых расширительных баков

Гидробак (или гидроаккумулятор, расширительный бак) — это металлическая герметическая емкость, которая служит для поддержания стабильного напора в водопроводе и создания разных по объему запасов воды.

На первый взгляд, выбор и установка этого устройства не должна вызвать трудностей — в любом интернет-магазине можно увидеть множество моделей, которые лишь немного отличаются по форме и объему, но существенно не отличаются по своей функциональности.

Это совсем не так. В устройстве расширительного бака и принципе его работы есть много нюансов.

Галерея изображений

Фото из

Гидроаккумулятор в системе водоснабжения

Емкость для создания резерва воды

Средство защиты от гидроудара

Устройство для автоматизации откачки

Гидроаккумулятор в насосной станции

Гидробак в паре с погружным насосом

Как дополнительное оборудование

Гидроаккумулятор и блок автоматики

Особенности устройства и конструкции

Разные модели расширительных баков могут иметь ограничения по способу использования — некоторые рассчитаны только на работу с технической водой, другие могут использоваться для питьевой воды.

По конструкции гидроаккумуляторы различают:

резервуары со сменной грушей;
емкости с фиксированной мембраной;
гидробаки без мембраны.

С одной стороны резервуара со съемной мембраной (у бака с нижним подключением — внизу) есть специальный фланец с резьбой, к которому и крепится груша. С обратной стороны имеется ниппель, для накачивания или стравливания воздуха, газа. Он рассчитан на подключение к обычному автомобильному насосу.

В баке со сменной грушей вода накачивается в мембрану, не соприкасаясь с металлической поверхностью. Замена мембраны происходит путем откручивания фланца, который удерживают болты. В больших емкостях, для стабилизации заполнения, задняя стенка мембраны дополнительно крепится к ниппелю.

Срок службы съемной груши зависит от настроек давления воздуха в газовом отсеке гидроаккумулятора. Иногда, для создания большего запаса воды, пользователь уменьшает количество воздуха и увеличивает количество воды в груше. Это приводит к касанию мембраны к стенке бака, и становится причиной быстрого истирания

Внутреннее пространство бака с фиксированной мембраной разделяется ею на два отсека. В одном находится газ (воздух), в другой поступает вода. Внутренняя поверхность такого резервуара покрыта влагостойкой краской.

Чаще всего баки с фиксированной мембраной используются для систем отопления. Так как мембрана — это элемент, который выходит из строя гораздо быстрее, то и срок службы такого бака меньший, чем устройства со съемной грушей

Существуют также гидробаки без мембраны. В них отсеки для воды и воздуха ничем не разделены. Принцип их действия также основан на взаимном давлении воды и воздуха, но при таком открытом взаимодействии происходит смешивание двух веществ.

Достоинство таких устройств — отсутствие мембраны или груши, которая является слабым звеном в привычных гидроаккумуляторах.

Внешне расширительные баки можно разделить лишь на горизонтальные и вертикальные модели, но их рабочие параметры могут быть очень разные

Диффузия воды и воздуха заставляет обслуживать баки достаточно часто. Около одного раза за сезон приходится подкачивать воздух, который постепенно смешивается с водой. Значительное уменьшение объема воздуха, даже при нормальном давлении в баке, становиться причиной частого включения насоса.

Гидравлические аккумуляторы в системах водоснабжения сокращают вероятность возникновения гидроударов, предохраняют насосы от излишне частых включений, позволяют сформировать запас воды и поддерживать давление в контуре

Принцип работы гидроаккумулятора

Закрытые работают по такой схеме: насос подает воду в грушу, постепенно заполняя ее, мембрана увеличивается и происходит сжатие воздуха, который находится между грушей и металлическим корпусом.

Чем больше воды поступает в грушу, тем больше она давит на воздух, а тот, в свою очередь, стремится вытолкнуть ее из емкости. В результате в резервуаре повышается давление, это приводит к отключению насоса.

Некоторое время, когда в системе происходит расход воды, сжатый воздух поддерживает напор. Он выталкивает воду в водопровод. Когда ее количество в мембране уменьшается настолько, что давление опускается до нижнего предела, срабатывает реле, снова включая насос.

В гидробаке происходит постоянное взаимодействие воды и газа, отделенных друг от друга резиновой мембраной. Объем жидкости внутри устройства регулируется количеством газа (его давлением) (+)

Классификация по области применения

Нельзя путать баки для водоснабжения и для отопительной системы, поэтому при выборе нужно узнать их предназначение. Для четкой идентификации производители окрашивают гидроаккумуляторы для отопления в красный, для водоснабжения — в синий цвет.

Однако некоторые не придерживаются такой маркировки, поэтому отличительной чертой устройств могут послужить такие данные:

для водоснабжения максимальная температура использования гидроаккумулятора будет составлять до 70 °C, допустимое давление может достигать 10 бар;
устройства, предназначенные для системы отопления, могут выдерживать температуру до +120 °C, рабочее давление расширительного бака зачастую не бывает выше 1,5 бар.

Все самые важные параметры указаны на декоративном колпачке (шильдике), который закрывает ниппель.

Устройство, предназначенное для системы отопления, служит дополнительным резервуаром, позволяющим теплоносителю свободно расширяться при нагреве. Без него система обречена на разрушение

Список функций, которые выполняет гидробак в системе ХВ (холодного водоснабжения), гораздо шире:

Поддержание ровного и постоянного напора в водопроводе. Благодаря давлению воздуха, напор некоторое время поддерживается даже при выключенном насосе, пока не упадет до установленного минимума и в работу опять не включится насос. Таким образом напор в системе сохраняется даже при одновременном использовании нескольких сантехнических приборов.
Предохранение от износа насосного оборудования. Запасы воды, содержащийся в баке, позволяет некоторое время использовать водопровод, не включая насос. Это уменьшает количество срабатываний насоса за единицу времени и продлевает его работу.
Защита от гидроударов. Резкий скачок давления в водопроводе при включении насоса может достичь 10 и более атмосфер, что негативно сказывается на всех элементах системы. Мембранный бак берет на себя удар, выравнивая давление.
Создание запасов воды. При отключении электричества система водоснабжения хоть недолго, но, все же, еще некоторые время будет отдавать воду.

Для обвязки водонагревателя используют расширительные баки, которые могут выдерживать высокие температуры.

Материалы для гидропневматического оборудования

Мембрана расширительного бака изготавливается из разных материалов, которые при эксплуатации выдерживают разный диапазон температур.

В гидроаккумуляторах применяют:

Натуральную каучуковую резину — NATURAL. Материал может контактировать с питьевой водой, применяется для аккумулирования холодной воды. Со временем может начать пропускать воду. Выдерживает температуру от -10 и до 50 °C выше нуля.
Синтетическая бутиловая резина — BUTYL. Наиболее универсальна, водонепроницаема, применяется для станций водоснабжения, подходит для питьевой воды. Температура эксплуатации может колебаться от -10 и до 100 °C.
Синтетическая резина из этилен-пропилена — EPDM. Более водопроницаемая, чем предыдущая, может контактировать с питьевой водой. Диапазон допустимых температур — от -10 и до 100 °C.
Резина SBR применяется только для технической воды. Температура использования та же, что и у предыдущих марок.

Для организации холодного водоснабжения необходимо выбирать баки с грушей, изготовленной из пищевой резины с усовершенствованными эластичными свойствами, которая позволят лучше гасить гидравлические удары и поддерживать стабильный напор воды в системе.

Корпус бака чаще всего производят из легированной стали, стойкой к коррозии, покрытой снаружи лакокрасочным покрытием. В продаже также можно встретить емкости из нержавейки, очень прочные, но при этом дорогие.

Расчет объема бака перед выбором

В продажу поступают баки вместимостью от 24 до 1000 л. Какой именно выбрать, подскажут расчеты, результат которых следует округлять в сторону увеличения. Выбирая бак со съемной мембраной, следует помнить, что объем воды занимает 30% от общего объема емкости, то есть, в 100-литровом резервуаре запас воды будет равен приблизительно 30 литрам.

Таблица демонстрирует взаимосвязь параметров давления воздуха в газовом отсеке гидроаккумулятора с показателями настройки реле и размером бака (+)

Особенностью маленьких баков есть то, что они зачастую не имеют клапана, чтобы стравливать воздух из резиновой груши. Это может создать неудобства при эксплуатации. Большие емкости имеют такой клапан, и помимо создания большего запаса воды, лучше справляются с поддержанием стабильного напора в системе.

Галерея изображений

Фото из

Небольшой по объему гидробак

Бак с поверхностным насосом

Гидроаккумуляторы со скважинными насосами

Объем гидробаков для погружных насосов

Расчет общего объема гидробака для водоснабжения закрытого типа рассчитывают по такой формуле:

Vt=K*Amax*((1+Pmax)*(1+Pmin))/(Pmax-Pmin)*(1+Pвозд.),

где:

Vt — полный объем гидробака;
Amax – максимально возможное расходование воды в минуту, литр;
К – коэффициент (см. табл.), зависящий от мощности насоса;
P_max – настройки реле при отключении оборудования, бар;
P_min– настройки реле при запуске оборудования, бар;
P_возд. – давление в гидробаке (в его газовой полости), бар.

Коэффициент К можно определить по следующей таблице:

Таблица коэффициента К, зависящего от мощности насоса, для расчета общего объема гидробака закрытого типа для водоснабжения

Некоторые производители также считают объем гидробака по другому:

Компания Джилекс, занимающаяся производством обширной линейки оборудования для систем водоснабжения и отопления, предлагает еще одну формулу для экспресс-определений объема гидробака

Горизонтальная и вертикальная ориентация

Выбор между вертикальным и горизонтальным баком заключается в особенностях помещения. Если комната небольшая или объем емкости внушительный, то чтобы не занимать много места, устанавливают вертикальную емкость.

Горизонтальный бак имеет меньшую вместительность, может подвешиваться на стене, а также служить опорой для установки поверхностного насоса. Для его монтажа предусмотрены специальные крепления. Большие баки производятся только в вертикальном исполнении и устанавливаются на ножки.

Подытоживая все вышесказанное, можно отметить, что выбор гидроаккумулятора предстоит совершать между такими отличительными свойствами:

рабочее давление;
страна производитель;
больший или меньший объем;
сменная или нет резиновая мембрана;
мембрана для технической или питьевой воды;
материал корпуса — нержавеющая или эмалированная сталь.

Чтобы в будущем не было трудностей с заменой комплектующих, лучше выбирать самые ходовые модели устройств. Резиновые груши к ним всегда есть в свободной продаже, если понадобиться срочная замена, не придется долго ожидать доставки.

Галерея изображений

Фото из

Вертикальный гидробак без опор

Гидроаккумуляторы средней емкости

Мембранные баки с ножками

Особенности вертикальных моделей

Схемы подключения гидробаков

Для системы горячего водоснабжения проводят на участке циркуляционной магистрали, всасывающей линии насоса, ближе к водонагревателю.

Бак оборудуется:

манометром, предохранительным клапаном, воздухоотводчиком — группа безопастности;
запорным клапаном с устройством, которое предотвращает случайное перекрытие.

В водопроводной системе, где присутствует водонагревательное оборудование, устройство берет на себя выполнение функций расширительного бака.

Схема установки в системе ГВ: 1 – гидробак; 2 – предохранительный клапан; 3 – насосное оборудование; 4 – элемент фильтрации; 5 – обратный клапан; 6 – кран запорный

В системе ХВ главное правило при — монтаж в начале обвязки, ближе к насосу.

В схеме подключения обязательно присутствуют:

обратный и запорный клапан;
группа безопасности.

Схемы подключения могут быть очень разными. Подключенный гидробак нормализует работу оборудования, уменьшая количество включений насоса за единицу времени и этим продлевая срок его службы.

Схема монтажа в системе ХВ со скважиной: 1 – бак; 2 – обратный клапан; 3 – кран запорный; 4 – реле для регулировки давления; 5 – прибор управления насосным оборудованием; 6 – группа безопасности

В схеме с повысительной один из насосов работает постоянно. Такая система устанавливается для домов или зданий с высоким водопотреблением. Гидробак здесь служит в для нейтрализации скачков давления, а для аккумулирования воды устанавливают емкость как можно большего объема.

Выполнение установки расширительного бака

Перед началом работ проверяют гидроаккумулятор на отсутствие повреждений. Установку устройства проводят в звукоизолированном помещении, при плюсовой температуре. Чтобы иметь доступ к крану для слива, запорной арматуре и т. п., расстояние от бака до потолочного перекрытия и стен оставляют не меньше 0,6 м.

В помещении также необходимо предусмотреть возможность наполнения бака и слива воды. Крепеж и место для монтажа должно выдерживать 100%-ю заполненность емкости.

Для расширительных баков объемом до 30 литров используют настенное крепление, большие емкости устанавливают на ножках

Гидроаккумулятр не должен подвергаться механической и статистической нагрузке, нежелательно допускать воздействие на него труб и агрегатов. Бак привинчивают к полу, используя резиновые прокладки. На входе в гидробак устанавливают обратный клапан, кран для слива.

Галерея изображений

Фото из

Для подключения гидроаккумулятора к системе водоснабжения потребуется реле давления, полимерные трубы, американака 1″, переходник и цанговая муфта, фум-лента

Для обеспечения герметичности в узле и возможности разобрать оборудование без повреждений уплотняем резьбу фум-лентой

Для упрощения сборки/разборки и возможности легко демонтировать для ремонта ставим американку перед реле давления

Подсоединяем реле давления, стараясь расположить его под углом, удобным для дальнейшей эксплуатации и отслеживания параметров

Несмотря на то, что в узле соединения манометра с реле есть уплотняющая прокладка, резьбовое соединение в этом месте дополнительно проходим уплотняющей лентой

Сварим колено из труб ПВХ для удобства и упрощения подключения линии, транспортирующей воду к потребителям

К расположенному на выходе из реле давления патрубку подключаем сваренное из труб ПВХ колено

Используя муфту для полиэтиленовых труб, оснащенную цанговым зажимом, подсоединяем водопроводную линию от насоса к гидробаку

Шаг 1: Подбор компонентов для подключения бака

Шаг 2: Уплотнение резьбы на фланце гидробака

Шаг 3: Установка американки перед реле давления

Шаг 4: Подключение к схеме реле давления

Шаг 5: Подсоединение манометра

Шаг 6: Сварка труб для отводящего колена

Шаг 7: Фиксация колена для водопровода

Шаг 8: Крепление трубы от насоса к реле

Перечисленные шаги требовались для устройства обвязки гидроаккумулятора, которую производили на дневной поверхности. Для дальнейших действия надо переместиться в кессон.

Галерея изображений

Фото из

Шаг 9: Погружение участка системы в кессон

Шаг 10: Сборка участка водопровода в кессоне

Шаг 11: Удаление крышки для подключения электрики

Шаг 12: Фиксация кабеля питания насоса

После проведения финишной сборки системы остается провести контрольные испытания и запустить контур водоснабжения.

Особенности регулировки гидроаккумулятора

Расширительные баки для водоснабжения поступают в продажу со стандартными настройками производителя — зачастую давление в воздушном отсеке уже установлено на значении 1,5 бар. Допустимое давление всегда указано на этикетке и производитель не рекомендует отклоняться от заданных параметров, особенно в сторону его увеличения.

Перед тем как приступить к регулировке, систему отключают от электросети и закрывают запорные вентили. Мембранный бак полностью опустошают, сливая воду — точный показатель давления можно измерить только при пустом отсеке для воды.

Далее снимают показатели давления с помощью точного манометра. Для этого с золотника снимают декоративный колпачок и подносят прибор. Если давление отличается от требуемого, то его приводят в соответствие, накачивая или стравливая лишний воздух.

Учитывая то, что производитель против отклонений от рекомендованных показателей давления, необходимо еще на этапе проектирования выбрать подходящее оборудование, параметры которого не будут конфликтовать между собой

При регулировке давления в газовом отсеке бака производитель заполняет его инертным газом, например, осушенным азотом. Это предотвращает коррозию внутренней поверхности. Поэтому пользователям также рекомендуется использовать для увеличения давления технический азот.

Настройка давления бака в системе водоснабжения

Давление в баке закрытого типа устанавливается всегда несколько ниже (на 10%), чем уровень давления при запуске насоса. Регулируя давление в устройстве можно корректировать напор воды. Чем меньшим будет давление газа в гидробаке (но не меньше 1 бар), тем больше он будет вмещать в себе воды.

Напор при этом станет неравномерным — сильным при наполненном резервуаре и все более слабым при его опустошении. Чтобы обеспечить сильный и ровный поток воды устанавливают давление в камере с воздухом или газом в пределах 1,5 бар.

Напор воды в водопроводе устанавливается с помощью реле. При настройке давления в расширительной камере необходимо учитывать эти значения

Регулировка гидробака в обвязке водонагревателя

Расширительный бак, который используется для горячего водоснабжения, изначально не должен содержать воды. Давление в устройстве устанавливается на показателе, который на 0,2 больше чем верхний порог отключения насоса.

Например, если реле настроено на отключение оборудования при показателях давления в 4 бар, то давление в газовом отсеке расширительного бака должно устанавливаться на значении 4,2 бар.

Установленный в обвязке водонагревателя, бак не служит для поддержания давления. Он призван компенсировать расширение тогда, когда происходит нагрев воды. Если установить давление в нем на меньшее значение, то в баке будет постоянно находиться вода.

Правила обслуживания гидробака

Плановый осмотр расширительного бака заключается в проверке давления в газовом отсеке. Необходимо также провести осмотр клапанов, запорной арматуры, воздухоотводчика, проверить работу манометра и . Чтобы убедиться в целостности бака проводят внешний осмотр.

Во время профилактического обслуживания, следует измерять давление в гидробаке и корректировать его, если необходимо

Несмотря на всю простоту устройства, расширительные баки для водоснабжения все же не вечны и могут сломаться. Характерные причины — разрыв мембраны или потеря воздуха через ниппель. Признаки поломок можно определить по частому срабатыванию насоса, появлению шума в системе водопровода. Понимание принципа работы гидроаккумулятора — это первый шаг к правильному обслуживанию и устранению неисправностей.

Монтаж гидробака открытого типа

Устройство открытого типа используется все реже, так как требует постоянного вмешательства пользователя в свою работу. Открытый расширительный бак — это негерметичная емкость, которая служит для образования , аккумулирования воды, а также служит в качестве расширительной камеры.

К баку подключают: кран для слива, патрубки для рециркуляционной и подающей трубы, контрольную и переливную трубу

Бак устанавливают выше самой верхней сантехнической точки, например, на чердаке, вода в систему поступает самотеком. Каждый метр, на который поднимается устройство, увеличивает давление в водопроводе на 0,1 атмосфер.

Чтобы автоматизировать процесс обеспечения водой, бак оснащают поплавковым переключателем и устанавливают автоматическое реле, которое будет включать и отключать насос.

Емкость монтируют в непромерзаемом помещении, накрывают крышкой от пыли и мусора, укутывают стенки минеральной ватой или другим утеплителем

Такой способ организации водоснабжения требует регулярного контроля пользователя, иначе вода при отрицательных температурах может замерзнуть (если помещение не отапливается). Жидкость будет испаряться, поэтому придется постоянно доливать ее.

Кроме того, такая емкость громоздкая и не эстетичная, для нее обязательно нужно иметь в доме чердачное помещение. Но главный недостаток устройства — бак не приспособлен работать в условиях высокого напора воды в системе.

Выводы и полезное видео по теме

Ролик #1. Все о расширительных баках — классификация, предназначение, регулировка и признаки неполадок:

Ролик #2. Неправильная работа насосной станции часто связана с неисправностями гидроаккумулятора:

Ролик #3. Нюансы выбора гидробаков для водоснабжения:

Еще на этапе планирования и разработки водопроводной системы необходимо продумать все принципиально важные моменты и просчитать все параметры. Если нет уверенности в непогрешимости своих расчетов и правильном выборе гидробака для водоснабжения, лучше обратиться к специалистам.

Большинство фирм, реализующих профессиональное оборудование, предоставляют консультации или даже проводят расчеты бесплатно. Это поможет избежать ошибок и лишних трат.

Мы ждем ваши комментарии с рассказами о собственном опыте в использовании расширительного бака, с вопросами, возникшими в ходе ознакомления с представленной информацией. Нам интересны ваши замечания и вероятные предложения. Прокомментировать материал можно в расположенном ниже блоке.

Все о мембранных баках. Установка, замена и ремонт.

Частые вопросы связанные с ремонтом и установкой мембранных баков

Предисловие.

Современные инженерные решения позволяют облегчить жизнь потребителей во многих смыслах. Одним из таких технических решений, являются мембранные баки. Мембранный бак – устройство, для создания дифференциального давления. В системах отопления, с помощью мембранных баков, стало возможно монтировать закрытые системы трубопроводов. Это позволило уйти от громоздких емкостей в открытых системах отопления и необходимости контролировать уровень жидкости в этих емкостях. В системах водоснабжения расширительный бак, позволил создавать компактные резервуары для запасов воды, в противовес громоздким емкостям и водонапорным башням.

Отличия расширительного бака от гидроаккумулятора.

Хоть мы имеем два разных названия, по смыслу, это совершенно одинаковые приборы. Есть разница только в цвете, и качестве применяемой резины. Баки красного цвета – расширительные, они для систем отопления, т.е. предназначены для горячей воды. Гидроаккумуляторы – синего цвета, применяются для холодной воды.

Советы по выбору и опыт.

Резиновая мембрана, которая находиться внутри расширительного бака или гидроаккумулятора, является по сути расходным материалом. Конечно же все зависит от качества применяемой в них резины, однако сам по себе материал не слишком долговечен, и судя по опыту нашего монтажного отдела, редко встречаются эксземпляры, старше 12 лет. По опыту обслуживания подобного оборудования, можем отметить долгожителями – марку REFLEX, но с одним «но»! Современные экземпляры, точно проигрывают в качестве, тем, что приобретались 10 лет назад. Среди брендов, которые мы обслуживаем, точно не посоветуем* мембраны Джилекс, и Wester. Так как именно их приходилось много менять. Самые частые причины выхода из строя:

· Разрыв мембраны

· Коррозия фланца

· Коррозия ёмкости

· Герметичность ниппеля

Конечно любая из этих проблем вполне решаема, но только в том случае, если Вы имеете оригинальные расходные материалы. Подбором и поиском аналогичных расходников, сантехник врят-ли будет заниматься, а скорее всего, предложит заменить вышедшее из строя оборудование. Именно поэтому, мы рекомендуем покупать тех производителей, чьи расходные материалы, есть в свободной продаже. Интернет-магазин SANCOM, рекомендует устанавливать расширительные баки под торговой маркой Tim, производимые в КНР. Такой выбор, дает возможность докупить фланец или мембрану, в случае выхода из строя.

Как определить вышедший из строя расширительный бак.

В правильно смонтированной системе отопления, установленное давление не должно иметь больших перепадов. Если Вы заметили, что установленное давление резко повышается, при включении котла, скорее всего вышел из строя расширительный бак. Для начала, проверьте ниппель для подкачки воздуха. Если при нажиме на клапан ниппеля, из него потекла жидкость, скорее всего это внутренний разрыв мембраны, так как в воздушном пространстве, не должно быть воды. Мембрану придется заменить на аналогичную. Если же при нажатии на ниппель, нет ни воды, ни воздуха, следует проверить наполненность бака водой. Если бак прикручен на гибком соединении, можете аккуратно покачать его, если соединение с трубопроводом жесткое, то постучите по стенкам бака. Глухой звук – бак полный, звонкий – бак пустой. Если бак полный, значит он не накачен воздухом. Причина отсутствия воздуха в баке, пропускающий ниппель, или не герметичность(плохо прикручен фланец или коррозия). В этом случае, рекомендуем произвести визуальный осмотр бака на наличие коррозии, затем накачать бак через ниппель, компрессором или обычным насосом, проверить ниппель и сомнительные места и понаблюдать за давлением. Обратите внимание, что накачку мембранного бака воздухом следует производить при сброшенном давлении в системе трубопровода до нуля! Если на баке присутствует сквозная коррозия, к сожалению бак придется заменить. Если неисправен ниппель, можно заменить его на другой, подойдет обычный автомобильный. Если бак пустой, при работающей системе отопления под давлением, скорее всего, что давление воздуха в расширительном баке больше давления воды в трубопроводе. Отрегулируйте давление в мембранном баке при необходимости.

Как определить вышедший из строя гидроаккумулятор?

Если у Вас загородный дом, и в доме установлена насосная станция или поверхностный насос, то определить вышедший из строя бак, будет проще всего. Гидроаккумулятор, дает некоторый запас воды в Вашем трубопроводе, следовательно работать насосу приходиться только тогда, когда заканчивается запас этой воды. Если при каждом открытии крана, включается насос, и отключается при закрытии крана, то с уверенностью можно сказать, мембранный бак – не работает должным образом. Определить бак, который вышел из строя при работающем насосе в колодце или скважине сложнее. Однако проще и точнее всего, попросить помощника, и послушать работу насоса. Если помощника рядом нет, то вышедший из строя гидроаккумулятор, можно определить по напору. Каждый раз, когда Вы открываете кран, напор на секунду обрывается, а затем резко бьет мощной струей. Но данный пример, может означать так-же неверно настроенную автоматику и давление бака. Можно воспользоваться еще одним способом проверки… Отключите питание насоса, и проверьте, будет ли в трубопроводе вода. Если вода есть, значит и есть запас воды в баке. Если баков несколько, то данный способ, покажет только выход из строя сразу всех баков. Каждый раз, когда возникают сомнения в работоспособности мембранного бака, рекомендуем проверить ниппель мембранного бака. В нем должен быть воздух. Если через ниппель потекла жидкость, скорее всего, порвана мембрана и ее нужно заменить. Если нет ни воды не воздуха, проверьте наполненность бака водой. Если бак под завязку наполнен водой, то скорее всего воздух стравило с ниппеля, попробуйте слить систему и подкачать бак, через ниппель обычным автомобильным насосом или компрессором. Если бак пустой, а через ниппель идет воздух с хорошим давлением. Значит давление воздуха, выше давления в водяной магистрали.

Установка мембранного бака.

Мембранный бак, установить и подключить в систему очень просто. Он имеет подключение на фланце, как правило либо 3/4», либо 1» с наружной резьбой. Подключить расширительный бак можно на любом участке трубопровода. Для врезки в систему можно использовать тройник или выход на коллекторе. Соединиться можно любыми водопроводными трубами, но удобнее всего соединяться с помощью специальной угловой гибкой подводки. Еще есть один вариант установки небольших расширительных баков, это установка на специальный кронштейн, присверливаемый к стене, либо на настенную группу безопасности. Но этот вариант годится для баков объемом до 36 литров. Установка данного прибора может вполне осилить и владелец хозяйства, больших навыков это не требует. Единственное, что требуется проверить и отрегулировать после установки, это накаченное заводское давление, и в случае неверных значений, отрегулировать его. Давление в баке, рассчитывается по значениям, исходя из перепадов давления в системе, согласно настройкам автоматики насоса. Для того, чтобы бак заполнялся, нужно накачать в него давление воды больше, чем закаченное давление воздуха. Для водопроводных систем, давление воздуха ниже 1,5 Bar, не имеет особого смысла, так как это то давление, которое будет выдавливать воду из бака. Бак пропустит в себя воду тогда, когда значение давления воды, превысит значение по давлению воздуха. Далее, опорожнятся бак начнет тогда, когда давление воды, станет меньше, чем давления воздуха. И опорожняться бак будет под давлением воздуха, которое в него закачали. Поэтому накачивайте воздушное давление в баке, с учетом того давления, которое будет выдавливать воду, при отключенном насосе. Подкачку давления воздуха в баке, следует проводить только на пустом трубопроводе. По завершению работ, на всякий случай, проверьте герметичность ниппеля.

Замена и ремонт мембранного бака.

Заменить бак не составит большой трудности и с этой задачей, легко может справиться и домовладелец. Прежде всего, необходимо слить всю систему, или тот участок, который перекрывается предусмотренными для этого кранами. После того, как мембранный бак будет опорожнен, необходимо раскрутить гайку скрученную с фланцем и освободить бак. Установленный новый бак, необходимо отрегулировать по нужному Вам давлению воздуха, сделать это лучше до запуска системы. После того, как Вы прикрутите бак и установите нужное давление, можно сделать пробный запуск. Следите за тем, чтобы при запуске, не было воздушного шипенья и подтеков.

Кроме замены непосредственно самого бака, возможно произвести и его ремонт. Например, можно заменить проржавевший фланец, или мембрану (грушу) внутри бака. Сантехники идут неохотно на подобное мероприятие, тк подобная работа грязная, а много за неё не взять. Скорее всего, Вам предложат заменить бак целиком, ссылаясь на отсутствие подходящих запчастей. Поэтому зачастую, ломать голову с заменой внутренностей, приходиться хозяевам. Заменить мембрану или фланец не сложно. Нужно лишь раскрутить болты на фланце. Однако нужно понимать целесообразность такого ремонта. Например, если бак вышел из строя быстро или имеет следы коррозии, то такой ремонт лучше и не планировать, а действительно, заменить на новый бак. Если бак остался как новый, а у Вас имеется мембрана от производителя, тогда лучше поменять. Прежде чем приступить к ремонту, Вы должны быть уверены, в том, что именно мембрана вышла из строя. Главным фактором разрыва мембраны, является наличие жидкости, при нажатии на клапан ниппеля. Помните, при разрыве мембраны, вода поступает во внутреннюю полость мембранного бака, и имеет контакт, с необработанной внутренней поверхностью. Такой контакт может ускорить внутреннюю коррозию стенок бака, поэтому при замене мембраны, хорошо просушите внутреннюю поверхность бака.

Установка, замена или ремонт расширительного бака от SANCOM

Монтажники интернет-магазина SANCOM, выполнят работы по установке любых мембранных баков в системы отопления и водоснабжения. Огромный опыт в монтаже сантехнических систем, позволяет с твердой уверенностью говорить о нас, как о профессионалах рынка услуг. Работы любой сложности, расширительные баки любого объема, как для отопления так и для водоснабжения, с напольной и настенной установкой. Работы выполняются с выездом к заказчику, при установке оборудования, возможен выезд с необходимым материалом и оборудованием. Стоимость замены, складывается из удаленности объекта от Москвы, сложности условий работ, объема расширительного бака. Выполняем ремонт расширительных баков, при наличии необходимых расходников. На расширительные баки, которые мы поставляем и рекомендуем, выполняем ремонт в рамках гарантии и пост-гарантийное обслуживание.

Надеюсь данная статья будет для Вас полезной!

Автор статьи — Капустин Александр, статья подготовлена для интернет-магазина SANCOM 29/05/2019 года. Данная статья является интеллектуальной собственностью интернет-магазина SANCOM и ее автора. При копировании статьи и размещения на сторонних ресурсах, обязательно указание на источник и автора! По вопросам сотрудничества и обратной связи, просьба обращаться по адресу электронной почты: [email protected], с указанием ссылки данной статьи.

Всего доброго!

*Личное мнение автора статьи, основанное на личном опыте обслуживания.

Давление в расширительном бачке водоснабжения

На чтение 4 мин. Просмотров 11.7k. Опубликовано 19.12.2018 Обновлено 18.06.2020

Автономность – обязательная характеристика современных отопительных систем и водоснабжения. Чтобы участие домовладельца было минимальным, и не нужно было постоянно отслеживать работу отопления, устанавливают гидробак. А для этого величина давления в расширительном бачке водоснабжения должна быть оптимальной. Только так система работает бесперебойно, и не требует лишнего обслуживания.

Характеристика закрытых расширительных баков

Главная задача расширительных бачков – поддерживать давление в заданных пределах.

Используются герметичные емкости из металла, в которых находится запас теплоносителя на случай температурного сжатия жидкости. Так решается проблема завоздушивания трубопровода. Если теплоноситель, расширяясь при нагревании, создает слишком большое давление, гидробак компенсирует перепад.

Несмотря на кажущуюся простоту конструкции, расширительные бачки отличаются друг от друга, и различные модели имеют разные эксплуатационные параметры. Конструктивно различаются следующие типы гидробаков:

Резервуары, предусматривающие замену груши.
Баки со стационарно установленной мембраной.
Емкости, не имеющие в конструкции мембраны.

В первом случае груша выполняет функцию мембраны. Именно в нее закачивается воздух, который меняет объем рабочей камеры при термическом увеличении объема жидкости в системе. Давление воздуха в расширительном баке должно быть таким, чтобы выдавливать воду в трубы при падении температуры в радиаторах.

Настройка давления бака в системе водоснабжения

Изначально на момент продажи в гидробаках для водопроводных систем в камере гидробака имеется стандартное давление в 1,5 бар. В инструкции по применению указывается допустимый диапазон, за который не рекомендуются выходить, особенно в сторону увеличения.

Чтобы правильно установить оптимальный режим для гидробака, за основу берут следующие рекомендации:

Регулировку давления воздуха в расширительном баке выполняют после отключения энергоснабжения.
Вентили должны быть перекрыты. Воду сливают, оставляя емкость пустой.
Фиксируют давление воздуха в расширительном баке при помощи манометра.
В случае несоответствия воздух накачивается либо стравливается до достижения показателей, установленных производителем.

При производстве гидробаков вместо воздуха используют инертные газы, чтобы исключить появление очагов коррозии. При регулировке вручную давление делают на 10% ниже, чем того требует производитель.

Следует помнить, что после включения насоса рабочая камера гидробака наполнится водой, а уже потом достигнет потребителя. Если давление воздуха падает, напор нестабильный. А когда оборудование работает в штатном режиме, он постоянен, и не меняется в процессе пользования системой.

Регулировка гидробака в обвязке водонагревателя

Здесь есть одна особенность. Такие гидробаки должны иметь рабочее давление воздуха чуть выше, а именно, на 0,2 бар выше, чем написано в инструкции.

Так, если насос выдает 3,5 бар, гидробак настраивается на 3,7 бар. Первая проверка работоспособности и настройка выполняется перед запуском системы, пока емкость не заполнена теплоносителем.

Отсутствие жидкости в камере – нормальный режим работы. А заполняется она только когда вода в трубах нагревается. Нехватка давления воздуха в расширительном баке приводит к тому, что теплоноситель заполняет резервуар, что является нарушением эксплуатационных требований. В этом случае необходимо отключить и спустить систему, а затем настроить гидробак заново.

Гидробак открытого типа

Такие конструкции считаются устаревшими, так как не обеспечивают абсолютной автономности, и может лишь увеличить период между обслуживанием. Разогретая жидкость испаряется, и ее нехватку нужно ликвидировать, периодически подливая теплоноситель, восполняя его объем. Никаких диафрагм и груш не используется. Давление в системе появляется за счет того, что открытый гидробак монтируется на возвышенности (на чердаке, под потолком и т.д.).

Естественно, никакого давления воздуха в расширительном баке открытого типа нет. При расчете учитывают, что один метр водяного столба создает давление в 0,1 атмосфер. Однако есть способ автоматизировать добор воды. Для этого устанавливается поплавок, который при опускании открывает кран, а после наполнения резервуара поднимается, и перекрывает доступ воды в бак. Но в данном случае все равно нужно контролировать работу системы.

Правила обслуживания гидробака

Суть ревизии заключена в проверке давления в воздушной камере. Манометр должен быть исправен, и иметь точность измерения 0,1 бар. Можно пользоваться автомобильным прибором для проверки давления в шинах. Удобно, когда шкала содержит градацию и в атмосферах. Тогда не придется производить перерасчет, если в инструкции указано давление в других единицах.

Если в результате накачивания давление воздуха в расширительном баке не поднимется, это может свидетельствовать о том, что груша или мембрана вышла из строя, и требует замены. В процессе осмотра проверяют ниппель и клапаны. Они должны быть герметичны.

Важно, чтобы это оснащение выдерживало установленные заводом-изготовителем параметры. Проверять прочность не стоит, но после накачки воздух должен оставаться в газовой камере долгое время.

функциональные особенности и тонкости подключения

Сегодня нам предстоит выяснить, для чего нужна установка расширительного бака в системе водоснабжения, как устроен мембранный бачок, и как его правильно подключить. Начнем мы, однако, с уточнения формулировок и названий сантехнической арматуры.

Долой путаницу

В магазинах сантехники вы можете встретить две разновидности этих устройств, отличающиеся друг от друга цветом:

Изображение	Описание
	1. Устанавливаемые на отопление — водоснабжение расширительные баки обычно красные и в полном соответствии с названием предназначены для компенсации теплового расширения воды или жидкого теплоносителя при нагреве. Жидкости практически не сжимаются, и при их расширении давление в замкнутом контуре начинает расти с катастрофической скоростью; воздушная подушка тормозит его рост.
Гидроаккумуляторы, или расширительные баки для систем питьевого водоснабжения — синие	2. Гидроаккумуляторы — синего цвета (см. ) . Они позволяют создать автономный запас холодной воды, и выполняют функцию демпфера. То есть, гасят скачки давления при открытии/закрытии запорной арматуры и включении/выключении подающего воду насоса.

Узнать больше о мембранных баках вам поможет видео в этой статье.

Устройство

Как устроены расширительные баки для водоснабжения?

Мембранный бачок — это стальная емкость с патрубком для подключения к водопроводу или системе отопления и золотником для накачки. Она разделена эластичной мембраной на два отсека — воздушный и водяной. Воздушный отсек нередко вместо воздуха заполняется азотом, исключающим поражение стенок бачка коррозией.

Любопытно: расширительный бак системы горячего водоснабжения или отопления обычно снабжается мембраной с повышенной термостойкостью. Никаких других конструктивных различий между ним и гидроаккумулятором нет, поэтому расширительный бачок можно смело использовать в роли гидроаккумулятора.

Схемы

Теперь давайте более детально разберемся, зачем нужен расширительный бак в системе водоснабжения, на примере конкретных схем.

Обвязка бойлера

Обвязка бойлера обычно включает два установленных на его входном патрубке элемента арматуры:

Изображение	Описание
	Обратный клапан. Он пропускает холодную воду из водопровода внутрь накопительного водонагревателя, но не позволяет ей выливаться обратно при отключении ХВС.
	Предохранительный клапан. Поскольку обратный клапан превращает водопровод и бойлер в замкнутый контур, при нагреве воды в нем начинает быстро расти давление. Когда оно достигает опасных значений, предохранительный клапан сбрасывает избыток воды через дренажную трубку.

Полезно: объединенные в одном корпусе обратный и предохранительный клапаны часто продаются под названием «группа безопасности бойлера».

Пока объем бойлера невелик, потери нагретой воды незначительны или отсутствуют (тепловое расширение компенсируется упругостью стенок водопровода). А вот при его значительном объеме горячая вода сбрасывается в дренаж литрами и десятками литров, что заметно сказывается на расходах на нужды ГВС.

Подключение расширительного бака к системе водоснабжения полностью исключает потерю нагретой воды. Ее избыток вмещается мембранным бачком, что сопровождается незначительным ростом давления в контуре.

Насколько большим должен быть расширительный бак на систему водоснабжения с бойлером известного объема?

Обычно он берется равным 10% от объема бойлера. Да, тепловое расширение воды в разумных пределах температуры меньше 10%; однако не забывайте про то, что вместимость отсека для воды не равна полному объему мембранного бачка: часть этого объема занята воздухом.

Поэтому на практике используется округление в большую сторону: бак расширительный для водоснабжения 50 литров способен обеспечить безопасную работу 500-литрового бойлера.

Запас воды

Как использовать гидроаккумулятор или расширительный бак для холодного водоснабжения, обеспечив себя водой на время ее периодических отключений?

Инструкция по монтажу прибора своими руками предельно проста и состоит всего из двух пунктов:

Подключите патрубок бачка к любому участку водопровода гибкой или жесткой подводкой;

На вводе ХВС установите обратный клапан. Он не позволит воде сливаться из бака в отключенный и сброшенный магистральный водопровод.

Обратите внимание: полезная емкость мембранного бака заметно отличается от его полного объема. Например, расширительный бак системы водоснабжения 500 литров, способен запасти на случай отключения не больше 250 литров воды.

Вода из скважины

Как установить расширительный бак в системе водоснабжения с подачей воды из скважины или колодца? Он опять-таки монтируется в любой точке водопровода.

Помимо мембранного бака, такая система включает:

Изображение	Описание
	Погружной или Он поднимает воду и создает избыточный напор, обеспечивающий работу сантехнических приборов.
	Обратный клапан. Он ставится после погружного насоса или на всасывающем патрубке поверхностной насосной станции.
	Автоматическое реле, управляющее работой насоса (то есть включающее его при падении давления в контуре и выключающее при достижении давлением верхнего критического значения.

Какое давление в расширительном баке системы водоснабжения нужно поддерживать?

Ответ нельзя дать, на зная настроек автоматики управления насосом. Давление в расширительном бачке водоснабжения должно быть немного ниже (примерно на 0,2 атмосферы) давления включения подкачки воды из скважины. В этом случае насос будет запускаться до того, как остатки воды из мембранного бачка вытекут через открытый кран.

Как накачать расширительный бак в системе водоснабжения, если давление в нем упало ниже необходимого? Это можно сделать любым воздушным насосом — велосипедным, автомобильным и т.д. Шланг насоса подключается к золотнику на мембранном бачке.

Вода из емкости

Водоснабжение из накопительной емкости практикуется в садовых товариществах с подачей воды по графику, а также там, где изношенные магистрали водоснабжения часто отключаются для ремонта. Самый простой способ подачи воды в водопровод — самотеком, из установленного на чердаке бака.

Однако такая схема имеет три серьезных недостатка:

Запас воды ограничен прочностью перекрытия;
Чердак должен быть утепленным и отапливаемым, иначе вода замерзнет в первые же заморозки;
Напор в самотечном водопроводе ограничен расстоянием по вертикали между баком и краном. Между тем для нормальной работы бытовой техники (проточных водонагревателей, стиральных и посудомоечных машин) нужен напор не менее 3 метров (0,3 кгс/см2).

Подача воды из емкости, установленной в подвале, подполе или цокольном этаже, с помощью насосной станции лишена всех этих недостатков: вес стоящего на поверхности грунта или стяжки бака ничем не ограничен, напор создает насос, а температура грунта ниже уровня промерзания круглый год выше нуля.

Какую роль в этой схеме выполняет расширительный бак для систем водоснабжения? Ту же, что и при подаче воды из скважины: сглаживает скачки давления и позволяет насосу простаивать при незначительном расходе воды.

Какой должна быть схема подключения расширительного бака для водоснабжения? Опять-таки такой же, как при автономном водоснабжении из скважины или колодца.

Однако: на практике на подачу воды из емкости обычно ставится поверхностная насосная станция, представляющая собой насос, автоматическое реле с датчиком давления и гидроаккумулятор на одной станине.

Борьба с гидроударами

Гидроударом называется кратковременный скачок давления, возникающий в замкнутом контуре вследствие инерции движущегося потока воды при его мгновенной остановке. Гидроудар часто выводит давление за пределы прочности труб и гибких подводок; последствия весьма предсказуемы — владелец получает разрывы водопровода по швам и фитинговым соединениям.

Если к водопроводу подключены расширительные баки — водоснабжение делается абсолютно безопасным: воздушная емкость и в этом случае исполняет роль демпфера. Бачок небольшого объема монтируется на вводе водоснабжения или (при коллекторной разводке воды) на коллекторе.

Заключение

Надеемся, что наш материал поможет уважаемому читателю в проектировании и монтаже собственного водопровода. Успехов!

На сегодняшний день сложно кого-либо удивить автономным водоснабжением. Такая система очень удобна и практична, но для её бесперебойной работы очень часто используются дополнительные устройства, о которых обычный человек может даже и не догадываться. Одним из таких элементов является расширительный бак для подачи холодной воды. На современном рынке водоснабжения представлено множество разнообразных моделей таких изделий. Поэтому, чтобы не ошибиться в выборе такого устройства, нужно понимать, на чём основан принцип его работы.

Конструктивные особенности и функционал

Основным предназначением расширительных баков является поддержание стабильного уровня давления
в автономной системе холодного водоснабжения. Чаще всего в системах подачи воды используется мембранное устройство закрытого типа.

Такое изделие напоминает резервуар, внутри которого монтируется мембрана, изготовленная из резины и разделяющая его на две отдельные камеры для воздуха и воды. После пуска системы посредством электронасоса происходит заполнение водной части бака. В свою очередь, воздушный камера начинает утрачивать свой объем. При этом чем меньше остаётся воздуха тем больше нагнетается давление.

В момент, когда давление в воздушной камере превысит заданные параметры, произойдёт автоматическое отключение насосного оборудования. В свою очередь, включение насоса произойдёт только в том случае, когда уровень давления в расширительном баке понизится ниже минимального значения. При этом циклы запуска и остановки оборудования происходят в автоматическом режиме.

Для удобства многие модели расширительных мембранных резервуаров оснащаются манометром
для контроля давления. Также современные устройства имеют возможность регулировки рабочего диапазона под параметры, подходящие потребителю. Установка расширительного бака в систему холодного водоснабжения предусматривает обеспечение следующих функций:

поддержание заданного уровня давления при неработающем насосе;
защита автономной системы подачи воды от непредвиденных гидроударов, которые могут провоцироваться перепадом напряжения в электросети или образованием воздушных пробок в трубопроводе;
сохранение определённого объёма воды под постоянным давлением;
дополнительная защита насоса от износа.

Установка расширительных баков для подачи холодной воды позволяет при незначительном потреблении водных ресурсов, вообще не использовать насосное оборудование
, а покрывать потребность за счёт жидкости, накопленной в резервуаре.

Расширительный бак со съёмной мембраной

Основной отличительной особенностью такого оборудования является возможность менять мембрану по мере её износа. Для этого её просто извлекают через специальное фланцевое устройство, закреплённое несколькими болтами. При этом важно учитывать, что в баках больших объёмов с целью стабилизации мембраны она дополнительно крепиться задней стороной к ниппелю.

Ещё одной особенностью такого изделия является то, что жидкость, попадающая в резервуар, находится внутри мембраны
, что предотвращает контакт с внутренними стенками бака. Благодаря этому металл корпуса прибора остаётся защищённым от коррозии, что значительно увеличивает его эксплуатационный ресурс. При этом на прилавках магазинов представлены модели как вертикального, так и горизонтального типа.

Расширительный бак с диафрагмой

Особенностью такого устройства является разделение бака на два отдельных резервуара с помощью жёстко закреплённой диафрагмы. Поэтому в случае выхода её из строя придётся менять всё изделие целиком. В такой ёмкости, в части с жидкостью происходит непосредственный контакт воды с металлическим корпусом прибора, что приводит к образованию коррозии.

Чтобы решить эту проблему внутренние стенки устройства вскрывают специальными красителями. Однако такая защита недолговечная и через время на корпусе всё равно появляется ржавчина. Так же, как и расширительные баки со съёмной мембранной модели с диафрагмой бывают вертикальными или горизонтальными.

Как не ошибиться с выбором прибора?

В первую очередь, выбирая расширительные мембранные баки для холодного водоснабжения, нужно учитывать их объем. Помимо этого не следует забывать и о следующих факторах, влияющих на основные параметры устройства:

По советам специалистов выбор расширительного бака для подачи холодной воды должен основываться, исходя из следующих стандартных показателей:

если водой в доме пользуется семья не больше трёх человек, а насосное оборудование производит 2 куб. метра жидкости в течение часа лучше отдать предпочтение бакам с объёмом до 24 л;
если в частном или загородном домостроение проживает от 5 до 7 человек, а насос подаёт до 3,5 куб. метров на протяжении часа монтируют расширительную ёмкость в 50 л;
если число жильцов переваливает за 10 человек и установлен мощный 5 кубовый насос, то целесообразно использовать расширительный резервуар объёмом в 100 л.

В процессе выбора подходящей модели расширительного мембранного бака для подачи холодной воды необходимо учитывать то, что чем меньше размеры ёмкости, тем чаще происходит включение и выключение насосного оборудования. Также использование маленького резервуара приводит к резким скачкам давления
в системе водоснабжения. Плюс ко всему в таком устройстве должен накапливаться определённый запас водных ресурсов. Только исходя из этих параметров нужно подбирать объём расширительной ёмкости.

Также следует знать, что в большинстве конструкций бака заложена возможность установки дополнительных резервуаров для воды. При этом все усовершенствования можно проводит без перерыва в работе основной системы водоснабжения. После установки дополнительного резервуар общий объем бака будет составлять сумму используемых ёмкостей.

Помимо технических параметров выбирая расширительный резервуар для холодного водоснабжения нужно обращать внимание на производителя. В погоне за экономией можно приобрести изделие, которое будет постоянно ломаться
, а домовладелец будет тратить деньги на его ремонт.

Зачастую для снижения себестоимости готовой продукции компании используют дешёвые материалы с низким качеством. Особенную важность играет качество резины используемой для изготовления мембраны. Это влияет не только на эксплуатационный ресурс мембранного бака, но и на параметры безопасности воды поступающей из него в дом.

Если приобретается устройство со сменными мембранами необходимо выяснить стоимость запасных элементов. Очень часто недобросовестными производителями с целью наживы стоимость сменных частей
искусственно завышается. В такой ситуации следует задуматься о приобретении модели другой фирмы. Зачастую крупные производители готовы нести ответственность за выпускаемую ими продукцию, так как репутация для них на первом месте. Поэтому целесообразно отдавать предпочтение моделям расширительных баков известных брендов.

Самостоятельный монтаж расширительного бака

Все модели расширительных баков разделяются на две основные группы
, которые определяются способом подключения в холодный водопровод. На рынке представлены модели вертикальной и горизонтальной конструкции. При этом особенных различий в конструкции таких приборов нет. Основное значение имеют особенности размещения водопроводных труб в помещении, где устанавливается оборудование. При этом в процессе установки мембранного бака следует придерживаться определённых рекомендаций специалистов:

Монтаж расширительного мембранного бака должен производиться в месте, к которому существует свободный доступ. Это нужно для проведения регулярных мероприятий по обслуживанию оборудования.
Важно предусмотреть возможность демонтажа соединительных труб с целью замены или ремонта резервуара в случае его поломки.
Важно учитывать, что диаметр подключаемых труб должен соответствовать входным патрубкам расширительного бака.
При монтаже устройства его обязательно заземляют, что снижает вероятность возникновения электролитической коррозии.

Установка расширительного мембранного бака производится со стороны всасывания насосного оборудования. При этом на отрезке между насосом и резервуаром не должно быть никаких дополнительных элементов, способных вносить гидравлическое сопротивление
в водопроводную систему.

Расширительные баки являются неотъемлемой частью любой автономной системы подачи холодной воды. Благодаря такому устройству поддерживается необходимый уровень давления в водопроводе, предотвращается преждевременный износ насосного оборудования и сохраняется определённый запас водных ресурсов. Однако этого можно достичь только при правильном выборе и установки прибора.

Особенности устройства и конструкции

По конструкции гидроаккумуляторы различают:

резервуары со сменной грушей;
емкости с фиксированной мембраной;
гидробаки без мембраны.

Принцип работы гидроаккумулятора

Расчет общего объема гидробака для водоснабжения закрытого типа рассчитывают по такой формуле:

Vt=K*Amax*((1+Pmax)*(1+Pmin))/(Pmax-Pmin)*(1+Pвозд.),

Vt — полный объем гидробака;
Amax – максимально возможное расходование воды в минуту, литр;
К – коэффициент (см. табл.), зависящий от мощности насоса;
P max – настройки реле при отключении оборудования, бар;
P min – настройки реле при запуске оборудования, бар;
P возд. – давление в гидробаке (в его газовой полости), бар.

Коэффициент К можно определить по следующей таблице:

Некоторые производители также считают объем гидробака по другому:

Горизонтальная и вертикальная ориентация

рабочее давление;
страна производитель;
больший или меньший объем;
сменная или нет резиновая мембрана;
мембрана для технической или питьевой воды;
материал корпуса — нержавеющая или эмалированная сталь.

Галерея изображений

Схемы подключения гидробаков

Бак оборудуется:

манометром, предохранительным клапаном, воздухоотводчиком — группа безопастности;
запорным клапаном с устройством, которое предотвращает случайное перекрытие.

В системе ХВ главное правило при — монтаж в начале обвязки, ближе к насосу.

В схеме подключения обязательно присутствуют:

обратный и запорный клапан;
группа безопасности.

Галерея изображений

Гидроаккумулятор вместе с подключенной к нему обвязкой погружаем в бетонный кессон. Если гидробак расположен на поверхности, в этом этапе нет необходимости

Особенности регулировки гидроаккумулятора

Настройка давления бака в системе водоснабжения

Регулировка гидробака в обвязке водонагревателя

Правила обслуживания гидробака

Плановый осмотр расширительного бака заключается в проверке давления в газовом отсеке. Необходимо также провести осмотр клапанов, запорной арматуры, воздухоотводчика, проверить работу манометра и реле давления воды . Чтобы убедиться в целостности бака проводят внешний осмотр.

Монтаж гидробака открытого типа

Выводы и полезное видео по теме

Ролик #1. Все о расширительных баках — классификация, предназначение, регулировка и признаки неполадок:

Ролик #2. Неправильная работа насосной станции часто связана с неисправностями гидроаккумулятора:

Ролик #3. Нюансы выбора гидробаков для водоснабжения:

Автономная система водоснабжения для современного дома – это не новшество. Качественные устройства для подачи воды проверены пользователями и временем.

Но покупателям лучше ознакомиться с функционалом всех устройств автономной системы водоснабжения до покупки и установки.

Виды

Для того, чтобы правильно накачивать воду длительное время, необходим мембранный расширительный бак.

Для удобства системы и экономии пространства в продаже представлены три вида данных устройств:

напольный;
навесной;
плоский.

Замечание специалиста:
выбирая между видами расширительных баков, помните, что только напольный имеет сменную мембрану.

Что именно добавляет расширительный бак в систему:

Принцип действия

В системе нарастает давление жидкости. Затем накопительный бак заполняется определенным объемом.

В нем отсек для воды постепенно увеличивается, а противоположный отсек, содержащий воздух, уменьшается.

Этот процесс происходит до получения равновесия, иначе говоря, нужного давления в системе. При падении давления ниже уровня давления воздуха, происходит своевременное сокращение внутренней мембраны.

За счет неё нормализуется подача воды. Устройство бака функционирует столько, сколько необходимо для стабилизации давления воды и воздуха.

Правильный выбор прибора

Подбирая модель с необходимыми функциями и объемом, учитывайте тот факт, что от общего объема бака зависит периодичность работы насоса.

Ведущей характеристикой для любого бака является не функционал, а его объем.

При этом для каждой системы водоснабжения есть критерии, которыми нельзя пренебречь, а именно:

Количество постоянных пользователей водой. (Ежедневное использование).
Количество точек для водозабора. (Приборы, краны и прочие сантехнические устройства).
Приблизительная периодичность пользования водозаборными точками в одно и то же время.
Цикл «включение – выключение». Нужно точно знать предел этого цикла за один час у вашего насоса.

Приблизительный расчет:

При расчете на трех постоянных потребителей устанавливают бак с общим объемом в 20-24 литра. Однако насосное оборудование должно производить приблизительно 2 кубометра за час.

При расчете на четырех постоянных пользователей с запасом лучше установить оборудование от 50 литров. Производительность насоса в этом случае примерно 3,5-3,7 кубометра в час.

Если потребителей более 10 человек, то необходим бак не менее 100 литров, а насосное оборудование с показателем более 5 кубометров в час.

Чтобы избежать поломки и недешевого ремонта, нужно внимательно ознакомиться с фирмой-производителем.

В этом выборе гнаться за более дешевым и сомнительным брендом не нужно. Неправильная экономия может в дальнейшем привести к поломкам.

Модели с низкой розничной ценой внутри выполнены, как правило, без брака. Но расходные части всегда из наиболее дешевых материалов.

Лучше поинтересоваться про материал, из которого изготовлена мембрана. Её экологичность и стабильность улучшат комфорт, а также срок службы системы.

Возможно, Вам будет также интересна статья о .

Статью о неисправностях и ремонте гидроаккумулятора своими руками читайте .

Чем отличается от гидроаккумулятора

Схема установки мембранного расширительного бака Аккумуляторные, мембранные баки и – это приборы, которые наиболее востребованы в современном устройстве водопровода и отопления.

Но лучше знать их существенные отличия, ведь расширительный бак создает эффект сглаживания давления при нагреве жидкости.

Говоря простым языком, если не будет нужного пространства для воды, которая постепенно изменяет свой объем, то любая непластичная ёмкость лопнет. Для этого и создано устройство с мембраной, которое нормализует разницу в работающей системе.

Оба прибора по внешнему виду очень схожи. Но их устройство, назначения и эксплуатационные характеристики разные.

Гидроаккумулятор используется для подачи воды для питья.

Его главным свойством является подача нужного напора воды.

Важнейшая деталь в баке и гидроаккумуляторе – это мембрана.

Материал, из которого она изготовлена, различен в приборах для подачи воды, в том числе и между баком и гидроаккумулятором.

Также различны расположения камер для воздуха и жидкости. Гидроаккумулятор внутри оснащен баком «грушей». На нее оказывает давление воздух, он между стенками бака и емкостью для воды.

Для каждого из вышеперечисленных приборов наиболее важным параметром является долговечность и надежность мембраны. Её качество гарантирует стабильность всей системы.

Смотрите видео, в котором специалист разъясняет, как выбрать мембранный расширительный бак для водоснабжения дома:

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.

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 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.

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, мойка и небольшой . 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.

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.

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 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.

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).

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.

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.

Преимущества и то, как они улучшают гидравлические системы.

Гидравлические аккумуляторы — это сосуды под давлением, в которых накапливается и отводится энергия в виде жидкости под давлением. По сути, потенциальная энергия хранится в сжатом газе и высвобождается по требованию, чтобы вытеснить масло из аккумулятора в контур. Вот некоторые важные преимущества, которые дают гидроаккумуляторы, и то, как они улучшают гидравлические системы.

Изображение любезно предоставлено Accumulators Inc.

Накопитель энергии. Одна из важнейших функций аккумуляторов — это их способность накапливать энергию.В частности, при циклических или изменяющихся операциях аккумулятор разряжается в периоды высокого спроса и перезаряжается в периоды низкого спроса. Один из примеров — машины для литья пластмасс под давлением, где высокое давление и сила зажима необходимы только для короткого сегмента всего производственного процесса.

Аккумуляторы часто используются для пополнения потока насоса во время пиковой нагрузки. Без аккумулятора насос и двигатель должны быть рассчитаны на максимальную мощность, даже если максимальная мощность требуется только на мгновение.С аккумулятором система может быть рассчитана на средний спрос. Это, в свою очередь, позволяет использовать насос меньшего размера, который подзаряжает систему в периоды пониженного спроса. Это также означает меньший двигатель и общую систему, которая требует меньше энергии, вырабатывает меньше тепла и стоит меньше.

Аварийное резервное копирование. Аккумуляторы могут поддерживать заряд высокого давления почти неограниченное время и служить в качестве аварийного источника питания, если машина потеряет электроэнергию или откажет насос. Установки правильного размера могут обеспечить необходимый поток и давление для втягивания цилиндра, закрытия клапана, открытия пресс-формы или перемещения машины в безопасное положение до восстановления питания или устранения неисправности.

Аккумуляторы

также могут защитить смазочную пленку в ответственных подшипниках, которые должны иметь постоянную подачу масла. Если смазочный насос выходит из строя, гидроаккумулятор поддерживает давление до тех пор, пока машина не остановится или вторичный насос не восстановит поток.

Снижение вибрации и ударов. Насосы, особенно поршневые и шестеренчатые, создают пульсации давления в гидравлических контурах. Значительные скачки давления в гидравлических контурах тоже довольно распространены. Быстрое замедление больших цилиндров, удары ковшей экскаватора и внезапное закрытие клапана могут вызвать скачки давления.Гидравлическая жидкость легко передает удары и пульсации через шланги и трубки, что может нанести ущерб компонентам, расположенным ниже по потоку.

Установка небольшого аккумулятора рядом с выпускным отверстием насоса может поглотить пульсации, минимизировать вибрацию и обеспечить более плавную работу. Добавление гидроаккумулятора в возвратную линию машин может смягчить удары и смягчить воздействие «водяного» удара, чтобы предотвратить повреждение чувствительных компонентов. Уменьшение ударов системы продлит срок службы компонентов, уменьшит утечки из соединителей и соединений и снизит затраты на техническое обслуживание.

Аккумулятор также снижает общий уровень шума гидравлической системы и передачу шума, переносимого жидкостью, на соседние механические конструкции, которые, в свою очередь, могут резонировать. Результат — более тихие машины и более довольные операторы.

Компенсация утечки. Некоторые гидравлические системы должны поддерживать давление и силу, когда нет движения или потока, например, удерживание нагруженного цилиндра в выдвинутом положении или удерживание зажима закрытым в течение продолжительных периодов времени. В таких случаях пользователи часто отключают систему для экономии энергии.В гидроаккумуляторе может поддерживаться постоянное давление, даже если жидкость медленно вытекает изнутри через уплотнения поршня или клапанные зазоры. Только когда давление в контуре падает ниже установленных пределов, насос запускается и перезаряжает аккумулятор.

Температурная компенсация. Колебания температуры окружающей среды или рабочих условий машины могут вызывать колебания температуры гидравлической жидкости, что влияет на общее давление в системе. Аккумулятор может компенсировать связанные с температурой перепады давления в закрытой гидравлической системе.Аккумуляторы минимизируют влияние изменений давления за счет добавления или уменьшения количества жидкости в контуре.

Более быстрый ответ. Баллонные и мембранные гидроаккумуляторы имеют практически мгновенный отклик и могут быстро подавать жидкость к быстродействующим сервоприводам и пропорциональным клапанам и улучшать их работу. Аккумуляторы также могут незамедлительно удовлетворить требования к пиковому расходу; помогают поддерживать постоянное давление в системах с помощью насосов переменной производительности; и обеспечивают компенсацию сил в непрерывных процессах, например при прокатке материалов с различным рабочим сопротивлением, что обеспечивает стабильную производительность и повышает производительность и качество.

Где и как применять гидроаккумуляторы

Аккумулятор — это накопитель энергии. Он сохраняет потенциальную энергию за счет сжатия сухого инертного газа (обычно азота) в контейнере, открытом для относительно несжимаемой жидкости (обычно гидравлического масла). Сегодня обычно используются два типа аккумуляторов. Первый — это баллонный тип (включая конструкции с диафрагмой), а второй — поршневой. В то время как существуют другие типы конструкций аккумуляторов, аккумуляторы сжатого газа, несомненно, являются наиболее распространенными.

Тип баллона использует сжимаемый газ, содержащийся в эластичном баллоне, установленном внутри резервуара. Оболочка действует как резервуар под давлением как для газа (в баллоне), так и для гидравлической жидкости. Баллон обеспечивает барьер между инертным газом и текучей средой для предотвращения перемешивания. В поршневом стиле используется цилиндр с плавающим поршнем. Цилиндр служит резервуаром под давлением как для газа, так и для жидкости, в то время как поршень обеспечивает барьер между газом и маслом для предотвращения перемешивания.(Обратите внимание, что кислород никогда не используется, поскольку он может быть взрывоопасным при смешивании с маслом под высоким давлением.)

Где используются аккумуляторы?

Аккумуляторы можно творчески применить в любом количестве ситуаций, в том числе:

Аварийная ситуация и безопасность: Аккумулятор, который постоянно находится под давлением, полезен в случае отключения электроэнергии, поскольку он может обеспечить поток и давление, необходимые для выполнения дополнительных функций или завершения цикла машины.
Гашение ударов или пульсаций: Аккумулятор может использоваться для смягчения скачков давления в результате внезапного закрытия клапана, пульсации насосов или реакции нагрузки на внезапное движение частей, подключенных к гидравлическим приводам.
Компенсация утечки: Аккумулятор может использоваться для поддержания давления и подпитки потери жидкости из-за внутренней утечки компонентов системы, включая цилиндры и клапаны.
Тепловое расширение: Аккумулятор может поглощать перепады давления, вызванные колебаниями температуры в замкнутой гидравлической системе.
Энергосбережение: Аккумулятор может использоваться в качестве дополнения к насосу во время пикового потребления, тем самым уменьшая размер необходимого насоса и двигателя. Аккумулятор заряжается во время сегментов с низкой потребностью в цикле насоса, а затем разряжается во время частей с высокой потребностью в цепи.
Снижение шума: Аккумулятор эффективно снижает шум гидравлической системы, вызываемый предохранительными клапанами, пульсациями насоса, сотрясениями системы и другими шумами, создаваемыми контурами.
Улучшенное время отклика: Аккумулятор (баллонного типа) имеет практически мгновенное время отклика, что позволяет очень быстро подавать жидкость к быстродействующим клапанам, таким как сервоприводы и пропорциональные механизмы, для повышения их эффективности.

Как работают аккумуляторы?

Аккумуляторы работают за счет значительной разницы в сжимаемости между газом и жидкостью. Благодаря конструкции баллона азот в баллоне обладает высокой сжимаемостью, в то время как гидравлическое масло на стороне жидкости корпуса составляет практически

несжимаемый.Баллон, содержащийся в кожухе, предварительно заполнен газообразным азотом до давления, рассчитанного на основе параметров системы и выполняемой работы. После предварительной зарядки баллон занимает почти весь объем корпуса. Отсюда работу аккумулятора можно разбить на три основных этапа:

Когда гидравлический насос в системе включен, жидкость попадает в аккумулятор. Когда жидкость заполняет оболочку, начинается зарядка аккумулятора, поскольку азот в баллоне сжимается под давлением, превышающим его давление предварительной зарядки.Это источник накопленной энергии.
Когда баллон сжимается из-за жидкости, заполняющей оболочку, он «деформируется» по форме, занимая меньше места в оболочке, в то же время давление в баллоне увеличивается. Эта «деформация» баллона прекращается, когда давление жидкости в системе и сжатого азота уравновешивается.
Когда нижерасположенный контур требует потока, давление в системе жидкости падает, и накопленная жидкость выталкивается из корпуса гидроаккумулятора.Он возвращается в систему под давлением сжатого азота, давление которого теперь превышает давление жидкости. После завершения любой функции гидравлической системы, для которой был разработан гидроаккумулятор, цикл начинается заново с первого шага.

Одним из наиболее важных соображений при применении гидроаккумуляторов является расчет правильного давления предварительной зарядки для используемого типа гидроаккумулятора, выполняемых работ и рабочих параметров системы.Давление предварительной зарядки обычно составляет 80–90% минимального рабочего давления системы. Это гарантирует, что небольшое количество жидкости останется в аккумуляторе, чтобы предотвратить удары баллона, диафрагмы или поршня о противоположный конец сосуда высокого давления, засорение выпускных клапанов или блокирование каналов для жидкости. Слишком высокое или слишком низкое давление предварительной зарядки может привести к повреждению или отказу аккумулятора. И наоборот, правильно спроектированный и обслуживаемый аккумулятор должен безотказно работать в течение многих лет.

Что мне нужно знать, чтобы определить размер и выбрать аккумулятор?

В зависимости от того, что должен делать аккумулятор, существует множество вопросов, формул и диаграмм, которые влияют на фактический размер, применение и размещение аккумуляторов. Эта статья предназначена для обзора работы и применения аккумулятора, а не для урока изотермического или адиабатического определения размеров. Пожалуйста, свяжитесь с вашим инженером по продажам RHM для получения конкретной помощи с определением размеров. Тем не менее, необходимо знать некоторые основные системные требования:

Общий объем жидкости, необходимый для всех компонентов системы.
Минимальное рабочее давление в системе.
Максимальное рабочее давление в системе… .пиковая нагрузка и кратковременные «всплески».
Рабочие температуры жидкости, включая окружающую, минимальную и максимальную.
Время цикла машины / график, включая время «работы» и «восстановления».
Спецификация жидкости.

С помощью этих основных параметров системы мы можем рассчитать надлежащее давление предварительной зарядки, размер аккумулятора, материалы баллона, тип аккумулятора и его размещение в системе.

Заключение: Итак, каковы преимущества использования аккумуляторов?

Правильно спроектированный контур гидроаккумулятора может дать много преимуществ для работы гидравлической системы. Ключевые среди них:

Более низкая стоимость установки системы : Гидравлическая система с гидроаккумулятором позволяет уменьшить размер насоса и электродвигателя, что приводит к меньшему количеству используемого масла, меньшему резервуару и снижению охлаждающей способности.
Меньше утечек и затрат на техническое обслуживание. : Способность снизить удары системы продлит срок службы компонентов, уменьшит утечку из стыков труб и минимизирует затраты на техническое обслуживание гидравлической системы.
Повышенная производительность : Малоинерционные баллонные аккумуляторы могут обеспечить мгновенное время отклика для удовлетворения требований к пиковому расходу. Они также могут помочь в достижении постоянного давления в системах с использованием насосов переменной производительности для повышения производительности и качества.
Пониженный уровень шума : Уменьшенный размер насоса и двигателя в сочетании с амортизацией системы снижает общий уровень шума машины и приводит к повышению производительности оператора.
Гибкие подходы к проектированию : Широкий диапазон типов и размеров аккумуляторов, включая аксессуары, обеспечивает универсальный и простой в применении подход к проектированию.
Снижение затрат на электроэнергию : Экономия затрат до 33% достижима в высокопроизводительном промышленном оборудовании, использующем аккумуляторы.

Примечание : «Технические советы», предлагаемые Flodraulic Group или ее компаниями, представлены как удобство для тех, кто может захотеть их использовать, и не представлены в качестве альтернативы формальному образованию в области гидроэнергетики или профессиональной помощи в проектировании систем.

Какое оптимальное давление зарядки для моего аккумулятора? — Инженер-наставник

Аккумуляторы — замечательные устройства, выполняющие множество функций. Одна из функций — свести к минимуму скачки давления от гидроудара. У многих из нас может быть аккумулятор, прикрепленный к системе водоснабжения вашего дома, чтобы предотвратить «удары» при отключении воды.

Аккумуляторы, используемые в качестве расширительных баков, необходимо заряжать при низком давлении. Для удержания нагрузки требуются более высокие давления наддува, а приложения с низкими рабочими циклами будут работать при среднем давлении.

Энди Кинг50 [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Амортизация

В приведенной выше ситуации используется аккумулятор, иногда называемый расширительным баком с водяными системами, для поглощения ударов. Этот тип гидроаккумулятора может справиться с большими изменениями объема по сравнению с низкими изменениями давления. Учет большого изменения громкости сведет к минимуму удары по системе.

Аккумуляторы для удержания нагрузки

Еще одно преимущество аккумулятора заключается в том, что он сохраняет энергию для будущего использования.Возможно, вам нужно подавать давление в баллон в течение длительного периода времени, но вы не хотите, чтобы ваш насос работал на холостом ходу. Многие статические тесты похожи на это. Вы прикладываете нагрузку и оставляете ее там на часы или дни.

Добавление гидроаккумулятора позволит вам накапливать жидкость под давлением, а затем отключить насос. Вы также можете запрограммировать насос на повторное включение при слишком низком давлении в гидроаккумуляторе. Как только он зарядится, выключите его снова.

Аккумуляторы для техники с малым рабочим циклом

Наконец, вы можете использовать гидроаккумуляторы, чтобы уменьшить размер вашей гидравлической системы за счет малого рабочего цикла.Многие американские горки используют гидравлику для линейного ускорения, что требует высокого давления и расхода для их работы.

Традиционное решение — подобрать систему для давления и расхода, необходимых при запуске. Допустим, нам нужно 400 галлонов в минуту при 1500 фунтах на квадратный дюйм в течение 10 секунд. То есть 350 л.с.! И очень большая гидравлическая система.

При такой скорости потока и времени запуска нам нужно 67 галлонов на запуск. (Не беспокойтесь о математике или числах.)

Поскольку между запусками есть 2–3 минуты, мы можем использовать это время для накопления жидкости под давлением в аккумуляторе.Если мы планируем запускать 10 секунд каждые две минуты (130 с), мы можем снизить скорость потока до 31 галлона в минуту с упомянутых ранее 400 галлонов в минуту. Однако для того, чтобы вся нагнетаемая жидкость была выше 1500 фунтов на квадратный дюйм, нам нужно будет запустить насос до 2000 фунтов на квадратный дюйм. Тем не менее, это снижает мощность до 36 л.с.

Компоненты на этом этапе будут намного меньше, и с ними будет легче работать. Только шланги между гидроаккумуляторами и тягачом будут большими.

Как работает аккумулятор

Аккумулятор представляет собой стальной сосуд высокого давления с двумя камерами.Одна камера присоединена к водопроводу или шлангу гидравлического масла, а другая находится под давлением газа.

Секции разделены гибкой резиновой диафрагмой или поршнем, который скользит подобно гидравлическому цилиндру.

Для работы системы необходимо заправить камеру под давлением газа. Давление, до которого он заряжается, называется «давлением наддува».

Когда гидравлическое масло входит, другая сторона баллона или поршня будет двигаться к противоположной стороне, сжимая газ.Это движение не является линейным по мере увеличения давления, потому что газ сжимается.

Чем заряжать аккумулятор?

Большинство расширительных баков низкого давления, используемых в бытовых системах водоснабжения, заполнены сжатым воздухом. Это сделано потому, что сжатый воздух легко доступен в большинстве домашних хозяйств, а его давление относительно низкое, от 20 до 60 фунтов на квадратный дюйм (от 138 до 414 кПа).

Сжатый воздух — не лучший газ для этого применения, азот — это! Азот является наиболее распространенным компонентом нашей атмосферы, поэтому его легко усвоить.Он инертен, и это здорово, потому что он не взрывается, как кислород. Если он вытечет наружу, то для людей нет такого риска, как угарный газ или углекислый газ.

Азот также не содержит водяного пара. Стандартный воздух будет содержать пары воды и кислород. Это с комбинацией любой плесени или бактерий в воздухе (которые есть) запустит красивую чашку Петри в вашем аккумуляторе. Никто этого не хочет.

Кроме того, при колебаниях температуры водяной пар может конденсироваться, что приводит к непредсказуемой работе при более высоких давлениях.

По этим причинам гидроаккумуляторы заправлены азотом.

Определение давления наддува

Определение давления заряда аккумулятора — самая сложная часть использования аккумулятора. Скажу честно, потому что я тоже борюсь с этим.

Поскольку мы имеем дело со сжимаемым неидеальным газом, приведенный ниже расчет основан на эмпирических данных и не является точным. 95%, использованные в уравнении, — это рейтинг эффективности.

Уравнение аккумулятора

Где:

D — объем нагнетания
P ₁ — давление заряда аккумулятора
P ₂ — давление нагнетания
P ₃ — давление в системе или максимальное давление, до которого заряжен аккумулятор, и
В — общий полезный объем аккумулятора.

Поскольку уравнение является эмпирическим, вы всегда должны проектировать с большей емкостью аккумулятора, чем требуется.По крайней мере, вы сможете немного увеличить давление в системе.

Степень сжатия

Накопитель имеет предел сжатия, основанный на физических ограничениях конструкции. Это называется степенью сжатия и определяется как давление в системе / давление наддува.

Для баллонных аккумуляторов это соотношение составляет 4: 1. Для поршневых аккумуляторов соотношение выше 6: 1. В случае превышения это может привести к разрыву поршня цилиндра или баллона

Минимальное давление

Чтобы предотвратить повреждение гидроаккумулятора, нам необходимо поддерживать минимальное давление на уровне давления наддува или выше.Благодаря этому в гидроаккумуляторе всегда остается немного масла, чтобы баллон или поршень не касались внутренних упоров. Это может быть или не быть требованием в зависимости от требований конкретного производителя.

Установка гидроаккумулятора на напорной стороне насоса с компенсацией давления — хороший способ поддерживать минимальное давление в гидроаккумуляторе.

Это требование минимального давления предназначено только для нормального использования. Аккумулятор может работать без давления в целях транспортировки и технического обслуживания.

Раз уж мы затронули эту тему, я должен также упомянуть, что должен быть безопасный способ опорожнить гидроаккумуляторы от всего гидравлического давления для обслуживания. Это не должно быть ослабление штуцера и сбор масла в поддон. (Это опасно)

Хорошо, глубокий вдох. Мы пойдем немного глубже, чтобы лучше это понять.

Давайте посмотрим на график, чтобы дать наглядное представление о том, как аккумулятор ведет себя при нескольких давлениях заряда. Каждая линия имеет разное давление заряда, и все они перекрываются давлением заряда аккумулятора.Я выбрал аккумулятор на 1 галлон, поэтому, если позже вам понадобится больший объем разряда, вы можете просто масштабировать размер аккумулятора.

Обратите внимание, что все линии сходятся при максимальном давлении в системе (3000 фунтов на кв. Дюйм). Это потому, что в уравнении P ₂ равно P ₃, и члены сокращаются.

Кривая — это то место, где существует сложность выбора давления наддува, чтобы сделать это простым способом с примерами.

Давление наддува расширительного бака

В случае, если мы защищаем систему от гидроудара, мы можем добавить к рассматриваемой линии расширительный бак (небольшой аккумулятор).

Наше желание — добиться значительного изменения объема при очень небольшом изменении давления. Это будет почти вертикальная линия на графике, и очевидным выбором будет давление заряда 250 фунтов на квадратный дюйм.

Мы можем даже захотеть пойти с меньшим давлением, но если у вас нет заряда, объем может расшириться при слишком низком давлении и не будет работать по назначению. Другая опасность заключается в том, что вы нарушите степень сжатия 4: 1 или 6: 1.

Давление наддува для удержания нагрузки

Приложения

для удержания нагрузки довольно распространены и обычно не требуют большого потока, потому что положение не меняется.Большая часть потери жидкости будет из-за внутренней утечки в направляющие клапаны.

Для этого типа системы вам потребуется высокое давление наддува . Скажем, наше приложение зарядит аккумулятор до 2500 фунтов на квадратный дюйм и отключит насос. Наша нагрузка должна удерживаться на уровне 2500 фунтов на квадратный дюйм. (Нам понадобится редукционный клапан для поддержания необходимого давления.)

На приведенном выше графике, если я использую давление наддува 500 фунтов на квадратный дюйм, я могу сохранить только около 7 в ³ жидкости между 2500 фунтов на квадратный дюйм и 3000 фунтов на квадратный дюйм.Не достаточно близко для большинства требований.

Однако, если я изменю давление наддува на 2500 фунтов на квадратный дюйм, теперь я могу хранить около 37 в ³; невероятная разница.

Теперь, если мы немного изменим наши требования, мы сможем получить больше преимуществ. Я хочу, чтобы моя нагрузка составляла 2000 фунтов на квадратный дюйм. Если давление заряда моего аккумулятора по-прежнему составляет 2000 фунтов на квадратный дюйм, но я подаю на аккумулятор только 2500 фунтов на квадратный дюйм, я увеличиваю объем нагнетания.

Чтобы рассчитать это, нам нужно увидеть, какой объем доступен при каждом давлении.При 2000 фунтах на квадратный дюйм в ³ составляет 73,2; у 2500, у ³ 29,3. Доступный разряд составляет 43,9 из ³ (73,2 — 29,3).

Определение давления наддува для гидроаккумуляторов с малым рабочим циклом

В приведенном выше примере линейного ускорения американских горок мы продемонстрировали, как длительные периоды отдыха можно использовать для постоянного хранения жидкости для внезапного выброса. Основным преимуществом этого было меньшее количество компонентов и более высокий уровень загрузки системы.

Чтобы эти приложения были успешными, вы хотите, чтобы ваша функция работала при более низком давлении. Я рекомендую проектировать вашу систему так, чтобы давление в ней составляло менее 50%. Это будет не более 1500 фунтов на квадратный дюйм для системы 3000 фунтов на квадратный дюйм.

Для этого приложения вы также хотите, чтобы давление наддува соответствовало расчетному давлению функций. В примере с линейным ускорением аккумулятор должен быть заряжен до 1500 фунтов на квадратный дюйм, чтобы обеспечить наилучшую производительность.

Как давление в системе влияет на объем

В системе, которой требуется 67 галлонов для выполнения определенной функции, давление в системе перед сбросом зависит от размера необходимого аккумулятора.При давлении 1500 фунтов на квадратный дюйм доступно 109,7 дюйма из ³.

В таблице ниже показано, каким будет разряд для аккумулятора, заряженного до 1500 фунтов на квадратный дюйм при различных рабочих давлениях.

Давление (фунт / кв. Дюйм)	Нагнетание (дюйм ³)	Имеется нагнетание (дюйм ³)	Необходимый размер (галлоны)
3103103109	282
2500	21.9	87,8	176
3000	0	109,7	141

На первый взгляд кажется, что рабочее давление 3000 фунтов на квадратный дюйм имеет наибольший смысл, потому что дополнительное давление 1000 фунтов на квадратный дюйм , Я могу уменьшить размер аккумулятора вдвое. Довольно мило.

В небольших системах, вероятно, имеет смысл использовать более высокое давление. Однако в больших системах работа при более высоком давлении может быть нерентабельной из-за затрат на электроэнергию и компоненты.

Могу ли я заряжаться до давления выше, чем давление в моей системе?

Короткий ответ: нет. Как упоминалось ранее, гидравлическое давление всегда должно быть не ниже давления наддува. Это необходимо для предотвращения внутреннего повреждения поршня или баллона.

Так как это относится к минимальному рабочему давлению, оно должно быть таким же для максимального рабочего давления.

Заключение

Проанализировав три случая использования аккумулятора, мы определили, что давление заряда аккумулятора различно для каждого использования.

Аккумуляторы, используемые в качестве расширительных баков, необходимо заряжать при низком давлении. Более высокие давления наддува необходимы для ситуаций с удержанием нагрузки, а приложения с низкими рабочими циклами будут работать при среднем давлении.

Связанные

3 способа уменьшения гидравлического удара

Гидравлический удар возникает, когда масло быстро начинает или перестает течь в гидравлической системе. Скорость потока масла в напорной линии систем ниже 3000 фунтов на квадратный дюйм обычно составляет 15-20 футов в секунду.В системах с давлением выше 3000 фунтов на квадратный дюйм скорость потока может достигать 30 футов в секунду. Удар также может возникать при воздействии внешней силы на гидроцилиндр или двигатель.

В отличие от воздуха, гидравлическое масло обычно считается несжимаемым. Масло сжимается только на половину процента при давлении 1000 фунтов на квадратный дюйм. Когда в системе происходит скачок давления, давление может увеличиваться в четыре или пять раз по сравнению с нормальным рабочим давлением. Поскольку средняя продолжительность скачка разряда составляет 25 миллисекунд, манометр не может среагировать достаточно быстро, чтобы дать точные показания.Датчики давления обычно используются для регистрации скачков давления.

Скачки удара, которые не были должным образом демпфированы или поглощены, могут привести к утечке и повреждению линий и компонентов в системе. В этой статье будут рассмотрены три способа уменьшения гидравлического удара.

Рисунок 1. Баллонный аккумулятор

Установить аккумулятор

Гидроаккумулятор предварительно заряжен сухим азотом.Некоторые типы разделительных устройств, таких как поршень, баллон или диафрагма, используются для отделения азота от гидравлического масла внутри гидроаккумулятора. Для поглощения ударов рекомендуется использовать баллонный (рис. 1) или диафрагменный тип. Оба этих аккумулятора содержат резиновые элементы, которые сжимаются, когда гидравлическое давление поднимается выше уровня предварительной заправки сухим азотом. В зависимости от системы, гидроаккумулятор должен быть предварительно заряжен от 100 фунтов на квадратный дюйм ниже до 200 фунтов на квадратный дюйм выше максимального рабочего давления в системе.Аккумуляторы, которые используются для разряда, могут быть небольшого размера, обычно от одной кварты до одного галлона.

Аккумулятор следует устанавливать как можно ближе к месту возникновения скачка удара. Например, если скачок давления происходит, когда цилиндр полностью выдвигается, аккумулятор следует устанавливать рядом с отверстием, соединенным со стороной полного поршня цилиндра.

Аккумуляторы часто используются для поглощения больших скачков потока в обратных линиях. В этом случае предварительная зарядка должна быть ниже, чем максимальное номинальное давление любых обратных фильтров или теплообменников, расположенных ниже по потоку.Каждый раз, когда в напорной линии используется гидроаккумулятор, необходимо установить автоматический и / или ручной клапан сброса, чтобы сбросить гидравлическое давление до нуля после выключения системы.

Рисунок 2. Двухступенчатый распределитель

Добавить дроссели с пилотными направляющими клапанами

Типичный двухступенчатый гидрораспределитель с электромагнитным управлением показан на рис. 2. Клапан содержит пилотные дроссели, которые расположены в блоке между пилотным клапаном вверху и главным золотником внизу.Блок включает в себя два регулятора расхода, соединенных по принципу дозирования, и два перепускных обратных клапана. Когда один из соленоидов пилотного клапана находится под напряжением, управляющее давление передается через один из внутренних обратных клапанов на одну сторону главного золотника.

Когда золотник перемещается, масло в пилотной полости на противоположной стороне течет через регулятор потока и обратно в резервуар через пилотный клапан. Настройка регулятора расхода определяет скорость смещения главного золотника.Позволяя золотнику постепенно перемещаться, объем насоса постепенно передается через клапан в систему.

Несколько лет назад меня попросили проконсультироваться с заводом по производству ориентированно-стружечных плит в Миннесоте по поводу снижения ударов при горячем прессе. Линии неоднократно приваривались из-за утечки, возникшей из-за скачков давления. В прессе использовалось восемь лопастных насосов производительностью 109 галлонов в минуту для подачи большого количества масла для закрытия пресса. Направляющие клапаны, подобные показанному на рисунке 2, использовались для направления объема насосов обратно в резервуар, когда он находится в режиме холостого хода и когда в гидроцилиндрах больше нет необходимости.

Когда была дана команда закрыть пресс, это прозвучало так, будто восемь кувалд ударили по резервуару. После закрытия пресса и обесточивания соленоидов в линиях возникла огромная вибрация и сотрясения. Это произошло из-за быстрой смены направления потока от насосов. Объем насосов вместо того, чтобы попасть в пресс, быстро менял направление и возвращался в резервуар через клапаны сброса. На регулировку пилотных заслонок всех восьми насосов ушел целый день.В конце дня насосы плавно входили и разгружались.

Пилотные дроссели считаются дополнительным оборудованием для гидрораспределителей. На клапанах, у которых их нет, после подачи питания на соленоид пилотного клапана давление в пилотном клапане будет перенесено для смещения главного золотника с очень высокой скоростью. Это позволяет насосу немедленно проходить через клапан, что вызывает скачок толчка. Пилотные дроссели можно легко добавить к существующим клапанам, используя более длинные болты для крепления пилотного клапана и блока к корпусу главного золотника.

Используйте предохранительные клапаны Crossport

Перекрестные предохранительные клапаны обычно используются с гидравлическими двигателями, когда необходимо относительно быстро остановить груз. Основные проблемы с перекрестными предохранительными клапанами заключаются в том, что они обычно не входят в систему, устанавливаются слишком высоко или устанавливаются слишком далеко от двигателя. На рисунке 3 показана типичная схема с направленным клапаном с закрытым центром, двумя перекрестными предохранительными клапанами и гидравлическим двигателем.

Перепускные клапаны с поперечным сечением выполняют две функции в гидравлической системе: они поглощают первоначальный скачок удара, который возникает, когда масло впервые подается для приведения в действие двигателя, и останавливают двигатель, когда направляющий клапан обесточен.

Перепускные предохранительные клапаны должны быть настроены на 200-400 фунтов на квадратный дюйм выше максимального давления, необходимого для приведения в действие двигателя. На рис. 4 соленоид «A» распределительного клапана находится под напряжением, чтобы направить объем насоса к двигателю. Как только давление на мгновение повысится до настройки клапана «2А», золотник откроется и направит жидкость под давлением через направляющий клапан обратно в резервуар. Когда давление упадет ниже значения «2A», золотник клапана закроется, и двигатель начнет вращаться.

Когда соленоид направляющего клапана обесточен, чтобы остановить двигатель, золотник клапана переместится в закрытое центральное положение (Рисунок 5). Двигатель будет продолжать вращаться из-за инерции движущейся нагрузки и на мгновение превратится в гидравлический насос, подающий масло к выходному отверстию. Давление будет расти до тех пор, пока не будет достигнута настройка перекрестного предохранительного клапана «2B». Затем клапан «2B» откроется и направит поток масла обратно во впускное отверстие двигателя. Настройка пружины «2B» определяет, насколько быстро двигатель остановится.

Если вы испытываете проблемы с ударами и утечками в контурах гидравлического двигателя, сначала убедитесь, что кросс-портальные предохранительные клапаны расположены в системе. Я видел некоторые системы, в которых они не использовались, что позволяло снимать ударную нагрузку в линиях, шлангах и фитингах, что приводило к утечке. Во-вторых, убедитесь, что перекрестные предохранительные клапаны правильно настроены. Когда возникает проблема в гидравлической системе, обычно первым делом нужно увеличить давление. В-третьих, перекрестные предохранительные клапаны должны располагаться как можно ближе к гидромотору.

На фанерном заводе в Северной Каролине возникла проблема, связанная с отсоединением вала двигателя от гидравлического двигателя вращающегося бревна. Когда бревна спускались по конвейеру, двигатель вращался и отбрасывал бревна с конвейера на подающий конвейер к токарному станку. При осмотре перекрестные предохранительные клапаны были обнаружены в блоке под направляющим клапаном, который был установлен на расстоянии 30 футов от двигателя. Рядом с двигателем был установлен дополнительный комплект крестовых предохранительных клапанов, что исключало срезание валов двигателя.

Точно так же, используя эти три средства, вы можете значительно уменьшить гидравлический удар в ваших системах и помочь устранить утечку масла на вашем предприятии.

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 расхода 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 разряжать 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 любых 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.

Накопители

предварительно 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
Мембрана
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 только 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 велико или слишком мало, 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 наружу.

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 сохраненной 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 выходу поршня за нижнюю границу.

Баллонные аккумуляторы: Металлический или композитный баллон снабжен расширяемым баллоном, который используется для хранения сжатого газа и отделения его от гидравлической жидкости. Зарядный клапан подключен 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 аккумуляторы: Мембранные аккумуляторы 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. Они не используют 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 или 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 навыки

1. Аккумуляторы бывшие в употреблении:

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.

Посмотреть решения

Материал этой статьи включен в обновленное руководство по сертификации мобильных гидравлических механиков, которое будет выпущено в 2021 году.

Гидравлические аккумуляторы — обзор

13.1.2 Способы хранения

Методы накопления энергии в целом можно разделить на:

•

Химические вещества

•: Водород
•
•: Жидкий азот
•: Кислородный водород
•: Пероксид водорода

•

02 03

Биологический

•

Электрохимический

•: Батареи
•: Проточные батареи
•: 03
•: 03 Электрические элементы
23 •; Конденсатор
•: Суперконденсатор
•: Накопитель сверхпроводящей магнитной энергии

•

Механический

•

62ES Накопитель сжатого воздуха

62ES Накопитель энергии

•

Гидравлический аккумулятор

•

Накопитель гидроэлектрической энергии

•

Пружина

•

8 03 905 905 905 Гравитационная потенциальная энергия (устройство)
Тепловой
•
Ледохранилище
•
Расплавленная соль
•
Криогенный жидкий воздух или азот
•
62 Сезонный тепловой накопитель пруд
9059 7

•

Горячий кирпич

•: Графитовый аккумулятор очень высокотемпературный
•: Паровой аккумулятор
•
•: EASY 03 03 09

Электролиз существует уже много десятилетий и широко используется для производства кислорода и водорода в химической и бумажной промышленности, в больницах и для сварки.Для хранения энергии водород все еще находится на ранней стадии разработки. Первоначальные затраты высоки из-за высокого давления и диффузии водорода, и обычное оборудование для хранения газа не подходит. Потери при преобразовании электричества обратно в электричество могут составлять 65–80% из-за потерь в выпрямителе, электролизере, сжатии, трансмиссии и топливном элементе (QuantumSphere Inc., 2006).

На рынке разрабатывается несколько коммерчески жизнеспособных систем хранения энергии для гибридных электромобилей (HEV).Наиболее перспективными для решения проблем накопления энергии являются типы устройств, такие как аккумуляторы, маховики и ультраконденсаторы. Как показано на Рисунке 14.2, и бензин, и водород имеют более высокую удельную энергию, чем остальные эти электрические накопители (Fuel Cells, 2000, 2008).

Преимущество HEV заключается в том, что они могут использовать высокую удельную энергию жидкого или газообразного топлива для обеспечения транспортных средств с возможностью дальнего действия. И наоборот, HEV может использовать высокую удельную мощность накопителя электроэнергии для обеспечения требований к пиковой мощности.

Аккумуляторы для хранения электроэнергии широко используются во многих приложениях. Для электромобилей во многих промышленно развитых странах разрабатываются литиевые батареи нового поколения; Ожидается, что они постепенно станут доступны и для крупномасштабного хранения.

Еще одна возможная технология — ультраконденсаторы. Эти устройства работают путем накопления и разделения разнородных зарядов. Их обещание заключается в том, что у них нет движущихся частей и что количество циклов, которые они могут включать в свой цикл заряда-разряда, велико.Плотность энергии суперконденсаторов в 100 раз выше, чем у обычных конденсаторов, а плотность мощности в 10 раз выше, чем у обычных батарей, что позволяет использовать их в портативной электронике и электромобилях, а также для хранения энергии, генерируемой из возобновляемых источников, таких как ветер. и солнечная энергия (Wagner, 2008) (рисунок 13.4).

Рисунок 13.4. Модуль маховика, Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства.

Из программы НАСА по аэрокосмической технологии маховика.

Электрохимические устройства, называемые топливными элементами, были изобретены примерно в то же время, что и батареи, в 19 веке.Однако по многим причинам топливные элементы не были хорошо разработаны до появления пилотируемых космических полетов (таких как программа Gemini в Соединенных Штатах), когда в космических кораблях потребовались легкие, нетепловые (и, следовательно, эффективные) источники электричества. Развитие топливных элементов увеличилось благодаря попытке повысить эффективность преобразования химической энергии, хранящейся в углеводородном или водородном топливе, в электричество (Wagner, 2007).

Было исследовано несколько других технологий: хранилище сжатого воздуха, которое можно закачивать в подземные пещеры и заброшенные шахты (Wild, 2010), и метод, используемый в Solar Project и Solar Tres Power Tower, в котором для хранения используется расплавленная соль. солнечная энергия, а затем направить эту энергию по мере необходимости.Система перекачивает расплавленную соль через башню, нагретую солнечными лучами. В термоизолированных контейнерах хранится горячий солевой раствор; при необходимости вода используется для создания пара, который подается на турбины для выработки электроэнергии. Его можно использовать отдельно или в сочетании с ветровой энергией в установках мощностью 50 МВт или больше, как это было продемонстрировано на юге Испании и США. При рабочих температурах до 400 ° C накопитель может производить пар для обычных паровых турбин в сочетании с производством электроэнергии.Технологическое тепло может распределяться по сети централизованного теплоснабжения для отопления и для охлаждения с помощью абсорбционных чиллеров (NREL, 2011).

CAES — это способ хранения энергии, генерируемой в один момент времени, для использования в другое время; он уже несколько лет работает в США и Германии. Внепиковая (недорогая) электроэнергия сжимает воздух в подземный резервуар для хранения воздуха (рис. 14.4), а затем воздух питает газотурбинный генераторный комплекс для выработки электроэнергии в часы пик (высокая цена) (Wild , 2010).

Избыточное колеблющееся электричество используется для сжатия атмосферного воздуха в глубокие подземные пещеры, подобные хранилищам природного газа. Во время потребления процесс меняется на противоположный, и воздух приводит в действие турбину обычного типа, которая вместо природного газа или пара использует сжатый воздух, подключенный к генератору. Во время сжатия выделяется тепло, тогда как обратный процесс происходит при декомпрессии, и воздух расширяется, так что система может доставлять охлажденный воздух. Электрический КПД составляет около 50%; общий КПД можно повысить, если использовать потенциал нагрева и охлаждения.Похожая концепция использует ветряные воздушные компрессоры (Pockley, 2008).

Накопители с водяным насосом установлены во многих странах для компенсации колебаний спроса на электроэнергию (рис. 14.5). Насосные хранилища имеют двойное назначение. АНК спроектирована с двумя резервуарами: верхним и нижним. Как и любая другая гидроэлектростанция, гидроаккумулирующая станция вырабатывает электричество, позволяя воде проходить через турбогенератор. Однако, в отличие от обычных гидроэлектростанций, после того, как гидроаккумулирующая станция вырабатывает электроэнергию, она может перекачивать эту воду из своего нижнего резервуара обратно в верхний резервуар.Это делается в непиковые часы, используя электричество из другого источника для работы насосов станции, фактически сохраняя эту внепиковую электроэнергию (Duke Energy, 2012). Их общее применение ограничено топографией; в Европе большинство потенциальных площадок для хранения насосов уже построено.

Можно упомянуть и другие решения для хранения данных. Расплав соли используется для концентрированного накопления солнечной энергии. Его можно использовать отдельно или в сочетании с ветровой энергией в установках мощностью 50 МВт или больше, как это было продемонстрировано на юге Испании и США.При рабочих температурах до 400 ° C накопитель может производить пар для обычных паровых турбин в сочетании с производством электроэнергии. Технологическое тепло может распределяться по сети централизованного теплоснабжения для отопления и охлаждения с помощью абсорбционных чиллеров (Mancini, 2006).

В Дании на местных ТЭЦ установлено несколько сотен резервуаров для хранения горячей воды; размеры от 10 м ³ до 30 000 м ³. Критерии размеров часто охватывают потребность ТЭЦ в снабжении сети централизованного теплоснабжения в период низкой пиковой нагрузки в выходные дни.

Накопители энергии играют критически важную роль в обеспечении нашего энергетического будущего (рисунок 13.5):

Рисунок 13.5. Концептуальное представление концепции хранения энергии сжатым воздухом.

От Управления долины Теннесси (TVA) (2004 г.). http://www.tva.gov/power/pumpstorart.htm.

•: , служащий в качестве резерва электроэнергии, как и национальный нефтяной резерв;
•: стабилизация рынков электроэнергии;
•: стабилизация сети передачи и распределения;
•: позволяет более эффективно использовать существующие генерирующие активы; и
•: делая возобновляемые источники энергии экономически жизнеспособными (Maegaard, 2011).

Гидропневматические резервуары для скважин и водных систем

Резервуары для воды из скважин и повышения давления

Гидропневматический бак может выполнять несколько различных функций. В случае применения подкачивающего насоса он может подавать воду в систему в периоды отключения подкачивающего насоса из-за отсутствия потока или может подавать воду для замены нагрузок утечки. При использовании скважинной воды он может обеспечить желаемый объем воды, необходимый между давлением отключения насоса и давлением включения насоса.

При использовании спринклера или ирригационного насоса резервуар может служить амортизатором для поддержания необходимого давления, чтобы подпорный насос не работал с коротким циклом. В любом случае количество воды, которое резервуар потребуется для подачи в систему во время любого заданного цикла, называется понижением. Сначала необходимо определить просадку, чтобы правильно рассчитать гидропневматический бак.

Что такое гидропневматические цистерны?

Гидропневматические резервуары — это резервуары ASME и не-ASME, которые удерживают воду и воздух под давлением.Чтобы обеспечить эффективное водоснабжение, гидропневматические резервуары регулируют давление в системе, чтобы быстро удовлетворить потребности системы. Сжатый воздух создает подушку, которая может поглощать или оказывать давление по мере необходимости. Воздух, который повторно поглощается водой в системе, иногда пополняется с помощью небольшого воздушного компрессора. Большие гидропневматические резервуары объемом 2000 галлонов и более обычно устанавливаются горизонтально. Нормальное рабочее давление находится в диапазоне от 60 до 75 фунтов на квадратный дюйм, поэтому большинство гидропневматических резервуаров рассчитаны на 100 фунтов на квадратный дюйм.

Разделитель

Оцинкованные резервуары для сжатия (ASME)

Компрессионные баки предназначены для поглощения сил расширения и регулирования давления в системах отопления или охлаждения. Этот танк — самый старый стиль, который использовался в этих системах. Это хорошо работает, когда воздух контролируется и удерживается в резервуаре, а не в системе.

Узнать больше

Разделитель

Баки-дозаторы (ASME / Non-ASME)

Баки-дозаторы

требуются в замкнутой системе отопления или вентиляции и кондиционирования с охлажденной водой для поглощения расширяющейся жидкости и ограничения давления в системе отопления или охлаждения.Бак расширения или сжатия надлежащего размера будет учитывать расширение жидкости в системе во время цикла нагрева или охлаждения, не позволяя системе превышать критические пределы давления в системе.

Узнать больше

Разделитель

Мембранные баки (ASME / Non-ASME)

Мембранный бак был разработан для отделения воздушной подушки системы от воды в системе. Переувлажнение резервуара не может произойти, так как воздух удерживается между стенкой резервуара и внешней стороной баллона, помещенного внутри резервуара, в то время как системная вода содержится внутри баллона.Это превращает систему в систему удаления воздуха, поскольку весь воздух, извлеченный из воды в системе, выходит из системы в атмосферу.

Гидроаккумуляторы в системах холодного и горячего водоснабжения. Предназначение и настройка.

Важная деталь системы водоснабжения: гидроаккумулятор

Для чего применяют гидроаккумулятор?

Как устроен гидроаккумулятор?

Как работает гидробак?

Ремонт гидроаккумулятора своими руками: пошаговые инструкции

Основные неисправности гидробаков

Замена мембраны

Проблемы с давлением

Слишком частые включения насоса

Выходит вода из под фланца

Профилактика аккумулятора

Видео

Расширительный бак для водоснабжения: устройство гидробака, установка, расчет

Характеристика закрытых расширительных баков

Особенности устройства и конструкции

Принцип работы гидроаккумулятора

Классификация по области применения

Материалы для гидропневматического оборудования

Расчет объема бака перед выбором

Горизонтальная и вертикальная ориентация

Схемы подключения гидробаков

Выполнение установки расширительного бака

Особенности регулировки гидроаккумулятора

Настройка давления бака в системе водоснабжения

Регулировка гидробака в обвязке водонагревателя

Правила обслуживания гидробака

Монтаж гидробака открытого типа

Выводы и полезное видео по теме

Все о мембранных баках. Установка, замена и ремонт.

Давление в расширительном бачке водоснабжения

Характеристика закрытых расширительных баков

Настройка давления бака в системе водоснабжения

Регулировка гидробака в обвязке водонагревателя

Гидробак открытого типа

Правила обслуживания гидробака

функциональные особенности и тонкости подключения

Долой путаницу

Устройство

Схемы

Обвязка бойлера

Запас воды

Вода из скважины

Вода из емкости

Борьба с гидроударами

Заключение

Конструктивные особенности и функционал

Расширительный бак со съёмной мембраной

Расширительный бак с диафрагмой

Как не ошибиться с выбором прибора?

Самостоятельный монтаж расширительного бака

Особенности устройства и конструкции

Принцип работы гидроаккумулятора

Горизонтальная и вертикальная ориентация

Схемы подключения гидробаков

Особенности регулировки гидроаккумулятора

Настройка давления бака в системе водоснабжения

Регулировка гидробака в обвязке водонагревателя

Правила обслуживания гидробака

Монтаж гидробака открытого типа

Выводы и полезное видео по теме

Виды

Принцип действия

Правильный выбор прибора

Чем отличается от гидроаккумулятора

Функции, назначение, виды

Назначение

Виды

Принцип работы

Баки большого объема

Как выбрать объем бака

Каким должно быть давление в гидроаккумуляторе

Предварительная проверка и коррекция давления

Какое давление воздуха должно быть

Как выбрать

Подключение гидроаккумулятора к системе

С пятивыводным штуцером или без

Как установить два гидробака на один насос

Рекомендуем также

Преимущества и то, как они улучшают гидравлические системы.