Гидроаккумулятор для водоснабжения: Гидроаккумулятор для систем водоснабжения частного дома

Водоснабжение частного дома: схема с гидроаккумулятором

Создание для пользователя максимально комфортного окружения – основная цель любого жилищного обустройства. Если говорить о частных домах, то главная сложность в достижении этой цели – отсутствие централизованной подачи воды. В таких случаях отлично подойдет схема водоснабжения частного дома с гидроаккумулятором из колодца или скважины.

Краткое содержание статьи:

Назначение и виды гидроаккумуляторов

Гидроаккумулятор (гидропневмобак) выступает важнейшей частью автономного водопровода. Прибор, зачастую, для своей работы использует энергию сжатого воздуха. Существуют также пружинные и механические модели, но в автономных системах дач или частных домов они практически не встречаются.

Конструктивно гидроаккумулятор предоставляет собой герметичную металлическую емкость (бак), разделенную на две части: эластичную камеру (грушу) для воды и окружающую ее воздушную прослойку. Таким образом, вода внутри гидрокамеры не контактирует со стенками бака, что позволяет избежать коррозии его стальной оболочки.

Применяемый для изготовления груши высокопрочный бутил отвечает санитарным требованиям по хранению питьевой воды. Закачка/отбор жидкости осуществляется через резьбовой патрубок, сообщающийся с рабочим объемом эластичной гидрокамеры.

Воздушное отделение гидроаккумулятора оснащено пневмоклапаном, позволяющим регулировать давление (нормальный показатель – 1,5-2 атм.). Гидробаки от 100 л оснащаются еще одним клапаном для отвода выделяющегося из воды воздуха.

Не путайте с расширительным баком

Внешне гидроаккумулятор напоминает расширительный бак для систем отопления, устанавливаемый в контурах закрытого типа. Он нивелирует изменение объема нагревающейся/охлаждающейся жидкости. Основные отличия между этими устройствами – материал изготовления мембраны и специфика устройства внутренних камер.

В отличии от гидроаккумулятора, в котором резиновая «груша» помещена в емкость с водой, расширительный бак разделен на две части эластичной перегородкой. Одна часть заполняется теплоносителем, другая – воздухом.

Если включить расширительный бак в водопроводный контур, то на выходе из крана потребитель будет получать ржавую воду, из-за её непосредственного контакта с металлическими стенками. Различаются также характеристики внутренних мембран. В расширительном баке они рассчитаны на нагрев до +90⁰С и выше при небольшом колебании давления. Гидроаккумуляторная мембрана способна переносить регулярные перепады давления, но при температуре жидкости не выше +30⁰С.

Читайте также: Проектирование сетей водоснабжения и канализации

Классификация гидроаккумуляторов

Она осуществляется по следующим критериям:

1. Тип установки. Различают вертикальные и горизонтальные приборы: они работают по идентичному принципу. Отличает их только способ отвода воздуха из водяной камеры. В моделях вертикальной ориентации газ скапливается в верхней части мембраны. Его стравливают посредством дополнительного клапана. Горизонтальные устройства для этого оснащены дополнительным модулем (слив, ниппель и шаровой кран). При выборе установочного типа гидробака ориентируются на особенности помещения, в котором планируется его размещение.

2. Внутренняя конструкция. Различают поршневые, балонные и мембранные устройства.

3. Объем бака. На рынке сантехнического оборудования представлены модели объемом 2-500 л. Для квартиры достаточно 24-50 л. Обширную дачу или загородный дом рекомендуется оснащать емкостями на 80-100 л.

Преимущества использования гидроаккумуляторов в схемах водоснабжения

Гидропневмобак решает ряд проблем:

1. Защищает насос от износа. Он не включается для поддержания давления в системе при каждом открытии водяного крана, так как вода расходуется из запасов гидробака. Это значительно увеличивает продолжительность безремонтной эксплуатации насоса.
2. Обеспечивает стабильность давления в трубах. Для автономных систем это крайне важно, т.к. напор в них постоянно колеблется при одновременном открытии нескольких кранов. Помимо нагрузок на трубы, это приводит к перепадам температуры воды. Например, принимать душ в таких условиях не очень комфортно.
3. Предохраняет от гидроударов. Без промежуточной емкости между точкой водозабора и домовой системой каждое включение насоса провоцирует гидроудар (основная причина порывов труб).
4. Создает стратегический запас воды на случай перебоев с подачей электроэнергии. Это особенно актуально для домовладельцев, проживающих в отдаленных местностях.

Как работает гидроаккумуляторный узел

Цикл работы схемы водоснабжения с накопительным мембранным баком выглядит так:

1. Вода из скважины или колодца посредством насоса нагнетается внутрь эластичной гидрокамеры. Увеличиваясь в размерах, груша давит на воздух внутри бака – его объем уменьшается, а давление увеличивается.
2. По достижению давлением пороговой величины происходит срабатывание специального реле. Оно прерывает подачу электроэнергии, отключая питание насоса.
3. По мере отбора воды, реле вновь активирует работу насоса, когда достигается нижняя пороговая установка по давлению. Далее цикл повторяется.

В работе гидроаккумуляторного узла участвуют следующие элементы:

1. Насос (поверхностный или погружной). Поверхностные устройства монтируются возле точки водозабора, с отбором жидкости через всасывающую магистраль (шланг или стационарную трубу). Создаваемого поверхностной помпой давления 1,5-3 атм. хватает для работы посудомоечной или стиральной машины. Центробежные поверхностные насосы в состоянии поднимать воду с глубины до 8-9 м. Если зеркало водозабора находится дальше, то используются погружное (глубинное) водоподъемное оборудование.

2. Реле. Контролирует комфортный для людей и бытовой техники диапазон давления в системе – 1,4-2,8 атм. Реле давления бывают механическими или электронными. Бытовые схемы часто комплектуют недорогими механическими моделями отличающиеся простотой и надежностью. Там же, где важна точность срабатывания, применяют электронные приборы.
3. Манометр. Служит для визуального контроля давления. Обычно манометр устанавливают рядом с реле.
4. Запорная арматура. Краны или вентили используются для отсечек входящих/исходящих от насоса водопроводных линий, а также самого гидроаккумулятора во время проведения ремонтов или профилактик узла.   

Читайте также: Водоснабжение частного дома

Схема водоснабжения частного дома из колодца с гидроаккумулятором

Если на приусадебном участке есть колодец, воду отбирают из него. Главное, чтобы гидросооружение имело достаточный запас воды и располагалось в удалении от источников загрязнений. Преимущество колодца перед скважиной в том, что в случае перебоев с электроснабжением на помощь домовладельцу приходят «классические» ведро и веревка.

Схему водоснабжения на даче с гидроаккумулятором из колодца можно разделить на четыре условные части:

1. Насос. В колодцах глубиной свыше 9 м используют погружные насосы. Их подвешивают на тросах с таким расчетом, чтобы до дна оставалось не менее 50 см. Кроме манометра и реле давления, для обеспечения безопасности работы насоса рекомендуется использовать датчик сухого хода.
2. Труба для подачи воды в дом. Присоединяется к насосу. Траншею под трубу выкапывают ниже уровня промерзания почвы.
3. Гидроаккумулятор. Объем бака рассчитывают исходя из количества потребителей.
4. Домовая разводка. Распределяет подачу воды в нужные точки жилища. Центром системы может выступать, например котельная, в которой также размещают гидроаккумулятор и водонагреватель. Отсюда трубы разводки уходят в другие помещения – ванную, санузлы, кухню и т.п.

Комплектация системы внутри дома зависит от нужд семьи. Так, если дача эксплуатируется в зимнее время, то в схему включают отопительный котел. Готовый проект системы облегчает составление сметы монтажных работ и определение стоимости комплектующих.

Сборка схемы водопровода из колодца

Перед установкой насоса колодец желательно отремонтировать и утеплить. Работы предусматривают герметизацию швов, обустройство донного фильтра и внешней защиты (дренажа и теплоизоляции). Линию от насоса к дому обустраивают из полипропиленовых или полиэтиленовых труб для наружной эксплуатации диаметром не менее 32 мм.

Схема водоснабжения внутри дачи бывает последовательной и параллельной. Первый вариант подойдет для построек с 2-3 точками водозабора. В других случаях лучше выбирать параллельную разводку с коллектором. Она обеспечивает равное давление во всех точках водопотребления. Вместо стальных труб для внутренней разводки сейчас используют металлопластиковые или пропиленовые изделия. Диаметр труб для домовой разводки 16-25 мм. Он зависит от длины их участков, а также интенсивности водоразбора.

После захода в дом подающую трубу коммутируют к гидроаккумулятору (реле давления врезается перед накопительным баком).

За ним ставиться тройник с запорной арматурой и манометром. Один из патрубков тройника служит подачей на котел, второй – на коллектор холодной воды.

Система может комплектоваться фильтрами:

• грубой очистки (обязательно) – после ввода подающей магистрали в дом;
• тонкой очистки – после гидроаккумулятора до раздачи на системы холодной и горячей воды;
• углубленной очистки в зависимости от специфики местных условий (угольные, ионообменные, обратного осмоса) – перед точками питьевого водоразбора или бытовой техникой (стиральной машиной, котлом и т.д.).

Читайте также: Водоснабжение из колодца

Схема водоснабжения частного дома от скважины с гидроаккумулятором

Данная система похожа на предыдущую. Состоит из точки водозабора, подающей трубы, гидроаккумулятора и внутренней разводки. Однако есть некоторые отличия. Устье скважины для защиты от замерзания часто оснащают пластиковым либо стальным кессоном.

В нем же допускается установка гидроаккумулятора (если скважина расположена недалеко от дома). Насосы в данном случае используются погружные (лучше выбирать модели со встроенной защитой против холостого хода).

Современные схемы водоснабжения из скважины обязательно содержат комплект автоматики. Он позволяет корректировать и наблюдать за работой водозаборного узла.

Минимальный комплект включат в себя:

1. Реле давления с манометром – поддерживает нужное давление в гидроаккумуляторе.
2. Выключатель поплавкового типа – прекращает подачу электричества на насос, если скважина обмелеет.
3. Защиту от сухого хода – отключает мотор при отсутствии воды в помпе.

На рынке автоматика представлена в нескольких разновидностях. Для самостоятельного монтажа удобнее использовать устройства первого поколения, как наиболее простые и с доступной ценой. Практическая схема водоснабжения дома из скважины с гидроаккумулятором указана на фото ниже.

Как настраивать и обслуживать гидроаккумулятор

Чтобы гидроаккумулятор работал нормально, он нуждается в правильной настройке. Оптимальной считается ситуация, когда давление в воздушной полости на 10% уступает нижнему порогу реле (порогу запуска насоса). Признаком того, что пороговая установка нуждается в корректировке, служит сокращение цикла заполнения гидробака водой.

Подкачку или стравливание воздуха осуществляют через соответствующий ниппель на корпусе гидропневмобака. Перед началом настройки из мембраны спускают воду и обесточивают насос. Процесс обезвоживания контролируют по манометру системы. Для подкачки воздуха внутрь пневматической полости используют компрессор со специальной насадкой либо автомобильный насос (ручной, электрический).

Обслуживание гидроаккумулятора включает в себя следующие периодические операции:

1. Проверку и восстановление нормативного давления (оно указано на баке). Согласно с рекомендациями производителей делать это нужно 2-3 раза в год. В противном случае, нагрузки на резиновую мембрану со стороны жидкости вырастут, и она выйдет из строя (порвется).
2. Определение участков утечки воздуха. Для этого места соединений обмазывают мыльным раствором, пузыри которого указывают на места пропусков. Особое внимание уделяется ниппелю и фланцу.
3. Ежемесячное тестирование нижнего и верхнего порога реле, корректируемые при необходимости.
4. Визуальный осмотр корпуса на предмет механических повреждений и следов коррозии.
5. Проверку целостности эластичной мембраны. При необходимости, ее заменяют.

В заключение

Водоснабжение частного дома с гидроаккумулятором и реле давления демонстрирует эффективность и практичность. В системе поддерживается стабильная температура и напор воды, что есть залогом удобства и безопасности. Кроме того, увеличивается срок службы насоса: он включается не так часто, как в контурах без гидроаккумулятора.

Гидроаккумуляторы и баки для водоснабжения

---

Баки, гидроаккумуляторы

Гидроаккумулятор Zilmet — продукт высокого качества. Ведь продукция итальянской компании Zilmet известна далеко за её пределами. Хочется отметить высокое качество бутиловой мембраны груши и покраски в гидроаккумуляторах Zilmet. Ещё одно преимущество гидроаккумуляторов Zilmet сменность мембраны.

Замена мембраны груши в гидроаккумуляторе не вызовет затруднений даже у неподготовленного пользователя. Но сама замена мембраны для гидроаккумулятора Zilmet не требуется длительное время. Цена гидроаккумуляторов для водоснабжения полностью отвечает их потребительским качествам. Выпускаются как горизонтальные, так и вертикальные гидроаккумулирующие баки. Самые популярные гидроаккумуляторы емкостью 80 литров, 100 литров, 200 литров.

В последнее время желая создать запас воды в доме и уменьшить нагрузку на насос потребитель все больше выбирает бак гидроаккумулятор на 300 литров. Можно для сравнения обратить внимание на баки других итальянских производителей — гидроаккумуляторы AQUAPRESS, AquaSystem, Elbi или более дешевые баки Спрут.

Гидроаккумуляторы украинского производства Santehplast ничем не уступают своим импортным аналогам. Итальянская мембрана Se.Fa. как в баках AquaSystem, качественное покрытие, удобный размер, интересная цена — вот основные преимущества харьковских гидроаккумуляторов.

При покупке следует знать отличие гидроаккумулятора от расширительного бака. По телефонам отдела продаж вас проконсультируют, и Вы сможете купить гидроаккумулятор Zilmet, Imera, Santehplast, AquaSystem по хорошей цене и даже с доставкой.

Гидроаккумуляторы и баки для водоснабжения от производителя

❌ Как правильно подобрать объём гидроаккумулятора для водоснабжения

Объём гидробака напрямую зависит от объёма потребления воды. Например, для семьи из четырех человек берите гидроаккумулятор на 80-100 л, чтобы не было частых включений насоса.

➕ Сколько на самом деле воды в мембранном гидробаке

Вода из трубопровода поступает в резиновую мембрану-грушу, которая находится внутри металлического гидробака. Мембрана может вместить примерно 50% от объема гидроаккумулятора, т. е. в 100 литровый бак поместится около 50 л воды.

❓ Как отличаются гидроаккумуляторы разных производителей

Гидробаки отличаются толщиной стенки металлического корпуса и опор и материалом, из которого изготовлена мембрана. Мы рекомендуем выбирать гидроаккумулятор с мембраной из пищевой резины EPDM, которая подходит для контакта с питьевой водой.

✅ Какие услуги предоставляет ООО «КЛИМАТ ТЕХНОЛОГИИ»?

КЛИМАТ ТЕХНОЛОГИИ — это компания-эксперт по вопросам бытовых и промышленных насосов и насосных станций. Просто позвоните специалистам НАСОСВДОМ по указанным на сайте https://nasosvdom.com.ua телефонам — поможем!

Гидроаккумулятор Джилекс 500ВП для систем водоснабжения (пластиковый фланец)

Описание товара

 Данный гидроаккумулятор Джилекс 500ВП (вертикальная компоновка с металлическим фланцем) имеет объем 500 литров со специальными ножками у основания и рекомендуется для автоматизированных систем водоснабжения с погружными и поверхностными насосами. Зачастую используется для 5 точек водоразбора.

Примечания:

• цифра в обозначении (500) — объем ГА в литрах.
• буквы в обозначении: «В» — вертикальный ГА; «Г» — горизонтальный ГА;
• «П» — пластиковый фланец; «без индекса» металлический фланец.

Технические особенности гидроаккумулятора от Джилекс:

• Корпус из высококачественной стали — 1 мм;
• Металлический фланец из оцинкованной стали 
• Сменный фланец и возможность замены мембраны;
• Краска с защитой от ультрафиолетовых лучей;
• Сменная мембрана из эластичного материала;
• Воздушный клапан для контроля давления;
• Дополнительные пластиковые ножки в основании металлических.

Подбор гидроаккумулятора

Если не стоит специальная задача накапливания воды под давлением, то минимально необходимый объем гидроаккумулятора выбирается из условия ограничения количества включений насоса, и оно является определяющим. Объем воды в баке не более 50% от общего объема, когда выйдет 50% от этого запаса воды, то реле давления включит насос. Правильно настроенное давление воздуха в гидроаккумуляторе на 0,2-0,3 бара меньше чем момент включения реле давления.

Ограничения, касающиеся всей линейки ГА Джилекс:

1. Запрещается использовать ГА для горючих, химически активных жидкостей, а также воды, содержащей абразивные вещества и прочие твердые частицы, которые приводят к интенсивному износу мембраны.
2. Необходимо защитить гидроаккумулятор от воздействия влаги и механических повреждений.
3. Подключение гидроаккумулятора должно производиться только после промывания системы. Не допускайте попадания посторонних предметов в ГА.
4. Не реже одного раза в квартал проверяйте давление воздуха в гидроаккумуляторе, предварительно слив воду из системы.
5. Не допускается замерзание воды в гидроаккумуляторе.
6. Допустимая температура воды в системах водосабжения — не выше 35 °С

Гарантия

Гарантийный срок — 1 год с момента продажи изделия покупателю. Гарантийные обязательства выполняются при соблюдении потребителем правил эксплуатации, хранения, транспортировки и монтажа.
Условия выполнения гарантийных обязательств:

• повреждения, возникшие в результате несоблюдения руководства по эксплуатации;
• нарушение сохранности пломб;
• самостоятельной разборки или ремонта;
• неправильного монтажа или подключения;
• на повреждения, полученные в результате неправильной транспортировки , хранения, удара или падения;
• при наличии внешних механических повреждений;
• при наличии следов воздействия химически активных веществ.

принцип работы, виды, как правильно подобрать

Современный автономный водопровод в обязательном порядке должен быть укомплектован емкостью для хранения некоторого количества воды. Конечно, самый простой вариант такого устройства – пластиковый или металлический бак, установленный где-нибудь на чердаке.

Однако гидроаккумуляторы для водоснабжения уверенно вытесняют обычные накопители, поскольку они удобнее и лучше влияют на состояние системы.

В предложенной нами статье подробно описаны виды гидроаккумуляторов, приведены правила из выбора. Мы детально передали, как производится установка оборудования и его регулировка. Приведенные нами рекомендации обеспечат беспроблемную эксплуатацию устройства и продлят его рабочий ресурс.

Содержание статьи:

• Принцип работы типового гидробака
• Виды гидроаккумуляторных баков
• Как выбрать подходящий гидробак?
• Монтажа и регулировка
• Рекомендации по эксплуатации
• Выводы и полезное видео по теме

Принцип работы типового гидробака

Гидроаккумулятор, он же гидробак, он же аккумуляторный или напорный бак – это разные названия одного и того же устройства.

Снаружи это действительно металлический бак, а внутри емкость разделена на две части специальной резиновой прокладкой, которую иногда называют мембраной.

Галерея изображенийФото из Гидропневматические емкостные сосуды (они же гидробаки или гидроаккумуляторы) используются в организации автономных систем водоснабжения для автоматизации процесса забора воды Распространенные варианты гидроаккумуляторов поставляются в комплектации насосных станций, применяемых для откачки воды из неглубоких источников Глубина забора воды, доступной для осуществления насосной станцией, в среднем равна 10 м. Для того чтобы ее увеличить оборудование вместе с гидроаккумулятором устанавливают в кессон Гидроаккумуляторы применяются в схемах с погружными насосам для откачки воды с глубины более 25 м. В этом случае гидроаккумулятор ставят в любом месте поверхностной части системы Если кессон утеплен или дно его находится ниже уровня сезонного промерзания грунта, гидробак глубокой скважины может круглогодично работать в кессоне Если нет возможности защитить гидроаккумулятор от воздействия холода, емкость располагают в пределах дома в отапливаемом помещении Гидроаккумуляторы в составе насосной станции нередко используется в сложных контурах или слишком длинных системах, в которых доставку воды к потребителю производят два или более насосов Если систему водоснабжения предстоит эксплуатировать лишь в летний период, допустимо расположение гидробака на улице под навесом, закрывающим его от прямого УФ облучения Назначение гидроаккумуляторовГидробак как часть насосной станцииУстановка в скважинном кессонеГидробак в тандеме с погружным насосомГидроаккумулятор для глубокой скважиныРасположение в подвале частного домаАвтоматизация откачки воды из накопителяГидроаккумулятор на дачном участке

Прокладка прочно закреплена у горловины бака, где расположено отверстие для поступления воды. На противоположной стороне емкости имеется еще одно отверстие, оно предназначено для воздуха.

Здесь установлен обычный ниппель. Для чего все это сделано? Мембрана разделяет гидробак на два отделения. С одной стороны от этой прокладки находится вода, а с другой – воздух под определенным давлением.

Для измерения давления в гидроаккумуляторе используют манометр. Некоторые модели дополнительно снабжены фильтром, чтобы внутрь не попадали загрязнения. Материал мембраны – специальная резина. Он не только эластичен, но и безопасен для здоровья людей.

Гидроаккумулятор разделен мембраной на две части. С одной стороны этого вкладыша находится вода, а с другой – воздух под давлением, что позволяет создать напор в водопроводной системе

При подключении гидробака к водопроводной системе вода из такого устройства поступает со стабильным напором, что позволяет улучшить качество водопроводной воды и обеспечить необходимые условия для функционирования бытовой техники.

Мембрана гидрообака содержит некоторое количество воды, которое постоянно изменяется, поэтому и мембрана постоянно растягивается или сжимается. При увеличении объема воды сжимается газ, возрастает давление. Регистрирующее пределы давления реле отдает команды насосу на включение/выключение

Например, для нормальной работы автоматических стиральных машин, гидромассажных устройств и другой подобной техники требуются определенные показатели давления в водопроводе. Практически всегда гидроаккумуляторы комплектуются специальным регулирующим устройством – реле давления.

Этот прибор можно настроить таким образом, чтобы он включал и отключал поступление воды в гидробак в зависимости от давления воздуха. Работает это так: по мере забора воды из устройства давление в его воздушной камере снижается.

Когда оно достигает минимальной отметки, реле давления в автоматическом режиме включает насосную технику, чтобы восполнить объем воды. В результате давление в гидробаке снова повышается. По достижении максимального установленного значения давления реле отключает поступление воды в гидроаккумулятор.

Эта схема позволяет составить представление о том, какое место занимает гидроаккумулятор в системе автономного водоснабжения частного дома

Такая система позволяет значительно сократить количество включений/отключений насоса, а это продлевает ресурс работы техники. Если бы насос был подключен к домовому водопроводу напрямую, количество циклов включения и отключения было бы значительно выше.

Наличие такого бака в водопроводной системе обеспечивает стабильность ее работы, а также и защиту от возможных гидроударов.

Кроме того, внутри гидроаккумулятора постоянно находится некоторый запас воды, который может оказаться очень кстати, например, при поломке насоса. Понимание принципов работы гидроаккумулятора позволяет выбрать подходящее устройство, обеспечить его правильный монтаж и обслуживание.

Виды гидроаккумуляторных баков

Гидроаккумуляторы различаются по типу установки: они бывают горизонтальными и вертикальными. Вертикальные гидроаккумуляторы хороши тем, что под их установку проще найти подходящее место.

Как вертикальная, так и горизонтальная разновидность снабжены ниппелем. Вместе с водой внутрь устройства поступает и некоторое количество воздуха. Он постепенно накапливается внутри и “съедает” часть объема гидробака. Чтобы устройство работало исправно, необходимо этот воздух время от времени стравливать через этот самый ниппель.

По типу установки различают вертикальные и горизонтальные гидроаккумуляторы. Они имеют некоторые различия в процессе обслуживания, но на выбор во многом влияют размеры места установки

В гидроаккумуляторах, которые устанавливают вертикально, предусмотрен ниппель, который предназначен именно для этих целей. Достаточно нажать на него и подождать, пока воздух покинет устройство. С горизонтальными баками все немного сложнее. Помимо ниппеля для стравливания воздуха из емкости устанавливают запорный кран, а также отвод в канализацию.

Все это относится к моделям, способным накапливать объем жидкости более 50 литров. Если емкость модели меньше, то никаких специальных приспособлений для удаления воздуха из полости мембраны в них не имеется, независимо от типа установки.

Но воздух из них все же необходимо удалять. Для этого из гидроаккумулятора периодически сливают воду, а затем вновь заполняют емкость водой.

Перед началом процедуры следует отключить электропитание реле давления и насоса, или же всей насосной станции, если гидробак находится в составе такого устройства. После этого нужно просто открыть ближайший смеситель.

Воду сливают до тех пор, пока емкость не опустеет. Далее кран закрывают, на реле давления и насос подают электропитание, вода заполнит емкость гидроаккумулятора в автоматическом режиме.

Гидроаккумуляторы с корпусом синего цвета используют для холодной воды, а красные – для систем отопления. Не стоит использовать эти устройства в других условиях, поскольку различаются они не только цветом, но и материалом мембраны, и способностью переносить определенный уровень давления

Обычно предназначенные для автономных инженерных систем баки различаются по цвету: синие и красные. Это предельно простая классификация: если гидробак синий, значит, он предназначен для систем холодного водоснабжения, а если красный – для установки в отопительный контур.

Если же производитель не обозначил свою продукцию одним из этих цветов, то назначение устройства следует уточнить в техническом паспорте изделия. Помимо цвета эти два типа гидроаккумулятора различаются, главным образом, по характеристикам материала, использованного при изготовлении мембраны.

В обоих случаях это резина высокого качества, предназначенная для контакта с пищевыми продуктами. Но в синих емкостях стоят мембраны, рассчитанные на контакт с холодной водой, а в красных – с горячей.

Очень часто гидроаккумулятор поставляется как часть насосной станции, которая уже укомплектована реле давления, манометром, поверхностным насосом и другими элементами

Синие устройства способны переносить более высокое давление, чем емкости красного цвета. Не рекомендуется использовать для холодной воды гидроаккумуляторы, предназначенные для систем ГВС и наоборот. Неправильные условия эксплуатации приведут к скорому износу мембраны, гидробак придется ремонтировать или даже полностью заменить.

Как выбрать подходящий гидробак?

Один из важнейших показателей при выборе гидроаккумулятора – количество воды, которую он может вместить. Для этого можно воспользоваться следующей формулой:

Выбирая гидроаккумулятор, следует вычислить подходящий объем устройства. Слишком маленький гидробак не обеспечит потребности системы, а слишком большой приведет к неоправданным затратам

А из этой таблицы можно взять значение поправочного коэффициента в зависимости от мощности насоса:

Рассчитывая объем гидроаккумуляторного бака для системы водоснабжения, следует использовать специальный поправочный коэффициент, который учитывает мощность водяного насоса

Для бытовых нужд обычно достаточно устройства, емкость которого составляет около 25-50 литров. Конечно, расчетное значение редко совпадает с реальными объемами типовых моделей гидроаккумуляторов.

В таком случае просто берут бак с немного большим объемом. Например, если по формуле вычислено значение 32,5 л, то можно смело приобретать бак емкостью 35 литров.

Следует помнить, что наружные размеры бака и объем воды, который он может вместить, это разные цифры. Обычно вода занимает примерно треть общего объема гидроаккумулятора. Из формулы становится ясно, что чем более мощный насос используется для автономного водоснабжения в доме, тем более емкий гидробак следует приобрести.

Частое отключение электроэнергии в местности, где расположен дом, это хорошая причина, чтобы выбрать бак побольше. Таким образом, в распоряжении семьи будет небольшой запас воды.

Однако не стоит усердствовать и выбирать слишком крупный гидроаккумулятор. В таком устройстве вода будет заменяться слишком медленно, а это приведет к ухудшению ее качества.

В этой таблице подробно представлены сведения о том, какой именно объем воды можно хранить в гидроаккумуляторе с конкретными характеристиками

Именно поэтому при расчетах учитывают максимальный объем воды, которая проходит через водопроводную систему. Еще один важный момент относится к моделям иностранного производства. Такие устройства не всегда можно без проблем соединить с водопроводными системами в России или на территории ближнего зарубежья.

Галерея изображенийФото из Подбор гидробака для независимого водоснабжения подбирают так, чтобы его запаса было достаточно для использования при одном включении Емкость гидроаккумулятора поверхностного насосного оборудования зачастую варьирует от 12 до 24 л, чего вполне достаточно для обеспечения одной водоразборной точки на даче или в загородном доме Для организации автоматизированного водоснабжения из глубокого источника нужен бак объемом побольше, потому что погружные насосы крайне чувствительны к количеству процессов активизации Гидроаккумуляторы для разветвленных систем с несколькими водоразборными точками также требуется увеличить, учитывая возможность использования нескольких кранов одновременно Средний объем для загородного дома и дачиГидробак для работы поверхностных насосовГидропневматическая емкость для глубоких скважинГидробак для разветвленного водопроводаМонтажа и регулировка

К установке гидроаккумулятора предъявляют более строгие требования, чем при установке обычного накопительного бака. Дело в том, что установленный на чердаке накопитель статичен, а вот гидробак находится в динамическом движении: вода поступает и отбирается из емкости, мембрана растягивается и сжимается и т.п.

Чтобы вибрация не передавалась системе водоснабжения и окружающим предметам, гидроаккумулятор устанавливают на ровном и прочном основании, используя при этом амортизирующие резиновые прокладки.

Место, в котором установлен гидробак, должно быть достаточно просторным и доступным. Такие устройства нуждаются в периодической настройке, проверке и обслуживании.

Перед установкой необходимо выяснить, какое давление должно быть в пустом гидроаккумуляторе. Номинальное значение этого показателя обычно равно 1,5 бар. Именно такое давление устанавливает производитель. Однако с течением времени часть воздуха может выйти из емкости.

Для измерения давления в гидроаккумуляторе можно использовать любой исправный манометр, который позволяет получить сведения с точностью не менее 0,5 бар

Поэтому следует измерить давление с помощью манометра, а затем подкачать воздух или стравить его, если давление оказалось избыточным. Не помешает также уточнить значение нормального давления воздуха в пустом гидробаке, используя технический паспорт изделия. Поскольку золотник имеет типовые размеры, для замеров подойдет практически любой манометр.

Если гидроаккумулятор по какой-то причине не укомплектован измерительным прибором, можно взять автомобильный манометр. Главное, чтобы он был исправным и достаточно точным. Требуется шкала с делениями от 0,5 бар или меньше. Электронные устройства также можно использовать для таких измерений.

К водопроводным трубам подключение выполняется с помощью гибких переходников. При этом следует помнить, что диаметр переходников должен соответствовать размерам труб водопровода, сужение недопустимо. Перед тем, как наполнить бак водой, следует удалить из мембраны весь воздух.

Чтобы погасить вибрации, возникающие при работе гидроаккумулятора, при подключении устройства к водопроводной системе используют специальные гибкие шланги соответствующего диаметра

Первый раз воду закачивают внутрь как можно медленнее, тонкой струйкой со слабым напором. Это нужно, чтобы не повредить мембрану, которая могла слежаться или немного деформироваться во время хранения на складе.

Такие нюансы могут показаться мелочами, но они могут существенно повлиять на состояние гидробака. Важным моментом также является настройка давления в емкости.

После того, как гидроаккумулятор заполнен водой, нужно еще раз измерить давление воздуха. Чем меньше воздуха в гидробаке, чем ниже его давление, тем больший объем воды в него можно закачать. Но чем меньше воздуха, тем ниже рабочее давление воды на выходе из гидроаккумулятора.

Допускается снижение давления воздуха в устройстве до уровня в 1 бар, если есть необходимость в создании дополнительного объема воды для хранения. Однако при этом напор воды в системе снизится. Владельцу устройства придется выбирать между хорошим напором и возможностью закачать в бак большой объем воды.

В любом случае минимальное значение давления воздуха должно равняться 1 бар. Если воздуха в емкости будет мало, мембранная вставка, заполненная водой, растянется и может коснуться металлических стенок гидробака. Такой контакт неприемлем, поскольку под его влиянием резина начнет разрушаться, гидроаккумулятор сломается, а мембрану придется заменять.

Галерея изображенийФото из Гидропневматические емкости работают только в паре с реле давления, без которых использование гидробаков было бы бессмысленным Реле давления, реагирующее на колебания мембраны гироаккумулятора, устанавливают сразу за ним. Для визуального контроля давления ставят манометр Для фиксации параметров работы системы и автоматического реагирования на них в схему кроме реле давления включают еще несколько энергозависимых устройств, к примеру, реле сухого хода. Для обеспечения их энергией нужна отдельная силовая линия с розеткой Для слива воды из контура на период продолжительного простоя без работы после гидроаккумулятора монтируют кран Работа в паре с реле давленияМесто установки реле давленияРасположение реле сухого ходяКран для консервации оборудования

После того, как гидробак заполнен, настроен и подключен к водопроводной системе, можно выполнить настройку реле давления. Оно обычно снабжено инструкцией, в которой подробно изложен порядок действий.

Под крышкой корпуса устройства находятся две регулировочные пружины. Большая пружина, обозначенная как Р, позволяет выставить минимальное давление, при котором реле включает насос и начинает закачку воды в гидроаккумулятор.

С помощью малой пружины, обозначенной как Р , выставляют разницу между верхним и нижним давлением, т.е. давлением отключения и включения. По мере отбора воды из гидробака давление изменяется.

Когда оно достигнет нижней отметки, контакты реле замкнутся, и включится насос. В процессе настройки реле давления придется пару раз наполнить гидроаккумулятор, а затем его опустошить.

Обычно разница между давлением включения и отключения составляет около двух бар. В паспорте гидробака указано максимальное давление, на которое рассчитан прибор, однако не имеет смысла пытаться накачать его “под завязку”.

При работе на предельных показателях элементы устройства быстрее изнашиваются. В процессе настройки реле давления следует учесть один важный момент – разница между давлением отключения и давлением воздуха в гидроаккумуляторе должна составлять около 10%.

Рекомендации по эксплуатации

После того, как гидроаккумулятор установлен, его необходимо правильно обслуживать. Примерно один раз в месяц следует проверять настройки реле давления и корректировать их, если возникла необходимость. Кроме того, нужно проверять состояние корпуса, целостность мембраны и герметичность соединений.

Наиболее частая поломка в гидробаках – разрыв мембраны. Постоянные циклы растяжения – сжатия со временем приводят к повреждению этого элемента. Резкие перепады показаний манометра обычно свидетельствуют о том, что мембрана порвалась, и вода поступает в “воздушный” отсек гидроаккумулятора.

Чтобы убедиться в наличии поломки, нужно просто стравить из устройства весь воздух. Если следом за ним из ниппеля потечет вода, значит, мембрана точно требует замены.

К счастью, выполнить такой ремонт относительно несложно. Для этого необходимо:

Отключить гидробак от водопровода и электропитания.

Отвинтить болты, которые удерживают горловину устройства.

Удалить испорченную мембрану.

Установить новую мембрану.

Собрать устройство в обратном порядке.

Выполнить установку и подключение гидробака.

По окончании ремонта настройки давления в баке и реле давления следует проверить и отрегулировать. Соединительные болты необходимо закручивать равномерно, чтобы предотвратить перекос новой мембраны, и чтобы ее край не соскользнул внутрь корпуса гидробака.

Заменить мембрану гидроаккумулятора относительно несложно, однако нужно позаботиться о том, чтобы новая мембрана была такой же как прежняя

Для того болты устанавливают в гнезда, а затем поочередно делают буквально паре поворотов первого болта, переходят к следующему и т.д. Тогда мембрана будет прижата к корпусу одинаково по всей окружности. Распространенная ошибка новичков в деле ремонта гидроаккумулятора – неправильное использование герметизирующих средств.

Место установки мембраны в обработке герметиком не нуждается, напротив, присутствие таких веществ может ее повредить. Новая мембрана должна быть точно такой же, как и старая и по объему, и по конфигурации. Лучше сначала разобрать гидроаккумулятор, а затем, вооружившись испорченной мембраной в качестве образца, отправляться в магазин за новым элементом.

Выводы и полезное видео по теме

В этом видеоролике подробно рассмотрен принцип работы гидроаккумулятора:

Для расчета объема гидроаккумулятора можно использовать специальные программы-калькуляторы. Один из таких вариантов представлен в следующем видеоматериале:

Замена мембраны гидробака – процесс не слишком сложный. Он подробно рассмотрен в этом видеоролике:

Гидроаккумулятор – важная часть современной автономной системы водоснабжения. Конечно, это устройство сложнее и дороже, чем обычный накопительный бак.

Но все затраты полностью окупаются, поскольку при наличии гидробака и качество водопроводной воды лучше, и ресурс работы насосного оборудования значительно возрастает. Наконец, это просто удобно, потому что в водопроводе всегда есть стабильный напор воды, о котором заботится надежная автоматика.

Пишите, пожалуйста, комментарии, в расположенной ниже блок-форме. Задавайте вопросы по заинтересовавшим моментам в представленной информации, делитесь полезными сведениями, размещайте фотоснимки и советы. Возможно, ваши рекомендации будут полезны посетителям сайта.

Источник sovet-ingenera.com

Гидроаккумулятор для систем водоснабжения — какой выбрать и как установить своими руками

Для создания ровного и постоянного потока воды в частных системах водоснабжения используют гидроаккумуляторы, напорные или расширительные баки. Данные приборы сглаживают скачки давления при работе (включение/выключение) насосного оборудования или разборе ресурса потребителями.

Устройство гидроаккумулятора

Резервуар такого бака делится на два отсека мощной и эластичной мембраной. В одно отделение (нижнее) через штуцер с фильтром поступает вода. Другая часть общей ёмкости бака (верхняя) заполнена воздухом. Работа начинается с включения насоса. Рост давления в сети провоцирует нагнетание жидкости в нижний отсек, при этом мембрана начинает растягиваться. Когда давление падает, то она выдавливает воду назад. Так происходит сглаживание разрушительных толчков воды в напорных трубах и узлах.

Видео обзор — Принцип работы гидроаккумулятора

Специальный релейный блок автоматически отключает насос, когда напорный резервуар заполнен полностью. И какое-то время энергия мембраны не даёт напору снизиться. Когда гидроаккумулятор пустеет — насос запускается вновь. Подобное обустройство избавляет качающий воду агрегат от краткосрочных и частых запусков/отключений. Это снижает скорость износа его деталей. Чтобы всё работало правильно, напорный бак  должен по вместимости соответствовать объему необходимого разбора воды. В норме бак обязан вмещать от четверти до половины литража, который трубы способны пропустить в минуту.

Правильно подобранный объем устройства обеспечивает частоту его срабатывания от пяти до пятнадцати раз в течение часа. В таком режиме работы крайне необходимо применение надежной и эластичной мембраны, которая выдержит большие нагрузки.

Поскольку гидроаккумуляторы работают в бытовых системах водоснабжения, то материал, из которого они изготавливаются, должен быть нетоксичным, с разрешением для использования в контакте с чистой питьевой водой.

Вода, попадающая в гидроаккумуляторы для водоснабжения, в основном поступает из подземных скважин или колодцев. Отсюда ее насыщенность кислородом, который в процессе работы системы выделяется, скапливаясь в мембране. Для этого у большинства современных приборов такого типа на верхней части корпуса расположен предохранительный клапан, стравливающий при необходимости воздух. Как правило, гидроаккумуляторы применяют на линиях холодного водоснабжения, поэтому температурный режим, в котором они используются, является более щадящим.

Целесообразно устанавливать такой напорный элемент до того как контур водоснабжения начнёт разветвляться. Лучшее место – сразу после входа подающей воду трубы в пределы жилья. Также не помешает и монтаж обратного клапана.. Тем более если таковой отсутствует в составе насоса. Кроме того рекомендуют и установку манометра для контроля за создаваемым давлением.

Установка оборудования в систему водоснабжения

Гидроаккумуляторы бывают вертикального и горизонтального исполнения. Выбирают из них тот, который компактней впишется в отведённом месте. Позиция для монтажа выбирается как можно выше. Так всей схеме проще функционировать. Дело в том что, подняв агрегат на высоту, например в 5 м, мы получаем водяной столб, который «помогает» рабочей мембране добавочным давлением в ½ атмосферы.

Такие устройства, как гидроаккумуляторы для водоснабжения, являются вспомогательными устройствами систем холодного и горячего водопровода. Они обеспечивают необходимый для функционирования магистрали напор воды. Работа таких систем уменьшает количество включений насоса и понижает вероятность гидравлических ударов. Также в них находится некоторый запас воды, что окажется немаловажным во время отключения электричества.

Как правильно выбрать ?

Выбирать гидроаккумуляторы для водоснабжения нужно, учитывая объем воды, который использует данная системы. По своей конфигурации они делятся на два типа:

• вертикальные, основное преимущество – занимают меньше места;
• горизонтальные, удобнее гидроаккумуляторов первого типа, так как у них есть крепления для установки наружного насоса.

Также важным в выборе гидроаккумулятора является вопрос о его объеме. Бак с небольшим объемом будет делать включения насоса более частыми. Еще такие устройства маленького объема подвержены частым скачкам давления внутри системы. Большой бак позволит хранить достаточное количество воды.

Особенно следует учитывать момент с частым включением насоса. Из-за частых включений происходит его перегрев, что, соответственно, значительно снижает ресурс работы.

Однако тут можно и обратить внимание на выбор самого насоса. У погружных насосов существует ограничение на 20-30 пусков в час, а вот наружные не так привередливы к частым пускам, поэтому прекрасно работают и с малообъемными баками.

Субъективным фактором, ответственным за правильный выбор размеров гидроаккумулятора, является примерный расчет того, сколько раз будет включаться насос в течение часа. Или же, сколько человек одновременно будут пользоваться водой в помещении, использующем работу системы водоснабжения. На сегодняшний день существует запатентованная методика расчета объема гидроаккумулятора, которую разработали итальянские инженеры. Предназначается она непосредственно для частных домов с канализацией, наличием ванных и другого оборудования, которое потребляет достаточное количество воды.

Гидроаккумуляторы Belamos

Конструктивно гидроаккумулятор состоит из двух основных элементов: металлической емкости (бака) и резиновой мембраны, расположенной внутри самого бака, для разделения воздушной и водной среды. Мембрана герметично соединяется с металлическим корпусом с помощью фланца. Свободное пространство между корпусом и мембраной заполняется воздухом под определенным давлением. Фланец гидроаккумулятора имеет резьбовое соединение (штуцер) для дальнейшего подключения его к водопроводу.

Для удобства установки существует два типа гидроаккумуляторов — горизонтальный и вертикальный.

Компания Беламос реализует гидроаккумуляторы емкостью 24, 50, 80, 100, 200 и 300 литров.

Преимущества гидроаккумуляторов Беламос:

• Для увеличения срока службы гидроаккумулятора бак изготавливается из стали толщиной не менее 0.8- 1.0 мм (в зависимости от размера гидроаккумулятора).
• Порошковая окраска внешней поверхности стального бака надёжно предохраняет его от ржавления.
• Внутренняя мембрана изготавливается из бутиловой резины, которая в отличие от натуральной резины не гниет, не трескается. Мембрана из бутиловой резины отличается значительно большим сроком службы, чем натуральная резина.
• Фланец крепится на болты и гайки – для надежного и герметичного подключения гидроаккумулятора к водопроводу.
• В холодной воде, поступающей в гидробак из скважины или колодца, растворено большое количество воздуха который со временем скапливается в гидроаккумуляторе, уменьшая его полезную ёмкость.
• Также в этих местах развиваются бактерии, которые придают воде неприятный запах. Поэтому периодически из гидроаккумулятора необходимо стравливать воздух.

С этой целью в вертикальных гидроаккумуляторах Belamos (модели 80VT, 100VT, 200VT, 300VT) предусмотрен верхний штуцер с внутренней и внешней резьбой, который позволяет установить воздушный клапан для удаления воздуха, скопившегося в мембране гидроаккумулятора воздуха, не отсоединяя его от водопровода, а также дополнительную автоматику и манометр, что является большим преимуществом по сравнению с гидроаккумуляторами других торговых марок.

гидробаки и устройство для холодного, давление 100 литров

Гидроаккумулятор для систем водоснабжения считается очень важным приобретением

Часто приходится сталкиваться с частым включением и выключением насоса подачи воды при самодельном водообеспечении, а также требуется дополнительный стабилизатор, позволяющий избежать возникновения проблем при гидроударах и перерывах в электроснабжении. Именно гидроаккумуляторный накопитель позволит избежать всего выше перечисленного.

Что такое гидробак для систем водоснабжения

Устроен гидравлический накопительный бак достаточно несложно. Снаружи он напоминает самый обычный бак, в котором присутствует горизонтальная или вертикальная вариация компоновки, устанавливающаяся в специально отведенном месте. Эта емкость соединяется с насосом для подачи воды, а также с реле, регулирующим давление внутри трубопровода.

Комплектация:

1. Рабочий бак с конкретным объемом.
2. Эластичная внутренняя емкость, для изготовления которой используется высокопрочный бутиловый каучук. Она размещается внутри бака и должна быть надежно загерметизирована.
3. На эластичную емкость устанавливается пневматический клапан, за счет которого осуществляется управление изменением давления воды, которая закачивается внутрь.
4. Обязательно наличие предохранительного клапана, за счет которого регулируется уровень предельного значения давления воздуха.
5. Резьбовой присоединительный патрубок отвечает за поступление воды в емкость гидроаккумулятора.
6. Не менее важно наличие присоединительного кронштейна, за счет которого осуществляется монтаж изделия.

В частном доме устанавливается типовой аккумулятор, который отлично подходит для функционирования в сети питьевого снабжения, в котором присутствует ряд конкретных элементов. Гидроаккумуляторный бак может быть дополнительно снабжен манометром, соединительными патрубками и вентилем, чтобы проводить сброс давления вручную.

Важно! Категорически запрещается применять один и тот же водяной гидробак для проведения регулирования давления в трубах подачи холодной и горячей воды.

В том числе он имеет существенное отличие от расширительного бака. Уровень давления и температуры совершенно разные, что может повлиять на такие эксплуатационные характеристики, как срок службы, надежность, исправность функционирования, целостность изделия, так как в некоторых случаях бак попросту рвется. Если быть точнее, то можно повредить эластичную мембрану.

Устройство гидроаккумулятора и его составляющие

Для начала работы устройства, требуется погружение насоса (причем он может быть погружного или поверхностного типа) в воду, с сохранением конкретного уровня давления, подаваемого в эластичный мембранный бак.

Гидробаки имеют определенный принцип работы, однако конструкция будет правильно функционировать в том случае, если:

• При установке использовалась инструкция;
• Все тщательно загерметизировано;
• Изделие полностью соответствует ГОСТ стандарту по своему качеству.

Происходит расширение емкости и повышение давления воздуха, расположенного в пространстве между полостью мембраны и внутренней частью бакового корпуса. Повышение давления способствует отключению реле, за счет которого работает насос, а в это время происходит поступление воды по точкам раздачи, установленным в доме.

По тому, как быстро будет осуществляться расход жидкости, происходит ее уменьшение в полости мембраны.

Это значит, снижается давление воздуха, и реле снова включается для набора, но происходит это на определенном уровне, установленным производителем. После включения происходит повторение цикла заново до следующего блокирования насоса.

Гидроаккумуляторный бак для холодного водоснабжения: классификация

Устройство контролирования подачи холодного водоснабжения, эксплуатация которого считается достаточно простой, может отличаться по некоторым критериям, поэтому при покупке, нужно обратить внимание на ряд особенностей.

Объем емкости может быть (л):

• 40;
• 50;
• 100;
• 120;
• 150;
• даже на 400.

Крупногабаритный бак нужен исключительно для промышленности, и в бытовых условиях его встретить можно достаточно редко. Комплектация насосной станции может быть разной, что зависит от того, какой будет вид монтажа, в частности, горизонтальный или установленный вертикально. Особых отличий и преимуществ между ними нет, так как оба варианта компактные по размерам, но есть разница по трудоемкости процесса монтажа и не более.

Может отличаться материал корпуса, так как есть баки из нержавеющей стали, однако стоимость их намного выше, чем более дешевых моделей, сделанных из самого обычного стального полотна и покрытого эмалью.

Баки отличаются по тому, каким способом стравливается воздух при периодическом контролировании давления в полости корпуса устройства. Для этого может быть установлен клапан обычного вида или банальный кран. Последний вариант чаще всего устанавливают в гидроаккумуляторе, рассчитанном на большое количество воды. При желании установить напорный насос, необходимо максимально аккуратно подойти к процессу его выбора, так как устройство должно быть сертифицированным и обладать необходимой документацией на соответствие ГОСТ стандарту.

Оптимальное давление в гидроаккумуляторе на 100 и 200 литров

Стоит заметить, что давление воздуха в гидроаккумуляторе будет влиять на то, как качественно он работает, однако прежде чем установить гидропневмобак для водопровода, желательно осуществить выбор устройства по типоразмеру и другим нюансам.

При подборе, нужно учесть опять же ряд особенностей:

1. Какое количество воды потребляется за сутки, так как это повлияет на возможности насоса для подачи воды, а подбор каждой детали нужно осуществлять в одно время, исключить расхождения по разъемам.
2. Какое давление будет поддерживать энергоаккумулятор в сети подачи воды? На это повлияет мощность оборудования, а также то, насколько прочный корпус. К примеру, дешевые напорные станции не превышают давления в 2 атм, что в некоторых моментах может привести к неисправности.
3. От того, какой насос будет погружным или поверхностным также зависит типоразмер. К примеру, при погружном варианте нужно расположение гидронасоса на выходе, что предотвратит дополнительные и несанкционированные включения и выключения. Если насос поверхностного типа, то установка гидроаккумулятора должна проводится в непосредственной близости с ним. Чем выше оно будет расположено, тем меньшую можно выбирать конструкцию по объему. Поверхностный насос устанавливается на бак гораздо меньшего размера, чем для погружного.

От того, присутствует или отсутствует обратный клапан в полости системы водоснабжения внутри дома, зависит и давление. К примеру, при отсутствии такого клапана, гидробак монтируется перед тем местом, где установлен тройник в водоподающем контуре, и требуется установка манометра. По технической безопасности допустимо включение и выключение насоса в час не более 25 раз, что исключит возникновение поломки и ремонт.

Принцип работы гидроаккумулятора в системе водоснабжения и его вместимость

Снабжая систему подачи воды автоматикой, нужно предварительно проверить ее на наличие протечек и неисправностей, и если такие имеются, то установить причины их возникновения, что позволит осуществить более грамотное обслуживание. Стоит заметить, что некоторые предпочитают установить самодельный гидропневматический ресивер.

Однако, собирая его своими руками, требуется:

• Четкое соблюдение технологии;
• Соответствие рекомендациям от специалистов;
• Применение только качественных материалов.

В данном случае не стоит обращать на такие моменты, как, например, какого цвета бак, синий или красный. После сбора нужно провести полный обзор конструкции на предмет выявления неполадок, от чего напрямую зависит его срок действия. Что касается вместимости бака в гидроаккуммуляторе, то это напрямую зависит от того, на сколько точек поступает вода в доме.

К примеру, для семьи из 2 человек достаточно 50 л, а вот для 3 и более – 150 или 200 л.

Выбирая виды бака по вместительности, нужно сразу определиться с местом расположения. При монтаже вертикального вида, требуется добавить треть объема к проектному значению давления, за счет чего насос будет включаться гораздо реже. Однако стоит учитывать тот момент, что помещении, где будет установлено оборудование, должно быть теплым и без резких перепадов температуры, что может привести к поломке устройства.

Гидроаккумулятор для воды: монтаж

Как уже было отмечено, для отопления и горячего водоснабжения гидроаккуммуляторы считаются не особенно пригодными. Помимо этого, стоит учесть то, что при неправильном монтаже даже самого качественного оборудования могут возникать проблемы.

Почему и какие бак имеет проблемы:

• Невозможно слить воду, так как слив завоздушен;
• После остановки насоса, вода уходит обратно в источник;
• Бак мало заполняется;
• Ниппель начинает подтекать;
• Насос не держит давление, и оно резко, а не постепенно падает;
• Закачка осуществляется очень медленно и тому подобные.

Все это неисправности связаны с неграмотной установкой. Чтобы после сборки или покупки и последующего монтажа быть уверенным в исправности всей системы, стоит провести тестирование. Нужно проверить целостность конструкции и соединений. При помощи автомобильного манометра замеряется давление внутри емкости. Проводится присоединение к выходному отверстию в насосе и отверстию в системе водоснабжения, с дополнительной установкой предохранительного клапана.

Требуется закачать в гидроаккамуляторный воду, и дальше следует обязательное настраивание реле.

Емкость гидроаккумулятора заполнятся водой, причем постепенно, чтобы не было разрыва мембраны. В этот момент нужно тщательное отслеживание данных на манометре и контролирование правильности установки и функционирования реле. Включается насос и отслеживается давление, которое должно при пуске снижаться не более чем на 10%. Желательно с целью профилактики проводить проверку общего состояния устройства 1 раз в месяц, что поможет отыскать проблемные участки в оборудовании как можно быстрее, и устранить их на начальной стадии поломки.

Как работает гидроаккумулятор (видео)

Специалисты рекомендуют при покупке гидробака обращать внимание на рейтинг популярности изделий, и не брать слишком дешевые конструкции. А также для монтажа нанимать профессиональных мастеров, что исключит проблемы установки и обеспечит гарантийным обслуживанием.

10 лучших гидроаккумуляторов для водоснабжения

Характеристики в рейтинге

Системы отопления в частных и загородных домах работают по принципу замкнутого цикла. Это когда вода, нагреваясь, начинает двигаться, заполняя тем самым всю систему. Если у вас одноэтажный дом и котел установлен на одном уровне с контуром, никаких проблем не возникнет. Но владельцы двух и более этажных домов сталкиваются с тем, что горячая вода не поднимается выше первого этажа, создавая пробку.В результате это приводит к закипанию жидкости в системе и выходу из строя котла или всего контура.

Такие же проблемы возникают с водоснабжением, когда вода просто не поднимается выше первого этажа, потому что мощности начальной помпы не хватает. Справиться с этими задачами поможет помпа, а помимо нее гидроаккумулятор. Это специальный расширительный бачок, позволяющий значительно увеличить срок службы помпы. Принцип работы, вкратце, следующий::

1. Насос перекачивает воду в водопровод, в том числе в бак.
2. Инертный газ в баллоне сжимается и создает необходимое давление.
3. Как только вы начинаете использовать водопроводную воду, давление в системе падает.
4. Если давление падает ниже критического уровня, гидроаккумулятор подает сигнал на насос, и он включается, снова перекачивая воду.

Без гидроаккумулятора при открытии крана насос сразу заработает, и система отопления просто не успеет прогреть проточную воду.Используя бачок, при открытии крана вы получаете ровно горячую воду, а наполнение происходит только при достижении критической отметки. При этом напор не только комфортный, но и практичный предмет, позволяющий снизить нагрузку на насос, а кроме того он защищает водную систему от гидроудара, неизменно возникающего в замкнутом контуре при заполнении жидкостью извне.

ТОП 10 лучших гидроаккумуляторов для водоснабжения

10 зубров ZRD

Гидравлический аккумулятор представляет собой полностью механическую систему.В нем нет электроники, а повышение давления в контуре обеспечивается за счет мембраны, выталкивающей воду и инертный газ, закачиваемый в полость резервуара. Но и здесь без электроники не обойтись. Например, в системе используется специальное реле. Когда давление в баллоне падает, реле получает сигнал об этом, и оно передает его насосу. Включается и начинает закачивать воду в бак.

Именно реле является самым слабым звеном гидроаккумулятора, и даже самые лучшие устройства рано или поздно выходят из строя.К счастью, их замена не составляет труда, и лучше сразу покупать более дорогой и качественный вариант, наподобие представленного здесь. Это реле от известного российского бренда, высочайшего качества и по привлекательной цене. Для дома это устройство незаменимо, так как служит очень долго и не требует замены долгие годы. Конечно, стандартные реле тоже редко выходят из строя, но если оно у вас есть дома, обязательно обратите внимание на это изделие.

9 Unipump 100L. горизонтальный

Российская компания Unipump производит лучшие элементы для систем водоснабжения. Вся их продукция отличается высоким качеством и привлекательной ценой. Но всегда нужно выбирать, что для вас важнее: надежность и качество или приемлемая цена. Это один из самых дорогих гидроаккумуляторов, главное достоинство которого — нержавеющая сталь, используемая при производстве. Его особенность в том, что он никогда не теряет своих защитных качеств, не способен ржаветь.

Любое покрытие рано или поздно теряет свои качества, да и сама нержавеющая сталь не подвержена коррозии. Конечно, цена этого устройства высока, даже очень высока, но учтите, что вы покупаете его один раз и на много лет вперед. К тому же он максимально безопасен, так как не имеет лакокрасочного покрытия. Нет, краска, которой покрывают баки, нетоксична и имеет все сертификаты безопасности, но здесь нет ни одного. Все максимально чисто и безопасно для вашего здоровья.

8 Ладана 12л. 3/4 ″

Водоснабжение частного дома — удовольствие не из дешевых. Вся система стоит очень дорого, но на некоторых элементах можно сэкономить. Например, перед нами самый дешевый танк, и это лучший способ сэкономить, так как, судя по отзывам, он отлично справляется со своими основными задачами.

Всего 1200 рублей за полноценный гидроаккумулятор и расширительный бачок объемом 12 литров. Крепление бака вертикальное, настенное и не очень удобное.Застежки расположены сзади, и установка может быть затруднена. Также клапан находится на верхней части бака, и при перекачке придется туда залезать. Все эти нюансы необходимо учитывать при установке, а также не вешать бак слишком высоко под потолком, чтобы не перекрывать доступ к напорному клапану. Проще говоря, на начальном этапе этого устройства вам вполне хватит, и поменять на более дорогое и удобное никогда не поздно, и особых усилий это не потребует.

7 Акваробот

Гидроаккумулятор для водоснабжения — это самостоятельное устройство, выполняющее свои специфические функции. Однако для обеспечения полной работоспособности системы требуются дополнительные элементы. Например, реле, которое включает и выключает насос. Он должен быть качественным, чтобы обеспечить своевременную подачу воды, а не просто так гнать насос. Также нужно следить за давлением воздуха в баке, чтобы гидроаккумулятор работал исправно.Для этого нужен манометр.

Все это необходимо приобретать отдельно, но можно взять этот комплект и вообще не заморачиваться с комплектацией. Здесь на одной емкости объемом 24 литра установлено все необходимое. Сам резервуар производит Unipump, а датчики автоматики и управления производятся компанией Aquarobot. Обе компании российские, давно сотрудничают, выпуская системы для максимальной совместимости. Вам не нужно беспокоиться о том, подходят ли элементы друг к другу или нет.Все максимально сбалансировано, а значит качественно и прочно. Бак установлен горизонтально, а манометр, а также нагнетательный клапан расположены сбоку, что позволяет без лишних проблем следить за давлением, а также качать воздух.

6 STOUT 100л.

Расширительный бак и гидроаккумулятор представляют собой простую систему. Здесь нет сложных элементов и функций, а многие производители просто не обращают внимания на внешнюю эстетику.Если ваш домашний резервуар находится на видном месте, и нет возможности его спрятать, есть смысл взять привлекательный на вид прибор. Но если его установить в отдельном помещении, о красоте можно забыть. И перед нами именно такой танк. Выглядит максимально просто, но за этой простотой скрывается настоящее немецкое качество, в котором уверяют производители.

По их словам, это лучший гидроаккумулятор производства Германии, но специально для российского климата.Производство сустава. То есть здесь есть мастерские, но все оборудование и контроль качества немецкие. Есть ли в этом плюсы, сказать сложно. В сети нет отрицательных отзывов об этом продукте. Все отмечают, что он со своими задачами справляется на сто процентов, и не подводит. Однако есть два недостатка. Во-первых, нестабильность. Ноги танка расположены под прямым углом, поэтому он шатается. А во-вторых, цена. Точно такие же танки, но исключительно российского или китайского производства, можно купить намного дешевле.

5 Unipump 2л.

Размер расширительного бачка подбирается в зависимости от среднего расхода воды. Чем она больше, тем чаще можно использовать воду, не включая насос, и системе не придется нагревать проточную воду и тратить на это много энергии. Но если у вас нет такой необходимости, и вы редко пользуетесь водой, например, при установке в загородном доме, то переплачивать нет смысла. Вы можете купить гидроаккумулятор самого маленького размера, который справится со своими задачами не хуже, чем его более крупные аналоги.

Это самый маленький расширительный бак объемом всего 2 литра. Он не требует крепления к стене или полу и отлично держится прямо на трубе. Конечно, он не сможет обеспечить большое количество горячей воды, и основная функция здесь — обеспечение безопасности и здоровья системы. Он предотвращает появление воздушных пробок в контуре, а также облегчает работу насоса, которому больше не нужно поддерживать постоянное давление в системе. Гидравлический аккумулятор делает это за это, не расходуя при этом ни ватта вашей электроэнергии.

4 Unipump 100L. (нержавеющая сталь)

Практически все расширительные бачки и гидроаккумуляторы изготовлены из обычной стали, на которую нанесена термополимерная краска. В этом нет ничего плохого, и все красители проходят необходимую сертификацию. Но, как известно, нет ничего вечного, и любая, даже самая лучшая краска рано или поздно теряет свои качества, а голая сталь начинает ржаветь. Конечно, это произойдет очень скоро, но если вы хотите максимального срока службы, то обязательно обратите внимание на это устройство.

Его главное преимущество — материал, из которого он изготовлен. Это высококачественная пищевая нержавеющая сталь. Он не ржавеет и не отслаивается. Следует понимать, что это не краска и не нанесенный на поверхность хром. Весь бак изготовлен из нержавеющей стали, поэтому ржаветь просто не может. К тому же нержавеющая сталь максимально безопасна для здоровья. Да, обычные резервуары тоже проходят необходимую сертификацию, но безопасность никогда не бывает лишней. Это лучший вариант, если у вас есть дети и вы используете воду из водопровода дома для приготовления пищи.

3 Вестер WAV 80

В большинстве случаев расширительные бачки и гидроаккумуляторы требуют сложной установки. Если речь идет о креплении к стене, причем достаточно большого бака на 80 или 100 литров, нужно особенно тщательно продумывать монтаж, чтобы бак не вырвался из стены, и не упал. С этой моделью таких проблем не будет, так как она не требует установки, а устанавливается на пол. Это лучшая конструкция с точки зрения устойчивости.Танк имеет три опоры, расположенные под углом. Это делает его максимально устойчивым, и даже если вы случайно ударите по нему, он не упадет.

Входное отверстие находится внизу. Расстояние от пола до входа 40 сантиметров. Этого вполне достаточно, чтобы провести монтаж и подключение к водопроводу дома. Общая высота бака вместе со станиной составляет 90 сантиметров, а нагнетательный клапан расположен в верхней части, что значительно облегчает процесс закачки воздуха в систему.Недостатков в этом устройстве не обнаружено, о чем свидетельствуют отзывы как пользователей, так и специалистов по установке подобных конструкций.

2 Ладана 100л.

Эта китайская компания производит множество элементов для систем водоснабжения. В том числе гидроаккумуляторы различной емкости и мощности. Это один из самых больших расширительных баков объемом сто литров. Это лучший вариант для установки в доме, где живет вся семья и горячая вода используется очень часто.

Гидроаккумулятор работает при минимальном давлении в контуре 0,2 атмосферы и это лучший показатель, так как ресурс насоса сохранен максимально. Устанавливает резервуар на пол, вертикально или на полку в верхней точке над водопроводными трубами. При установке необходимо учитывать общий вес прибора. Без воды это около 8 килограммов плюс сто литров воды. Также следует учитывать расположение клапана.Он расположен в задней части резервуара и должен быть установлен таким образом, чтобы к нему был беспрепятственный доступ. Закачивать воздух в систему не нужно часто, но рано или поздно давление все равно упадет, и необходимо надуть баллон.

1 UNIPUMP 15364 5 л

Гидроаккумуляторы, как правило, имеют только один тип установки. Они могут быть как горизонтальными, так и вертикальными. Однако есть модели, которые можно установить по своему усмотрению, в зависимости от типа контура и особенностей помещения.Вот как раз такой аппарат от известного российского производителя. Здесь устанавливается разветвитель на стыке устройства с водопроводом.

Сам резервуар не имеет креплений, то есть его не нужно крепить к стене. Он поддерживается трубами, и, поскольку его объем составляет всего 5 литров, этого вполне достаточно, чтобы поддерживать бак в неподвижном состоянии и не создавать нагрузку на контур. Впускной клапан укомплектован автоматикой от другого популярного бренда Aquarobot. Она давно зарекомендовала себя на рынке как надежная и долговечная система, точно определяющая давление в трубах.Это автоматическая система, которая включит ваш насос, когда давление в расширительном баке упадет.

Гидроаккумуляторы для водоснабжения: виды, функции, правила выбора

Гидроаккумуляторы для водоснабжения

Открывая кран в загородном доме, хозяин редко задумывается, откуда берется вода. Конечно, всем известно, что источником живительной влаги в системе водоснабжения является колодец, и что вода из него поступает в дом с помощью гидронасоса.Но далеко не все помнят один из основных элементов системы. Между тем для бесперебойного водоснабжения и увеличения срока службы системы гидроаккумуляторы для водоснабжения просто необходимы.

Содержание

• Функция гидроаккумуляторов в системе водоснабжения
• Устройство и принцип работы гидроаккумуляторов
• Типы гидроаккумуляторов: как сделать правильный выбор

Работа гидроаккумуляторов в системе водоснабжения

Гидравлический аккумулятор для систем водоснабжения, или напорный бак, предназначен для аккумулирования воды и поддержания давления, необходимого для нормального функционирования системы, а также действует как амортизатор для гидроударов, возникающих в результате запуска насоса или открытие запорной арматуры.Именно такая конструкция отвечает за создание нужного давления для правильной работы водопровода.

Ни одна замкнутая система водоснабжения не обходится без гидроаккумулятора

Интересно: гидроудары страшны не только «плевками» из крана. Они могут существенно повредить не только элементы водопровода, но и сантехнику.

Конечно, использование аккумуляторов не является обязательным условием. В открытой системе, в основе которой лежит большая емкость для воды, расположенная на некотором возвышении, в этом устройстве вообще нет необходимости.

А вот для загородного дома обычно применяется замкнутая схема водоснабжения с гидроаккумулятором. Это позволяет избежать большого количества проблем.

Важно: устройство значительно увеличивает срок службы насоса за счет уменьшения количества кратковременных запусков системы. Кроме того, установка гидроаккумулятора компенсирует расширение воды в трубах, что позволяет избежать возникновения избыточного давления.

Устройство и принцип действия гидроаккумуляторов

Напорный бак состоит из герметичного корпуса из металла и резиновой мембраны, аналогичной баллону, но отличающейся высокой прочностью.Все пространство между эластичной мембраной и телом заполнено безопасным для живых организмов инертным газом. Гидроаккумуляторы устанавливаются на трубопровод и присоединяются к нему посредством фланцевого соединения.

Аккумулятор для водопровода

Как работает напорный бак? Сначала вода попадает в эластичную мембрану и растягивает ее, в результате чего газ, находящийся между телом и мембраной, сжимается, увеличивая давление на мембрану.Именно благодаря эластичности эластичной мембраны и давлению газа в водопроводе поддерживается нужный уровень давления. При достижении необходимого давления внутри резинового бака насос будет отключен с помощью специального реле. Когда клапан открывается, давление падает, и насос снова включается.

Постоянная подача воды в гидроаккумулятор позволяет избежать кратковременных запусков насоса, ведущих к его быстрому износу. Как правило, объем напорного бака подбирается таким образом, чтобы он вмещал не менее четверти максимального минутного расхода воды в доме.Конечно, за это время вы мало что сделаете, но ополоснуть руки или набрать кружку воды за пятнадцать секунд вполне возможно. К тому же ситуация, когда в доме есть максимальный забор воды, встречается крайне редко, поэтому запаса воды в гидроаккумуляторе может хватить даже на мытье посуды.

Типы гидроаккумуляторов: как сделать правильный выбор

Гидроаккумуляторы делятся на два типа:

Название типа устройства полностью соответствует способу установки.Выбор будет проще, если в помещении можно использовать только один вид, но если габариты помещения позволяют использовать как вертикальные, так и горизонтальные напорные баки, останавливаться на каком-либо одном очень сложно.

Вертикальный гидроаккумулятор для водоснабжения

В этом случае следует обратить внимание на то, как воздух удаляется из резиновой мембраны. Наверное, всем известно, что вода всегда содержит растворенный воздух, который со временем выделяется и образует воздушные пробки в разных местах водопровода.

Полость перепонки не исключение. Так, для стравливания этого воздуха на каждом гидроаккумуляторе для систем водоснабжения инструкция предусматривает наличие дополнительного штуцера.

Горизонтальный гидроаккумулятор для водоснабжения

Вертикальные гидроаккумуляторы накапливают воздух в своей верхней части и легко снимаются с помощью такого нехитрого приспособления, но в напорных баках горизонтального типа дополнительный участок водопровода, в том числе шаровой клапан, воздушный штуцер и слив в канализацию, обязателен.

Совет: стравливать воздух из гидроаккумулятора следует не реже одного раза в месяц.

Удаление воздуха актуально только для баков емкостью более 100 литров, выбор гидроаккумулятора меньшего размера ограничен только простотой установки модели. Воздушные пробки в небольших сосудах под давлением удаляются путем периодического полного опорожнения.

Совет: вы можете выпустить воздух из небольших аккумуляторов через кран для умывальника или любое другое место, но сначала вы должны полностью отключить питание устройства.Для достижения лучшего результата повторите эту процедуру несколько раз.

К сожалению, большинство импортных напорных резервуаров на практике оказываются абсолютно не адаптированными к особенностям наших систем водоснабжения. Поэтому такая техника очень быстро выходит из строя. Аккумуляторы для водоснабжения Джилекс выпускает российская компания, которая разработала отличное оборудование, идеально подходящее для бытовых условий. К тому же эти устройства имеют более низкую цену по сравнению с импортными аналогами.

Как подключить гидроаккумулятор для водопровода

От того, какую схему водоснабжения в частный дом вы выберете, зависит стабильность подачи воды. Также не стоит забывать о простоте использования и эффективности.

Аккумулятор — важная часть водопровода частного дома. Это вода и сжатый воздух. Их разделяет специальная мембрана. Как только давление падает, включается насос и жидкость перетекает в систему.Благодаря этому давление быстро восстанавливается и резьба возобновляется.

Как только давление в гидроаккумуляторе достигает желаемого уровня, подача прекращается. Для предотвращения частого включения гидроагрегата, являющегося важной частью схемы водоснабжения частных домов, поток воды идет прямо от гидроаккумулятора.

Важно! Аккумулятор может обеспечить работу всей схемы питания частотой дома даже после отключения электроэнергии.При этом срок автономной работы напрямую зависит от объема бака.

Использование гидроаккумуляторов ↑

Устройство должно поддерживать постоянное давление в системе. Это его основная задача. Однако для того, чтобы это стало реальностью, необходимы следующие условия.

Важно! Для обеспечения давления внутри системы должно быть не менее половины атмосферного.

Чтобы вода из крана текла сразу после включения агрегата при хорошем давлении, в системе изначально должно быть достаточное давление.Ответственность за помпу. Роль гидроаккумулятора — предотвратить преждевременное выгорание машины.

Причина частых отключений может заключаться в том, что производительность компрессора превышает расход воды. Когда клапан открыт, станция создает желаемое давление, автоматически отключается, а затем машина снова запускается, так как она снижает давление в трубопроводах.

Очень часто гидроаккумулятор, используемый для воды, находился во всем здании даже при выключенном свете.Обычно требуется не менее ста литров, чтобы справиться с насущными потребностями семьи из трех человек.

Гидравлический аккумулятор необходим для предотвращения гидравлического удара. Когда в сети произошел резкий скачок, а в системе накопилось скопление в воздухе — частое срабатывание насосной станции приведет к разрушению лопастей нагнетателя. Это, в свою очередь, вызовет обрыв трубопровода.

Что такое гидроаккумуляторы и что это такое ↑

Для создания максимально надежной системы водоснабжения частных домов необходим аккумулятор.Поэтому в процессе покупки очень важно выбрать устройство, наиболее соответствующее вашим потребностям. Вам необходимо знать основные элементы конструкции агрегата, к ним относятся:

1. футляр на ножках,
2. мембрана или резиновая груша,
3. клапан для нагнетания воздуха,
4. защитный чехол.

Безусловно, каждая компания-производитель аккумуляторов для схем водоснабжения частных домов старается привнести в конструкцию что-то новое для достижения большей производительности и надежности системы.

Возьмем, к примеру, горизонтальные аккумуляторы. Дополняется краном или вентилем для отвода воздуха. Особого внимания заслуживают агрегаты для питьевой воды. Оборудование комплектуется грушами из специальных сортов резины. Этот материал обладает нейтральными химическими свойствами. Следовательно, жидкость не имеет ни запаха, ни вкуса.

Важно! Если гидроаккумулятор является частью централизованного теплоснабжения частного дома, он должен иметь расширительный бак.

В зависимости от типа размещения изолированные горизонтальные и вертикальные аккумуляторы для питания частных домов.Впервые использовался при обустройстве внешних систем. Насосные агрегаты устанавливаются непосредственно на гидрооборудование. Вертикальное расположение применяется в системах водоснабжения с погружными насосами.

В зависимости от назначения можно выделить три типа гидроаккумуляторов для схем водоснабжения частного дома:

• для подачи холодной воды;
• на подачу горячей воды;
• для систем отопления.

Естественно, что по конструкции блоки сильно отличаются друг от друга.В гидроаккумуляторах для горячего водоснабжения частных домов используются материалы, способные выдерживать высокие температуры. К тому же их устанавливают только при установке полноценной системы (когда есть горячая и холодная вода).

Внимание! Аккумуляторы отопления окрашены в красный цвет, а для холодной и горячей воды — в синий.

Прокладка труб в частном доме может производиться двумя основными способами: через последовательное соединение или подключение коллектора. Первый вариант идеально подойдет для небольшого загородного дома.Чтобы схема себя оправдала — комната должна вместить не более двух человек.

Внимание! Для домов с большим количеством человек схема последовательного подключения водоснабжения частного дома с аккумулятором не подходит.

Последовательная схема трубопровода исходя из того, что вода проходит по магистральному трубопроводу. Каждая точка потребления — тройник с краном. При использовании нескольких каналов давление падает. В результате в самый дальний пользователь не попадает вода.

Коллекторная схема построена совсем по другому принципу. Трубки удаляются из общего коллектора для каждого потребителя. Результат — одинаковое стабильное давление в каждом кране.

Внимание! Стоимость постройки коллекторной схемы намного дороже из-за большого количества труб.

Сейчас в большинстве частных домов устанавливают именно коллекторный контур водоснабжения с аккумулятором. Он состоит из следующих элементов:

1. Скважина или колодец.
2. Насосная станция.От колодца или колодца под землей подводится водовод и к насосу.
3. Аккумулятор. От него на подвесах на трубе нужно поставить тройник с запорной арматурой. В одной трубке будет вода для дома, в другой на технические нужды.
4. Труба, по которой вода подается в водопроводную сеть частного дома, соединяется с водоочистной станцией.
5. На выходе из системы водоподготовки установлен тройник, разделяющий горячую и холодную воду.
6. Трубопровод холодной воды включен в соответствующий коллектор. Установлена ​​запорная арматура.
7. Второй канал должен идти к нагревателю и, следовательно, врезаться в коллектор.

Это принципиальная схема водоснабжения частного дома с напорным баком. При необходимости он может включать дополнительные элементы для расширения базовой функциональности.

Важную роль в схеме подключения гидроаккумулятора к водопроводу частного дома играет обратный клапан.Он позволяет сжатому воздуху с мембраной выдавливать воду в колодец.

Важно! Клапан установлен на насосе. И сделать это нужно до подключения остальных элементов в цепи подачи в частные дома.

Для удобства процедура подключения разбита на следующие этапы:

1. Погружной насос первой установки.
2. Все прошло по нормам на тросе, груз определяется глубиной колодца.
3. На тросе есть место, которое необходимо для опускания аппарата перекачки жидкости. Он должен быть не более 30 дюймов до дна.
4. После закрепления насоса на напорном трубопроводе через шланг подключается к реле давления. Это уместно.
5. К штуцеру поочередно подключаются гидроаккумулятор, играющий главную роль в схеме водоснабжения и трубопровода, ведущего к точкам потребления. Последний разъем нужен для подключения блока управления.

Все соединения в системе водоснабжения частного дома с напорным баком должны быть надежно загерметизированы. Лучше всего использовать паклю с герметиком.

Правильно написанная схема водоснабжения частного дома с гидроаккумулятором позволяет защитить трубопровод от гидроудара. Он также обеспечивает резервное водоснабжение на все случаи жизни.

Для использования гидроаккумулятора в качестве альтернативного источника водоснабжения необходим объем бака не менее 100 литров на трех членов семьи.На двоих хватит 50.

Связанные с контентом

Аккумуляторы | Гидравлика и пневматика

Загрузить эту статью в формате .PDF

Аккумуляторы обычно устанавливаются в гидравлических системах для хранения энергии и сглаживания пульсаций. Обычно в гидравлической системе с аккумулятором может использоваться насос меньшего размера, поскольку аккумулятор накапливает энергию от насоса в периоды низкой нагрузки. Эта энергия доступна для мгновенного использования и высвобождается по запросу со скоростью, во много раз превышающей ту, которая может быть подана одним насосом.

Рисунок 1. Поперечные сечения типичных баллонных и поршневых аккумуляторов. Нажмите на изображение для увеличения.

Аккумуляторы

также могут действовать как поглотители перенапряжения или пульсации, подобно тому как воздушный купол используется в пульсирующих поршневых или ротационных насосах. Аккумуляторы амортизируют гидравлический удар, уменьшая удары, вызванные быстрым срабатыванием или внезапным запуском и остановкой силовых цилиндров в гидравлической цепи.

Существует четыре основных типа гидроаккумуляторов: нагруженный поршневой тип, мембранный (или баллонный) тип, пружинный и гидропневматический поршневой.Первым использовался грузоподъемный тип, но он намного больше и тяжелее по своей вместимости, чем современные поршневые и баллонные типы. Как утяжеленные, так и пружинные типы сегодня встречаются нечасто. Гидропневматические аккумуляторы, рис. 1, являются наиболее часто используемым в промышленности типом.

Функции

Накопитель энергии — Гидропневматические аккумуляторы содержат газ вместе с гидравлической жидкостью. Жидкость обладает небольшими динамическими характеристиками накопления энергии; объем обычных гидравлических жидкостей может быть уменьшен примерно на 1.7% под давлением 5000 фунтов на квадратный дюйм. (Однако эта относительная несжимаемость делает их идеальными для передачи мощности, обеспечивая быстрое реагирование на потребность в мощности.) Следовательно, когда высвобождается только 2% от общего содержащегося объема, давление оставшегося масла в системе падает до нуля.

С другой стороны, газ, являющийся партнером гидравлической жидкости в гидроаккумуляторе, можно сжимать до небольших объемов при высоких давлениях. Потенциальная энергия хранится в сжатом газе и высвобождается по запросу.Такую энергию можно сравнить с энергией поднятого копра, готового передать свою огромную энергию на сваю. В гидроаккумуляторе поршневого типа энергия сжатого газа оказывает давление на поршень, разделяя газ и гидравлическую жидкость. Поршень, в свою очередь, выталкивает жидкость из цилиндра в систему и в место, где будет выполняться полезная работа.

Поглощение пульсаций — Насосы, конечно же, вырабатывают необходимую мощность, которая может использоваться или храниться в гидравлической системе.Многие насосы передают эту мощность пульсирующим потоком. Поршневой насос, обычно используемый из-за его способности выдерживать высокое давление, может создавать пульсации, вредные для системы высокого давления. Аккумулятор, правильно расположенный в системе, существенно смягчит эти колебания давления.

Амортизация — Во многих гидравлических системах приводной элемент гидравлической системы внезапно останавливается, создавая волну давления, которая распространяется обратно через систему. Эта ударная волна может создавать пиковое давление, в несколько раз превышающее нормальное рабочее давление.Это может вызвать нежелательный шум или даже сбой системы. Правильно расположенная в системе газовая подушка аккумулятора минимизирует этот шок.

Примером этого применения является амортизация ударов, вызванных внезапной остановкой погрузочного ковша на гидравлическом фронтальном погрузчике. Без гидроаккумулятора ковш весом более 2 тонн может полностью оторвать от земли задние колеса погрузчика. Сильные удары по раме и оси трактора, а также износ оператора преодолеваются за счет добавления в гидравлическую систему соответствующего гидроаккумулятора.

Дополнительная подача насоса — Аккумулятор, способный накапливать энергию, может дополнять гидравлический насос при подаче энергии в систему. Насос накапливает потенциальную энергию в аккумуляторе во время простоев рабочего цикла. Аккумулятор передает эту резервную мощность обратно в систему, когда цикл требует аварийной или пиковой мощности. Это позволяет системе использовать насос гораздо меньшего размера, что приводит к экономии затрат и мощности.

Поддержание давления — Изменения давления происходят в гидравлической системе, когда жидкость подвергается повышению или понижению температуры.Также может быть падение давления из-за утечки гидравлической жидкости. Аккумулятор компенсирует такие изменения давления путем подачи или приема небольшого количества гидравлической жидкости. Если основной источник питания выйдет из строя или остановится, аккумулятор будет действовать как вспомогательный источник энергии, поддерживая давление в системе.

Распределение жидкости — Аккумулятор может использоваться для подачи небольших объемов жидкостей, таких как консистентные смазки и масла, по команде.

Операция

При правильном размере и предварительной зарядке аккумуляторы обычно переключаются между ступенями (d) и (f), рисунок 2.Поршень не будет контактировать ни с одной крышкой в ​​поршневом аккумуляторе, а баллон не будет контактировать с тарельчатым клапаном или сжиматься, так что он разрушительно загибается в верхней части своего корпуса.

Производители указывают рекомендуемое давление предварительной зарядки для своих аккумуляторов. В приложениях для хранения энергии баллонный аккумулятор обычно предварительно заряжается до 80% минимального давления в гидравлической системе, а поршневой аккумулятор — до 100 фунтов на квадратный дюйм ниже минимального давления в системе. Давление предварительной зарядки определяет, сколько жидкости останется в гидроаккумуляторе при минимальном давлении в системе.

Рисунок 2. Шесть этапов работы гидроаккумуляторов: этап (а), аккумулятор пустой — газ отсутствует; стадия (б) — аккумулятор предварительно заправлен сухим азотом; стадия (c), давление в системе превышает давление предварительной зарядки, и гидравлическая жидкость течет в аккумулятор; стадия (d), пики давления в системе, максимальное количество жидкости поступило в аккумулятор, и открывается система сброса давления; стадия (e), падение давления в системе, давление предварительной зарядки выталкивает жидкость из аккумулятора в систему; и на стадии (f) давление в системе достигает минимума, необходимого для выполнения работы.

Правильная предварительная заправка включает точное заполнение газовой стороны аккумулятора сухим инертным газом, например азотом, при отсутствии гидравлической жидкости на жидкостной стороне. Зарядка аккумулятора затем начинается, когда гидравлическая жидкость попадает в жидкостную сторону, и происходит только при давлении, превышающем давление предварительной зарядки. Во время зарядки газ сжимается для хранения энергии.

Правильное давление предварительной зарядки — самый важный фактор в продлении срока службы аккумулятора. Тщательность, с которой необходимо выполнять и поддерживать предварительную зарядку, является важным фактором при выборе типа аккумулятора для приложения, при прочих равных.Если пользователь неосторожно относится к настройкам давления газа и предохранительного клапана или регулирует давление в системе без соответствующей регулировки давления предварительной зарядки, срок службы может сократиться, даже если был выбран правильный тип гидроаккумулятора. Если был выбран неправильный аккумулятор, преждевременный выход из строя почти наверняка.

Монтажное положение

Оптимальное положение для установки любого гидроаккумулятора — вертикальное с гидравлическим отверстием вниз. Поршневые модели могут быть горизонтальными, если жидкость остается чистой.Когда твердые загрязнители присутствуют или ожидаются в значительных количествах, горизонтальный монтаж может привести к неравномерному или ускоренному износу уплотнения. Максимальный срок службы может быть достигнут в горизонтальном положении с помощью нескольких поршневых уплотнений для уравновешивания параллельной поверхности поршня.

Рис. 3. Горизонтально установленный аккумулятор может вызвать неравномерный износ баллона и улавливать жидкость вдали от гидравлического клапана.

Баллонный аккумулятор также может быть установлен горизонтально, рис. 3, но неравномерный износ баллона, когда он трется о корпус при плавании в жидкости, может сократить срок службы.Степень повреждения зависит от чистоты жидкости, частоты цикла и степени сжатия (определяемой как максимальное давление в системе / минимальное давление в системе). В крайних случаях жидкость может попасть в ловушку вдали от гидравлического конца, что снижает производительность или может удлинить баллон, чтобы заставить тарелку закрыться преждевременно.

Размеры и мощность

Доступные размеры и емкость также влияют на выбор типа аккумулятора. Поршневые аккумуляторы определенной емкости часто поставляются с различными диаметрами и длинами, таблица 1.Кроме того, поршни могут быть изготовлены по индивидуальной длине с небольшой надбавкой к цене или без нее. Баллонные гидроаккумуляторы предлагаются только одного размера на каждую емкость, с меньшим объемом доступной емкости.

Таблица 1 — Относительные выходы, аккумулятор на 10 галлонов
Степень сжатия 1/2	Давление в системе, фунт / кв. Дюйм		Рекомендуемая предварительная зарядка, фунт / кв. Дюйм		Мощность, галлон
	максимум 1	минимум 2	мочевой пузырь 3	поршень 4	мочевой пузырь 5	поршень 6
1.5 2,0	3 000 3 000	2 000 1 500	1,600 1,200	1,900 1,400	2,53 3,80	3,00 4,41
3,0 6,0	3 000 3 000	1,000 500	800 –	900 400	5,06 –	5,70 6,33

По своей природе более высокая мощность поршневого гидроаккумулятора может сделать его лучшей альтернативой при ограниченном пространстве.В таблице 1 приведены выходные данные для поршневых и баллонных аккумуляторов емкостью 10 галлонов, работающих изотермически в качестве вспомогательных источников энергии в диапазоне минимальных давлений в системе. Различия в давлении предварительной зарядки, столбцы 3 и 4 (определяемые 80% минимального давления в системе для моделей баллонов, на 100 фунтов на кв. Дюйм ниже минимального для поршня) приводят к существенной разнице в выходах, столбцы 5 и 6.

Чтобы предотвратить чрезмерную деформацию баллона и высокие температуры баллона, также обратите внимание в Таблице 1, что баллонные аккумуляторы должны иметь степень сжатия более 3: 1.

Составные части

Рис. 4. Поршневые аккумуляторы, используемые вместе с газовыми баллонами.

Хотя модели баллонов не доступны для размеров более 40 галлонов, поршневые конструкции в настоящее время поставляются на одну емкость до 200 галлонов. Экономика и доступное пространство для установки побудили инженеров рассмотреть возможность установки нескольких компонентов. Два из них подходят для большинства приложений с высокой производительностью.

Установка на Рисунке 4 состоит из нескольких газовых баллонов, обслуживающих один поршневой аккумулятор через газовый коллектор.Размер аккумуляторной части должен быть таким, чтобы поршень не ударял по крышкам во время езды на велосипеде. Одним из недостатков этой конструкции является то, что отказ одного уплотнения может вызвать утечку газа из газовой системы. Поскольку газовые баллоны часто дешевле аккумуляторов, одним из преимуществ такой установки может быть более низкая стоимость.

Рис. 5. Несколько аккумуляторов могут быть объединены в коллектор для обеспечения больших потоков в системе.

Несколько гидроаккумуляторов поршневой или баллонной конструкции могут быть установлены на гидравлическом коллекторе, рис. 5.При использовании поршневых аккумуляторов поршень с наименьшим трением будет двигаться первым и иногда может опускаться на гидравлический колпачок. В медленных или редко используемых системах это несущественно.

Газобаллонные установки

Рис. 6. Небольшой аккумулятор может выполнять свою работу, если он удаленно подключен к дополнительному газовому баллону.

Удаленное хранение газа обеспечивает гибкость в больших и малых системах, рис. 6. Концепция газового баллона обычно описывается этой простой формулой: размер аккумулятора минус необходимый выход жидкости равен размеру газового баллона.Например, приложение, в котором требуется аккумулятор емкостью 30 галлонов, может потребовать от 8 до 10 галлонов выходной жидкости. Таким образом, это приложение может быть удовлетворено аккумулятором на 10 галлонов и газовым баллоном на 20 галлонов.

Аккумулятор, используемый с удаленным хранением газа, обычно имеет порт того же размера на стороне газа, что и на стороне гидравлики, чтобы обеспечить беспрепятственный поток газа в газовый баллон и из него. Газовый баллон имеет эквивалентный порт на одном конце и газозаправочный клапан на другом. Эти двухкомпонентные аккумуляторы могут быть сконфигурированы или изогнуты под любым углом, чтобы соответствовать доступному пространству.

Концепция газового баллона подходит как для баллонных, так и для поршневых аккумуляторов. Обратите внимание, что для баллонных аккумуляторов требуется специальное устройство, называемое перегородкой на стороне газа, чтобы предотвратить выдавливание баллона в трубопровод газового баллона.

Опять же, размер поршневого гидроаккумулятора должен быть таким, чтобы предотвратить его опускание на дно в любом конце цикла. Размеры мочевого пузыря должны быть такими, чтобы не допускать наполнения более чем на 85% или опорожнения более чем на 85%. Скорость потока между перегородкой для переноса баллона и его газовым баллоном будет ограничиваться горловиной перегородки для переноса.Из-за этих недостатков баллонные аккумуляторы / баллонные аккумуляторы следует зарезервировать для специальных применений.

Расход и время отклика

Таблица 2 предлагает максимальные значения расхода для представительных размеров и типов аккумуляторов. Большие стандартные конструкции баллонов ограничены до 220 галлонов в минуту, хотя скорость может быть увеличена до 600 галлонов в минуту с использованием дорогостоящего порта с высокой пропускной способностью. Тарельчатый клапан регулирует расход; чрезмерный поток приводит к преждевременному закрытию тарелки. Несколько аккумуляторов, установленных на общем коллекторе, необходимы для достижения расхода более 600 галлонов в минуту.

Таблица 2 — Максимально рекомендуемый расход гидроаккумулятора
Поршень , диаметр, дюйм	Емкость баллона	галлонов в минуту при 3000 фунт / кв.			1 кварт 1 галлон 2½ галлона	100 400 800	60 150 220	— — 600
		7 9 12	больше 2½ галлона	1,200 2,000 3,400	220 220 220	600 600 600

Допустимые скорости потока для поршневых гидроаккумуляторов обычно превышают значения для баллонных конструкций.Поток ограничен скоростью поршня, которая не должна превышать 10 футов / сек, чтобы избежать повреждения уплотнения поршня. В высокоскоростных приложениях высокие температуры контакта уплотнения и быстрая декомпрессия азота, проникшего в материал уплотнения, могут вызвать пузыри, трещины и ямки в резине.

Баллонные гидроаккумуляторы

быстрее реагируют на изменения давления в системе, чем поршневые, по двум причинам:

1. Резиновые баллоны не должны преодолевать статическое трение, которое должно преодолевать поршневое уплотнение, и 2. Масса поршня не требует ускорения и замедления.
Однако на практике разница в ответах может быть не такой большой, как принято считать, и, вероятно, несущественной в большинстве приложений.

Амортизатор

Рис. 7. Испытательная схема для генерации и измерения ударных волн в системе.

Тесты, проведенные в Университете Висконсина, Мэдисон, показывают, что для контроля шока не обязательно нужен аккумулятор в мочевом пузыре. При номинальном расходе системы 30 галлонов в минуту в испытательном контуре, рис. 7, направленный регулирующий клапан с внутренним управлением, расположенный на расстоянии 118 футов от насоса, закрывается, создавая удар.Когда ударная волна проходит от клапана обратно через гидравлические линии, огибает углы и различные ограничения, некоторая часть ее энергии расходуется при ускорении массы жидкости в линиях.

Рисунок 8. На графике показаны результаты ударно-волновых испытаний.

С 1 дюйм. трубка, установка предохранительного клапана на 2750 фунтов на квадратный дюйм и отсутствие аккумулятора в цепи, осциллограмма A , рисунок 8, показывает скачок давления на 385 фунтов на квадратный дюйм по сравнению с настройкой предохранительного клапана. Добавление поршневого гидроаккумулятора на 1 галлон к клапану снижает переходной режим до 100 фунтов на кв. Дюйм сверх уставки предохранительного клапана, график B .Замена баллонного гидроаккумулятора емкостью 1 галлон сокращает переходной режим до 78 фунтов на кв. Дюйм сверх уставки предохранительного клапана, график C , всего на 22 фунта на квадратный дюйм лучше, чем защита поршневого типа.

Рис. 9. Результаты второго испытания с использованием трубки меньшего диаметра.

Второй аналогичный тест с 5/8 дюйм. Настройка трубопровода и предохранительного клапана на 2650 фунтов на квадратный дюйм приводит к скачку давления на 2011 фунтов на квадратный дюйм по сравнению с настройкой предохранительного клапана без аккумулятора, график A, , рисунок 9. Поршневой аккумулятор демпфирует переходный процесс до 107 фунтов на квадратный дюйм по сравнению с настройкой предохранительного клапана, график B , в то время как баллонный аккумулятор гасит переходный процесс до 87 фунтов на кв. Дюйм по сравнению с настройкой предохранительного клапана, кривая C .Разница между типами аккумуляторов в подавлении ударов снова была незначительной.

Сервооборудование

Другое распространенное заблуждение гласит, что для всех сервоприложений требуется баллонный аккумулятор. Опыт показывает, что лишь небольшой процент сервоприводов требует времени отклика 25 мс или меньше, область, где разница в отклике между поршневыми и баллонными гидроаккумуляторами становится существенной. Накопители мочевого пузыря должны использоваться для приложений, требующих ответа менее 25 мс, и любого типа, когда ответ 25 мс или более является адекватным.

Настройка и обслуживание: предварительная зарядка

На недавно отремонтированных баллонных гидроаккумуляторах внутренний диаметр корпуса следует смазать системной жидкостью перед предварительной заправкой. Эта жидкость действует как подушка, смазывает и защищает мочевой пузырь, когда он раскручивается и раскручивается. Когда начинается предварительная зарядка, следует медленно вводить начальные 50 фунтов на квадратный дюйм азота.

Рис. 10. Звездообразование на конце баллона (а) может указывать на потерю эластичности материала баллона из-за охрупчивания от холодного газообразного азота во время предварительной зарядки.Если мочевой пузырь проталкивается под тарелку (b), мочевой пузырь может выдержать С-образный разрез тарелки.

Несоблюдение этих мер предосторожности может привести к немедленному отказу мочевого пузыря. Азот под высоким давлением, быстро расширяющийся и, следовательно, холодный, может направлять длину сложенного пузыря и концентрироваться на дне. Охлажденная хрупкая резина, быстро расширяющаяся, может разорваться в виде звездообразования, рис. 10 (а). Мочевой пузырь также может быть зажат под тарелкой, в результате чего на дне мочевого пузыря получится С-образный разрез, рис. 10 (b).

Сторона жидкости поршневых аккумуляторов должна быть пустой во время предварительной зарядки, чтобы объем на стороне газа был максимальным. Во время предварительной зарядки могут возникнуть небольшие повреждения, если таковые имеются.

Слишком высокое давление предварительной зарядки или снижение минимального давления в системе без соответствующего снижения давления предварительной зарядки может вызвать проблемы в работе или повреждение аккумуляторов. При чрезмерном давлении предварительной зарядки поршневой гидроаккумулятор будет переключаться между ступенями (e) и (b), рисунок 2, и поршень будет находиться слишком близко к гидравлической торцевой крышке.Поршень может упасть при минимальном давлении в системе, что приведет к снижению производительности и, в конечном итоге, к повреждению поршня и его уплотнения. Часто слышно удары поршня; звук служит предупреждением о надвигающихся проблемах.

Слишком высокий предварительный заряд в баллонном аккумуляторе может загнать баллон в тарельчатый узел при переключении между стадиями (e) и (b), рис. 2. Это может вызвать усталостное разрушение пружины и тарельчатого клапана в сборе или защемление и отрежьте мочевой пузырь, если пакет застрял под тарелкой, когда он был принудительно закрыт.Слишком высокое давление предварительной зарядки является наиболее частой причиной отказа мочевого пузыря.

Слишком низкое давление предварительной зарядки или повышение давления в системе без компенсирующего увеличения давления предварительной зарядки также может вызвать проблемы в работе с возможным повреждением аккумулятора. Без предварительной зарядки в поршневом гидроаккумуляторе поршень, скорее всего, попадет в крышку газового конца и, вероятно, останется там. Единичный контакт вряд ли вызовет повреждение.

Для баллонных аккумуляторов слишком низкая предварительная зарядка или ее отсутствие может иметь серьезные последствия.Баллон может быть раздавлен до верхней части оболочки, затем может выдавиться в газовый клапан и быть проколот. Одного такого цикла достаточно, чтобы разрушить мочевой пузырь. Таким образом, поршневые гидроаккумуляторы более терпимы к неправильной подзарядке.

Загрузить статью в формате .PDF

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 — 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 вызвать 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 диафрагменные 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.

Power Water Networks — LOW-TECH MAGAZINE

Гидроаккумулятор. Картина: Лес Чатфилд.

---

«Использование воды — как ни странно игнорируемая тема в инженерной литературе.Как романтический или популярный аспект инженерной мысли, гидравлическая энергия никогда не привлекала внимания общественности, как паровой двигатель, локомотив или даже двигатель внутреннего сгорания «.

Ян Макнил, Hydraulic Power , 1972

---

Теоретические основы гидравлической передачи энергии были заложены в 1647 году французским вундеркиндом Блезом Паскалем. Путем экспериментов он обнаружил, что вода — в отличие от воздуха — практически несжимаема и передает давление одинаково во всех направлениях.

Значение «гидростатического парадокса» было продемонстрировано в «машине умножения сил» Паскаля, проиллюстрированной ниже. Он состоит из двух вертикальных цилиндров, соединенных между собой трубой. Вся система заполнена водой и герметично закрыта. Один цилиндр содержит плунжер малого диаметра, а другой цилиндр содержит плунжер, площадь поперечного сечения которого в 100 раз больше.

Станок для умножения сил.

Паскаль продемонстрировал, что если на маленький поршень поместить груз, он сможет поднять груз, помещенный поверх большого поршня, который в 100 раз тяжелее.Таким образом, машина Паскаля позволяла умножать силы — в приведенном выше примере отношение выходного усилия к входному усилию составляет 100 к 1. Другими словами, вы можете получить выходное усилие в 100 кг для входного усилия всего 1 кг.

Машина для умножения сил

Умножение силы не было чем-то новым в 1600-х годах. Более простые устройства, такие как шкивы, зубчатые передачи, кабестаны, лебедки и беговые колеса — все вариации рычага возрастом 7000 лет — также могут получать высокую выходную силу из небольшой входной силы.Например, римляне построили краны с механическим преимуществом до 70 к одному, что означало, что один человек, приложив усилие всего 25 кг, мог поднять вес 1,75 тонны.

Однако гидравлическая версия рычага имеет одно выдающееся преимущество перед более ранними механизмами: потери на трение очень малы и не зависят от механического преимущества. Следовательно, возможный коэффициент размножения почти бесконечно больше, и оба поршня могут находиться на значительном расстоянии друг от друга — примерно до 25 км, как мы увидим.

---

В гидравлике потери на трение не зависят от механического преимущества, поэтому возможный коэффициент увеличения силы почти бесконечен

---

Увеличение усилия может быть выполнено либо путем увеличения пропорции между диаметрами обоих поршней, либо путем приложения большей мощности к меньшему поршню. Как и в случае с более ранними механизмами, то, что достигается за счет механического преимущества, теряется в соотношении скоростей.

Если небольшое гидравлическое усилие преобразуется в большее усилие, его скорость работы будет уменьшена точно в обратной пропорции, потому что пройденное расстояние увеличивается в той же пропорции, что и сила.Например, человек, нажимающий на маленький поршень на 10 сантиметров, переместит другой поршень вверх только на 1/100 этого расстояния.

Следовательно, в закрытой системе более тяжелый груз можно было поднимать только на очень ограниченное расстояние, в зависимости от длины плунжера. Однако этот предел снимается, когда в систему добавляется больше воды, и меньший поршень, вместо того, чтобы опускаться только один раз, совершает несколько ходов — другими словами, когда он работает как насос. В этом случае больший поршень будет продолжать подниматься.

Гидравлический пресс

Паскаль смог доказать свою точку зрения только косвенно, поскольку доступные в то время материалы были недостаточно прочными, чтобы выдержать давление. Пройдет еще полтора века, прежде чем умножение гидравлической силы будет реализовано на практике. Его первым применением было не подъемное устройство, а скорее наоборот: гидравлический пресс, который создает сжимающую силу.

Обычный шнековый пресс того времени, мало развитый с тех пор, как римляне использовали его для прессования оливок и винограда, требовал больших усилий для работы, имел большие потери энергии на трение (+ 80%) и не мог выдерживать нагрузку более 25 тонн. нагрузка.(Винт, который преобразует вращательное движение в линейное движение, в основном представляет собой наклонную плоскость, обернутую вокруг цилиндра).

Слева: Винтовой пресс. Изображение предоставлено Брюсом К. Саттерфилдом. Справа: гидравлический пресс.

Гидравлический пресс был изобретен в 1796 году английским слесарем и плотником Джозефом Брамах. Он был полностью основан на теоретической работе Паскаля. Гидравлический пресс Брамы, приводимый в движение ручным насосом, значительно увеличил нагрузку на человека.

Используя доступные в то время материалы, компания Bramah достигла общего отношения 1000: 1, что означает, что эффективная нагрузка в 60 тонн на подъемный поршень может быть уравновешена всего лишь 60 кг на рукоятке насоса. КПД гидравлического пресса составил более 90%.

Порты и верфи

Несмотря на исключительную пригодность гидравлики для работы с краном, в первой половине девятнадцатого века в этой области почти не было прогресса.Во многом это было связано с проблемой надежного и эффективного преобразования линейного движения гидроцилиндра во вращательное движение ствола крана или барабана. В первой половине девятнадцатого века обработка грузов в портах, верфях и железнодорожных станциях по-прежнему осуществлялась с помощью кранов с приводом от человека, но потребность в более высоких и мощных кранах была огромной.

Начиная с 1830-х годов, железо стало использоваться в качестве материала для кораблестроения, параллельно с этим увеличились размеры кораблей.Обычные подъемные системы больше не подходили. В большинстве стран решение было найдено в паровом кране, появившемся в 1850-х годах. Однако в портах и ​​верфях Британии появилась достойная альтернатива: водный кран.

---

В течение первой половины девятнадцатого века обработка грузов в портах, верфях и железнодорожных станциях по-прежнему производилась с помощью кранов с приводом от человека

---

Британский инженер Уильям Армстронг начал проектировать и эксплуатировать мощные гидравлические краны в 1840-х годах.Полностью осознавая, что гидравлика лучше всего приспособлена для обеспечения медленного, устойчивого движения, Армстронг разработал метод подъема груза за один ход поршня или поршня, в достаточной степени увеличивая движение с помощью шкивов.

Однако его усилия были осложнены низким и неравномерным давлением в городской сети, которая была источником энергии для этих машин. Максимальная выходная мощность машины с водным приводом определяется давлением и расходом воды. В городской водопроводной сети давление воды подавалось (и часто остается) с помощью водонапорной башни.Поскольку практическая высота водонапорной башни ограничена, то ограничивается и давление воды. Водонапорная башня высотой 50 м (165 футов) может создавать давление воды 70 фунтов на квадратный дюйм (psi).

Следовательно, единственный способ еще больше увеличить выходную мощность крана, работающего на воде из городской сети, — это увеличить расход воды. Однако это увеличивает потребление питьевой воды и увеличивает размер и стоимость труб, клапанов, цилиндров и других частей системы. Более того, если потребность в питьевой воде со стороны других пользователей превышает средний уровень, уровень воды в водонапорной башне упадет, как и давление воды и выходная мощность машины.

Гидравлический аккумулятор

В 1851 году Армстронг предложил альтернативное решение, решающее эти проблемы: гидроаккумулятор. Хотя он намного более компактный, чем водонапорная башня, он может производить обычное давление воды 700 фунтов на квадратный дюйм или выше — по крайней мере, в 10 раз больше давления воды в городской водопроводной сети. Это позволяло производить на порядок больше энергии без увеличения расхода воды и увеличения размеров компонентов системы.

Гидравлический аккумулятор Армстронга представлял собой хитроумное изобретение, в котором поршень или поршень оказывали давление на воду в вертикальном цилиндре.Поршень был нагружен балластом собственного веса, который обычно имел форму цилиндрического балластного контейнера, окружающего центральный цилиндр (изображение внизу слева). Контейнер был заполнен щебнем, железным ломом или другим балластным материалом.

Гидравлический аккумулятор в гавани Бристоля. Википедия Commons. Гидравлический аккумулятор, Уолш-Бэй, Сидней. Источник: NSW HSC Online.

При давлении воды 700 фунтов на квадратный дюйм балласт составлял около 100 тонн, воздействуя на гидроцилиндр диаметром около 45 см с вертикальным ходом от 6 до 7 метров.В гидроаккумуляторах другого типа использовалась прямоугольная плита для поддержки балласта кирпичной кладки (изображение вверху справа) или стальных плит. Гидравлические аккумуляторы могут быть установлены на открытом воздухе или в специально спроектированном здании.

---

По сравнению с водонапорной башней гидроаккумулятор может обеспечивать в десять раз большую мощность и поддерживать равномерное давление во всей сети

---

Гидроаккумулятор работает примерно так же, как водонапорная башня.Центральный цилиндр имеет впускное и выпускное отверстия для воды внизу. Воду из доков можно было закачивать через входное отверстие паровым насосом, поднимая поршень, в то время как ее можно было вытолкнуть через выход в магистраль для распределения, опуская поршень.

Энергия накапливалась при движении тарана вверх и восстанавливалась при его спуске. Скорость откачки паровой машины регулировалась в зависимости от уровня воды в аккумуляторе либо автоматически с помощью механических соединений, либо с помощью человека.

Однако, в отличие от водонапорной башни, гидроаккумулятор может поддерживать равномерное давление во всей системе независимо от объема воды в цилиндре, потому что это вес балласта, а не вес воды, который создает давление — Другими словами, гидроаккумулятор выдает давление по нагрузке, а не по высоте.

Гидравлический аккумулятор с эффективностью зарядки / разрядки выше 98% и отсутствием саморазряда был чрезвычайно энергоэффективным устройством.

Заводское оборудование с приводом от воды

Введение гидроаккумулятора имело два важных эффекта. Во-первых, значительно расширился ассортимент машин с гидравлическим приводом. Гидромоторы, подключенные к городской сети, были бытовыми приборами и инструментами мастерских. Но Армстронг и другие инженеры адаптировали воду под высоким давлением для множества промышленных применений, требующих большой мощности, таких как ковка, штамповка, штамповка, отбортовка, резка и клепка (предшественник сварки).

Клепальный станок с гидравлическим приводом.

В портах вода высокого давления приводила в действие не только краны и подъемные машины, перемещающие грузы в доках и на складах, но также запирающие ворота, поворотные мосты, лодочные подъемники и гравийные доки. На железнодорожных станциях гидравлическая передача энергии использовалась для обработки грузов и перемещения железнодорожных вагонов (с использованием гидравлических шпилей), а также для управления поворотными платформами, лифтами и механизмами перемещения. Все эти применения гидравлической энергии были бы невозможны из-за низкого и неравномерного давления в городской сети.

Чтобы понять важность гидравлической энергии, достаточно еще раз взглянуть на эволюцию подъемных устройств. В 1586 году обелиск весом 344 тонны был перемещен между площадями Рима. Доменик Фонтана, мастер-строитель Ватикана, возвел обелиск с помощью 40 кабестанов, обработанных 400 мужчинами и 75 лошадьми. В 1878 году Джон Диксон поднял еще один обелиск — иглу Клеопатры весом 209 тонн — с помощью четырех гидравлических подъемных домкратов, которыми управляли четыре человека.

Электросети и водоснабжения

Во-вторых, гидроаккумулятор позволял эффективно передавать мощность на большие расстояния.Для трубопровода диаметром 30 см падение давления в водопроводной сети составляет около 10 фунтов на квадратный дюйм на милю, и эта цифра не зависит от давления воды. Таким образом, если вы пропускаете воду с давлением 70 фунтов на квадратный дюйм на расстояние 7 миль (12 км), вся энергия теряется. Но если вы пропускаете воду на такое же расстояние с давлением 700 фунтов на квадратный дюйм, давление воды остается 630 фунтов на квадратный дюйм, что сводится к эффективности передачи 90%.

Высокая эффективность передачи воды под высоким давлением привела к строительству по меньшей мере дюжины общественных сетей водоснабжения с аккумуляторными накопителями, половина из которых находится в Великобритании, в которых паровые машины, расположенные в центре, перекачивают воду в гидроаккумуляторы, которые распределяют воду под высоким давлением по большой географический район.Один или несколько аккумуляторов будут установлены на каждой гидроэлектростанции, а другие могут быть расположены в стратегических точках вдоль магистрали подачи в качестве подстанций.

---

Идея по-настоящему гидравлической электросети, аналогичной появившейся несколько позже, уже была изложена в патенте 1812 года Джозефа Брамы, изобретателя гидравлического пресса.

---

С 1870-х по 1890-е годы гидравлические сети были установлены в ведущих промышленных городах Великобритании: Кингстон-апон-Халл, Лондон, Ливерпуль, Бирмингем, Гримсби, Манчестер и Глазго.Доковые и железнодорожные компании первыми внедрили эту технологию и на протяжении десятилетий оставались самыми важными пользователями.

Иллюстрации гидроаккумулятора, гидравлического крана и гидроподъемника.

Однако электрическая вода также использовалась для производственных процессов на фабриках, для работы лифтов в общественных, частных и коммерческих зданиях, а также для активации бытовых устройств и инструментов мастерских. Любой, кому посчастливилось проложить улицу, мог подключиться к общественной сети.Расход воды на электроэнергию был измерен, как это происходит сегодня с питьевой водой и электричеством.

Идея истинно гидравлической электросети — аналога электрической сети, появившейся несколько позже — уже была изложена в патенте 1812 года Джозефа Брамы, изобретателя гидравлического пресса. Но Брама, который также изобрел гидроаккумулятор и гидравлический кран, опередил свое время. Прошло еще шестьдесят лет, прежде чем его идеи были воплощены в жизнь Армстронгом и его современниками.

Лондонская гидравлическая энергетическая компания

Самая обширная гидроэнергетическая сеть была построена в Лондоне и эксплуатируется «Лондонской гидравлической компанией». На пике развития компании в 1917 году пять соединенных между собой центральных электростанций перекачивали воду под высоким давлением примерно в дюжину гидроаккумуляторов и почти 300 км водопроводных сетей, питая более 8000 машин и обслуживая большую часть города. В лондонских театрах и других культурных зданиях водопроводная вода двигала полы, органные консоли, противопожарные шторы и сцены.Вода под напором работала водяными насосами и поднимала опоры Тауэрского моста.

Иллюстрация: план сети и насосных станций London Hydraulic Power Co., 1895 г.

Пожарные гидранты

также успешно обслуживались системой высокого давления, и несколько сотен из них были подключены к сети London Hydraulic Power Company. Эти системы пожаротушения повышали давление в водопроводной сети за счет закачки в них небольшого количества воды под высоким давлением с помощью струйного насоса.Сама по себе вода под высоким давлением из гидравлической сети не могла подаваться в достаточном количестве, чтобы оказать влияние на большой пожар, в то время как в бытовой сети было достаточно воды, но недостаточное давление, чтобы достичь верхних этажей зданий.

---

В Лондоне пять соединенных между собой центральных электростанций перекачивают воду под высоким давлением в дюжину гидроаккумуляторов и почти 300 км водопроводных сетей, питая более 8000 машин и обслуживая большую часть города.

---

Еще одним замечательным применением воды под высоким давлением в Лондоне была система пылесоса Silent Dustman с приводом от воды, которая появилась на рынке в 1910 году.Несколько крупных отелей были полностью «подключены» к этой системе: вода из городской сети использовалась в струйном насосе для создания вакуума в трубе, к которой должна была присоединяться система. Вдоль этих труб было несколько насадок, к которым можно было прикрепить гибкие шланги. Таким образом грязь от подметальных машин втягивалась в гидравлическую трубу и уносилась в канализацию. Система, которая работала бесшумно и эффективно, оставалась в эксплуатации до 1937 года.

Одна из лондонских электростанций. Обратите внимание на башню справа, в которой находятся гидроаккумуляторы.

Однако в Лондоне гидроэнергетика, похоже, не оказала большого влияния на внутреннюю жизнь. В книге The Hydraulic Age (1980) Б. Пью отмечает, что это было «возможно из-за того, что в свое время домашняя рабочая сила была дешевой и в изобилии. Если бы действовали современные условия, то, возможно, все было бы иначе. поскольку возможности гидроэнергетики были не меньше, чем возможности электричества сегодня ».

Большинство коммунальных сетей водоснабжения поставляли воду под давлением от 700 до 800 фунтов на квадратный дюйм (от 48 до 55 бар), за исключением Манчестера и Глазго, где давление воды составляло 1120 фунтов на квадратный дюйм.В этих городах был большой спрос на мощность для гидравлических прессов, используемых для пакетирования, для чего требовалось более высокое давление.

Электросети за пределами Великобритании

Британские энергосистемы послужили источником создания подобных сетей в других местах: Антверпене в Бельгии, Буэнос-Айресе в Аргентине, Мельбурне и Сиднее в Австралии. В то время как австралийские системы напоминали системы в Великобритании (с 80 км магистралей, система в Мельбурне была второй по величине из когда-либо построенных), аргентинская система использовалась для откачки сточных вод, а сеть в Антверпене была нацелена на комбинированное производство механическая сила и электричество.Последнее было попыткой преодолеть очень высокие в то время потери при передаче электроэнергии.

«Zuiderpershuis»: бывшая гидравлическая насосная станция в Антверпене. В башнях размещались гидроаккумуляторы.

В Гидравлический век , Б. Пью пишет, что:

«При передаче энергии первые электрические станции сталкивались с теми же трудностями, что и гидроэлектростанции, их напряжение было аналогично рабочему давлению, а падение напряжения из-за сопротивления сети аналогично падению давления из-за трения трубы.Первые электрические электростанции общего пользования были станциями постоянного или постоянного тока, при этом генерирующее напряжение было лишь немного выше (из-за падения напряжения в кабелях), чем в помещениях потребителя, которое по соображениям безопасности должно было быть менее 250 вольт. Из-за ограничения напряжения область питания, а также количество передаваемой мощности были ограничены ».

---

Сеть в Антверпене была нацелена на комбинированное производство механической энергии и электроэнергии

---

С 1865 года Антверпен использовал гидравлическую сеть высокого давления для привода кранов, мостов и шлюзов в гавани.К этому была добавлена ​​вторая сеть в 1893 году, которая распределяла воду под высоким давлением на электрические подстанции, разбросанные по всему городу (двенадцать по плану, но только три были построены). Там водяные турбины вырабатывали электроэнергию, которая распределялась в радиусе 500 м по подземным электропроводам — ​​примерно на таком расстоянии можно было эффективно распределять низкое напряжение.

Гидравлические краны в порту Антверпена. Изображение журнала Low-tech.

Система Антверпена, которая использовалась для управления уличным освещением, таким образом сделала в больших масштабах то же самое, что водяные двигатели, подключенные к динамо-машинам, сделали в малых масштабах с водой из городской сети (см. Предыдущую статью).Около 66% гидравлической энергии было преобразовано в электричество. На пике мощности сеть достигла длины 23 км с мощностью 1200 л.с. В Лондоне также было несколько мест, где потребители использовали небольшие электрические генераторы от гидравлической системы.

Мощность воды по сравнению с электроэнергией

Прорыв в области высоковольтной передачи электроэнергии на рубеже веков сделал системы, подобные тем, что были в Антверпене, сразу же устаревшими. Электрогенерирующая часть сети исчезла в 1900 году.Производство воды под давлением для производства электроэнергии включает в себя четырехкратное преобразование энергии, что напрасно расточительно, если вы можете просто производить электроэнергию и эффективно ее транспортировать.

Расширение эффективных линий электропередачи остановило строительство других крупных сетей водоснабжения и водоснабжения еще до конца столетия. «Если бы эти системы были начаты несколькими годами ранее, они могли бы стать намного более популярными», — пишет Ян Макнил в книге Hydraulic Power (1972) . «Несколько лет спустя, и они, вероятно, вообще никогда не были бы построены».

Однако почти все коммунальные системы водоснабжения, которые были построены между 1870-ми и 1890-ми годами, оставались в эксплуатации до 1960-х и 1970-х годов, в конечном итоге с использованием электродвигателей вместо паровых двигателей для перекачивания. Сеть водоснабжения, эксплуатируемая Лондонской гидравлической компанией, последней выжившей, работала до 1977 года. Большинство сетей водоснабжения общего пользования продолжали расти в течение первых десятилетий двадцатого века, достигнув своего расцвета в конце 1920-х годов.Фатальный спад наступил только тогда, когда в 1960-х и 1970-х годах заводы начали покидать города.

---

Если электричество является наиболее эффективным и практичным способом передачи и распределения энергии, то почему почти все водопроводные сети оставались в эксплуатации почти столетие?

---

Это вызывает два вопроса. Во-первых, почему электрическая вода не стала универсальным методом распределения энергии, о котором мечтали Джозеф Брама и Уильям Армстронг? Во-вторых, если электричество является наиболее эффективным и практичным способом передачи и распределения энергии, то почему почти все водопроводные сети оставались в эксплуатации почти столетие?

Преимущества электроэнергии

Как технология передачи электроэнергии, электрическая вода имеет три важных недостатка по сравнению с электричеством.Во-первых, электричество можно эффективно транспортировать на гораздо большие расстояния. Гидравлическая передача энергии была (и остается) не менее эффективной, чем передача электроэнергии на расстояние от 15 до 25 км. Однако за пределами этих расстояний электрическая передача является явным победителем.

Гидравлические ворота в доке Гренландии в Лондоне, построенные в 1880-х годах. Изображение предоставлено Крисом Алленом.

Второй недостаток гидравлической трансмиссии заключается в том, что сложная распределительная сеть приводит к дополнительным потерям энергии.Каждый изгиб или изгиб сети увеличивает потери на трение. Чем сложнее сеть, тем менее она эффективна. Электрическая трансмиссия не имеет этой проблемы, по крайней мере, в незначительной степени. Потери на трение в водопроводе ограничивают количество машин, которые могут быть подключены к водопроводной сети, в то время как электричество может быть разделено почти бесконечно.

Третье ограничение мощности воды — это ограниченная пропускная способность гидравлической линии передачи. Вода под давлением может перемещаться по тонким трубам только со скоростью ходьбы, чтобы избежать чрезмерных потерь на трение.На более высоких скоростях потеря трения увеличивается, поскольку квадрат скорости и эффективности быстро уменьшается, даже на относительно коротких расстояниях. Это ограничивает скорость потока и, следовательно, мощность, которую может передать линия гидравлической передачи.

Используя трубу диаметром от 10 до 12 см — обычный размер в большинстве систем высокого давления в то время — гидравлическая линия передачи могла производить максимальную продолжительную мощность от 115 до 205 лошадиных сил (от 85 до 150 кВт). Линии электропередачи высокого напряжения аналогичного размера могут нести мощность на несколько порядков больше.

Преимущества Power Water

Однако ни один из этих недостатков не имел значения для рассмотренных нами электрических сетей водоснабжения. Все это были децентрализованные системы с машинами на расстоянии не более 15-25 км от источника питания. Во-вторых, поскольку оборудование с гидравлическим приводом в гаванях, железнодорожных станциях, на заводах и в зданиях характеризовалось медленным движением и нечастым использованием, низкая скорость передачи механической воды не представляла препятствий.

За исключением кратковременной системы выработки электроэнергии в Антверпене, ни одна из водопроводных сетей типа Армстронг не снабжала энергией большое количество постоянно работающих машин.(Но обратите внимание на водопроводные сети среднего давления в Швейцарии). Наконец, поскольку в водопроводной сети работает относительно мало (но очень мощных) машин, потери на трение на изгибах и кривых в сети были ограничены.

Гидравлический насос, гидроаккумулятор и пресс. Источник: Portefeuille économique des machines, de l’outillage et du matériel, декабрь 1864 г., Национальная библиотека Франции.

Ограничения гидравлической трансмиссии были очень хорошо поняты в конце девятнадцатого века.Тем не менее, инженеры также осознали уникальные преимущества технологии, которые сохраняются и по сей день. Например, Роберт Занер, сторонник еще одной альтернативы электричеству, сжатого воздуха, писал в The Transmission of Power by Compressed Air (1890), что:

«Практическая несжимаемость воды делает гидравлический метод непригодным для регулярной передачи постоянного количества энергии. Его можно использовать с пользой только там, где движущая сила должна накапливаться и применяться через определенные промежутки времени, например, подъем тяжестей, ударные удары, ковка под давлением. и другая работа прерывистого характера, требующая большого усилия на небольшом расстоянии.«

Гидравлическая трансмиссия

«превосходно адаптирована для использования с тяжелой техникой и оборудованием в операциях, требующих заметной концентрации мощности, возвратно-поступательного движения по прямой и прерывистого действия», — писал Луис Хантер в книге The Transmission of Power (1991). Главное преимущество гидроаккумулятора заключается в том, что он позволяет управлять машинами, которым требуется гораздо больше энергии, чем может обеспечить источник энергии — «умножение силы» Паскаля.

---

Ограничения гидравлической трансмиссии были очень хорошо поняты в конце девятнадцатого века.Тем не менее, инженеры также осознали уникальные преимущества технологии, которые сохраняются и по сей день.

---

Когда требуется большая сила или крутящий момент, гидравлические силовые системы являются гораздо более компактным и энергоэффективным решением, чем механические или электрические приводы. И электродвигатели, и двигатели внутреннего сгорания часто нуждаются в механической передаче энергии (шестерни, цепи, ремни) для преобразования их высокой скорости вращения в более низкую скорость с более высоким крутящим моментом.

Аналогичным образом, гидравлические силовые системы легко производят линейное движение с помощью гидроцилиндров, в то время как электроэнергия требует дорогостоящих линейных двигателей или механических передач энергии, таких как зубчатые рейки в сборе.Гидравлическая и электрическая энергия дополняют друг друга в этом смысле: одним из ограничений передачи энергии и воды была относительная сложность преобразования линейного движения во вращательное.

Колеса

Pelton были наиболее очевидным выбором, но их высокая скорость вращения потребовала использования зубчатой ​​передачи для работы тихоходных механизмов. Ряд гидравлических двигателей напорного типа был доступен для обеспечения вращательной мощности, предполагающей работу с переменной или низкой скоростью, но эти двигатели имели мало преимуществ по сравнению с электрическими или механическими приводами.

Третье важное преимущество гидравлики состоит в том, что энергия всегда доступна в трубопроводах и гидроаккумуляторе, но когда нет спроса, нет потерь. Когда ни одна из машин в водопроводной сети не работала, гидроаккумуляторы поддерживали давление в линиях без использования энергии. Это преимущество особенно актуально, когда машины используются с перерывами.

Гидравлика Сегодня

Гидравлический привод все еще используется сегодня, особенно в тяжелом промышленном оборудовании, которое требует медленного, но мощного линейного движения, а также в мобильной строительной технике, такой как экскаваторы.Однако гидроаккумулятор с увеличенным весом и водопроводные сети исчезли.

Жидкость под давлением больше не вода, а масло, смешанное с присадками. (Растительное масло использовалось в качестве гидравлической среды в 19 веке). В отличие от воды масло не замерзает и не вызывает коррозии. Однако это делает гидравлическую энергию более дорогой и, очевидно, не позволяет отработанной жидкости попадать в канализационную сеть, доки или море.

Частично из-за использования масла возник автономный гидравлический силовой агрегат, состоящий из насоса, гидроаккумулятора и систем обратного потока, готовый к подключению к электродвигателю или дизельному двигателю.Гидравлические аккумуляторы в этих системах намного меньше по размеру, они используют газ для сжатия жидкости и не поддерживают постоянное давление.

Современные гидроаккумуляторы (как правило, сжатого газа) имеют мало общего с аккумуляторами с увеличенным весом в электрических сетях водоснабжения. Картина: HYD.

Хотя практические преимущества гидравлики сохраняются — большое количество энергии может передаваться и точно контролироваться с помощью очень компактных компонентов — современный подход устраняет важное преимущество эффективности, характерное для более централизованных водопроводных сетей девятнадцатого и двадцатого веков.В общегородской водопроводной сети сравнительно небольшой центральный источник энергии — горстка гидроаккумуляторов — мог управлять большим количеством очень мощных машин. Насосные двигатели не нужно было рассчитывать на пиковые нагрузки.

---

Большим преимуществом водопроводных сетей было то, что для работы большого количества мощных машин на большой территории требовалась сравнительно небольшая мощность.

---

Б. Пью оплакивает эту эволюцию в The Hydraulic Age (1980):

«Сто лет назад только несколько очень больших машин — поворотные мосты и иногда гидравлический пресс — имели собственное насосное оборудование.В последнее время эта тенденция распространилась на машины с гидравлическим приводом всех типов и размеров и сегодня является общепринятой практикой. С единичными гидроагрегатами каждая единица оборудования будет приводиться в движение собственным двигателем и будет иметь свои собственные контрольно-измерительные приборы, фильтры и т. Д., Что потребует периодических проверок и технического обслуживания ».

«Двигатель будет работать непрерывно, пока агрегат используется, независимо от нагрузки на насос, который он приводит. В случае нескольких таких агрегатов не все будут работать на полную мощность все время.Заметная экономия может быть достигнута за счет наличия центральной насосной станции для снабжения ряда агрегатов, и из-за диверсификации нагрузки максимальная нагрузка в любой момент времени будет меньше суммы отдельных максимальных нагрузок ».

«Преимущество большой станции перед несколькими меньшими заключается в способности удовлетворять разнообразные потребности. Каждая из небольших независимых электростанций должна иметь достаточную мощность для удовлетворения пикового спроса в своей собственной области поставок и пики не будут возникать одновременно.Большой станции, охватывающей общую площадь нескольких небольших станций, потребуется только для удовлетворения максимального одновременного спроса, а это обычно будет меньше суммы локальных пиков ».

Альтернативы электроэнергии

Так же, как технологии механической передачи энергии, такие как системы рывков и бесконечные канатные приводы, водопроводные сети исчезли в основном из-за того, что электрическая передача имеет превосходную эффективность на большие расстояния.Однако в более децентрализованной энергетической системе, основанной на возобновляемых источниках энергии, все эти забытые альтернативы электричеству заслуживают пересмотра для конкретных целей. Гидравлические аккумуляторы с поднятым весом могут работать от солнца, ветра или даже от педалей.

Изображение: J.W. Гибсон

Примерно в 1900 году превосходство электричества в передаче энергии на очень большие расстояния не оспаривалось. Однако для умеренных расстояний многие авторы сомневались в ее полезности. Например, Р.Кеннеди написал в книге Modern Engines and Power Generators (1905):

.

«Электроэнергия дает огромные преимущества для передачи энергии на расстояние в большинстве случаев. Однако инженеры-электрики требуют слишком многого. Они склонны забывать о других средствах передачи энергии, что означает, что они имеют первостепенные преимущества перед электричеством во многих случаях. случаи.»

W.C. Анвин, автор наиболее полной книги XIX века по передаче электроэнергии ( On the Development and Transmission of Power from Central Stations ), выразил аналогичное беспокойство в 1894 году:

«Учитывая, что распределение электроэнергии в ближайшее время будет играть важную роль в развитии систем распределения энергии, в настоящее время существует популярная тенденция рассматривать слишком исключительно электрические методы и игнорировать другие способы распределения энергии, которые были успешно применены. в прошлом и в подходящих условиях будут по-прежнему использоваться в будущем… Для передачи на умеренные расстояния есть выбор из нескольких средств передачи, и в таких случаях электрическое распределение не имеет и до настоящего времени не установило какого-либо универсального превосходства ».

В следующем выпуске нашей серии по передаче электроэнергии мы обсудим сжатый воздух, который, вероятно, является наиболее подходящей альтернативой электричеству.

Крис Де Декер

Эта статья посвящена Чарльзу Стилу. РВАТЬ.

---

Статьи по теме:

Источники (в порядке важности):

• «Гидравлический век», Б.Пью, 1980
  
• «Гидравлическая энергия (промышленная археология)», Ян Макнил, 1972 г.
  
• «О развитии и передаче электроэнергии от центральных станций», W.C. Анвин, 1894. Также здесь.
• «Гидравлическое оборудование с введением в гидравлику», Р.Г. Блейн, 1897,
• «История промышленной энергетики в США, 1780-1930: Том 3: Передача власти», Луи С. Хантер и Линвуд Брайант (1991).
• «Современные двигатели и электрогенераторы; Практикум по первичным двигателям и передаче энергии, пара, электричества, воды и горячего воздуха — Том первый», Р.Кеннеди, 1905
• «Современные двигатели и электрогенераторы; Практическая работа по первичным двигателям и передаче энергии, пара, электричества, воды и горячего воздуха — Том шесть», Р. Кеннеди, 1905 г.
• «Мощность и передача мощности», Э.В. Керр, 1908 г.
• «Остатки ранних гидроэнергетических систем» (PDF), J.W. Гибсон, 3-я Австралазийская конференция инженерного наследия, 2009 г.
  
• «L’eau à Genève et dans la région Rhône-Alpes: XIXe-XXe siècles», Serge Paquier, 2007
  
• «L’eau des villes: Aux sources des empires municipaux», Жеральдин Пфлигер, 2009 г.
• «Revue Technique de l’Exposition Universelle de 1889, Раздел II, Гидравлические приемы» (PDF), 1893
• «Revue Technique de l’Exposition universelle de 1889, Том 9.Septième partie. Mécanique générale. Machins outils. Hydraulique générale. Travail du Bois. Travail des métaux. Machineries Industrielles. «, 1893
• «L’usine des force motrices de la Coulouvrenière à 100 ans: 1886-1986», Services Industriels, 1986
• «Waterdruk в Антверпене. Een stroom van elektriciteit», Дирк Де Флесшаувер и Ноэль Керкхарт, 1993 г.
• «Kroniek van de stroomverdeling van Antwerpen-stad tot de Rupelstreek tot de Eerste Wereldoorlog», Geschiedkundige Studiegroep Ten Boome.(сайт)
• «Het Zuiderpershuis, een памятник. Брошюра bij de tentoonstelling n.a.v. Open Monumentendag 2010» (PDF), Steunpunt Industrieel en Wetenschappelijk Erfgoed, 2010.
• «Центробежный насос, турбины и водяные двигатели, включая теорию и практику гидравлики», Чарльз Герберт Иннес, 1898 г.
• «Metropolitan Works: Сборник статей по истории Лондона», Ральф Терви, дата неизвестна.
• «Гидравлическая энергетическая компания», Общество Воксхолла, 2012 г. (веб-сайт)
• «London Hydraulic Power Co», Руководство Грейс, дата неизвестна (веб-сайт)
• «Гидравлическая сила», NSW HSC Online (сайт)
• «Передача энергии сжатым воздухом», Роберт Занер, 1890 г.
• «Водяные двигатели», Музей ретротехнологии, 2011 г. (сайт)
• «История кранов (классическая строительная серия)», Оливер Бахманн, 1997.
• «Об использовании водяного столба в качестве движущей силы для двигателей», Уильям Армстронг, 1840 г.

---

Гидравлические аккумуляторы | ESP International

Справочный материал:

Каталог аккумуляторов TOBUL (PDF)

---

ESP International гордится тем, что является официальным дистрибьютором гидроаккумуляторов для Freudenberg / Tobul. У нас есть полная стандартная линейка баллонных и диафрагменных аккумуляторов, включая аксессуары для зарядки, установки и управления вашими аккумуляторами.

Опытная команда ESP может помочь вам выбрать тип, размер и давление предварительной зарядки вашего аккумулятора. ESP также имеет оборудование для обслуживания и ремонта аккумуляторов всех марок, включая восстановление и зарядку.

Что такое аккумулятор?

Гидравлические аккумуляторы — это устройства, в которых потенциальная энергия хранится в виде сжатого газа, используемого для приложения силы к относительно несжимаемой жидкости. Они сокращают время цикла, увеличивают срок службы и повышают эффективность.

Для Полнотранскрипта ВИДЕО — нажмите здесь

Ключевые свойства:

Накопитель энергии

Аккумуляторы разряжаются в периоды высокого спроса и заряжаются в периоды низкого спроса. Часто используется для увеличения расхода насоса во время пиковой нагрузки.

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.

Снижение вибрации и ударов

Насосы, особенно поршневые и шестеренчатые, создают пульсации давления в гидравлических контурах. 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 пульсацию, 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.

Компенсация утечки и температуры

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.