Як вибрати гідроакумулятор? Принцип роботи, розрахунок тиску повітря і обсягу гідроакумулятора
Гідроакумуляторний бак (або гідроакумулятор) - це ємність для води з еластичною гумовою мембраною у вигляді груші, розташованої усередині і герметично з'єднаної з металевим корпусом гидробака фланцем, мають різьбове з'єднання для підключення до водопровідної мережі. Простір між металевим корпусом гідроакумулятора і мембраною заповнений повітрям, тиск якого становить 1,5-2 бару. Гідроакумуляторні баки застосовуються для пом'якшення гідравлічних ударів і підтримки постійного тиску як в побутових, так і в промислових установках. Адже саме гідроакумулятор при вимкненому насосі забезпечує тиск в системі водопостачання. Про використання гідроакумулятора в складі побутової насосної станції я вже розповідав. Зупинимося докладніше на пристрої гідроакумулятора і принципі його роботи. Отже ...
Принцип дії гідроакумулятора
Гидроаккумулятор складається з корпусу з гумовою мембраною, фланця, ніпеля для закачування повітря в порожнину, воздухоудалітельного клапана, фитинга для кріплення мембрани тощо.
У чому ж полягає принцип роботи гідроакумулятора?
При попаданні води під тиском з колодязя або свердловини, приєднана до водопроводу мембрана збільшується в об'ємі. Відповідно, обсяг повітря, що знаходиться між металевими стінками гидробака і мембраною, починає зменшуватися, тим самим створюючи ще більший тиск. Як тільки досягається встановлений рівень тиску, реле тиску розмикає контакти подачі на насос електроенергії і він відключається. Що ж виходить? Що знаходиться між мембраною і корпусом гідроакумулятора повітря тисне під тиском на що знаходиться всередині "грушу" з водою. При відкритті крана на подачу води, що давить на мембрану повітря під тиском буде виштовхувати з гідробака воду до вас в кран. При цьому в мембрані в міру витрати води тиск, накочене насосом, буде падати. І як тільки воно впаде до встановленого рівня, контакти на реле тиску знову зімкнуться і насос знову запрацює. Таким чином, в гидроаккумуляторе в робочому стані завжди знаходиться і вода і повітря, відокремлені один від одного гумовою мембраною. Варто відзначити, що тиск повітря, що знаходиться в порожнині гідроакумулятора, в процесі експлуатації може зменшуватися. Рекомендується один раз на рік перевіряти тиск повітря в гідробаку при відсутності в ньому води. Якщо воно менше норми, можна його підкачати через ніпель із застосуванням простого автомобільного насоса. Варто також мати на увазі, що вода ніколи не заповнює повністю весь обсяг гідроакумулятора. Реальний обсяг знаходиться в ньому води залежить від цілого ряду параметрів: від форми гідроакумулятора, початкового тиску повітря в ньому, геометричної форми і еластичності діафрагми, заданих верхнього і нижнього меж реле тиску та ін.
Гідроакумулятори в залежності від способу їх установки бувають горизонтальні і вертикальні. Який гідроакумулятор краще вибрати? Якщо дозволяють габарити приміщення, то слід звернути увагу на те, як здійснюється видалення накопичується всередині гумової мембрани повітря. Вся справа в тому, що в знаходиться в системі водопостачання воді завжди присутній розчинений повітря. І з часом це повітря з води виділяється і скупчується, утворюючи повітряні пробки в різних місцях системи. Для видалення повітряних пробок в конструкції гідроакумуляторів великих обсягів (100 літрів і більше) додатково передбачено фітінг, на якому встановлюється клапан, через який скупчується в системі повітря періодично стравливается. У гідроакумуляторів вертикального типу ємністю від 100 літрів все повітря скупчується у верхній їх частині і видаляється за допомогою даного воздухоудалітельного клапана. У горизонтальних гідроакумулятори повітря можна видалити за допомогою додаткової ділянки трубопроводу, який складається з кульового крана, вивідного повітряного ніпеля і зливу в каналізацію. Гідроакумулятори, які мають невеликий обсяг, такого фитинга не мають. Їх вибір виправданий хіба що зручністю компонування в невеликому приміщенні. Видалення накопичується в них повітря можливо тільки при періодичному повному спорожнення.
Як вибрати гідроакумулятор? Розрахунок обсягу гідроакумулятора
Як розрахувати обсяг гідроакумулятора? Для того, щоб відповісти на це питання, потрібно спочатку визначити його призначення:
- для виключення надмірно частого включення насоса;
- для підтримки в системі тиску при вимкненому насосі;
- для деякого резерву води;
- для компенсації пікових значень при споживанні води.
Варто відзначити, що чим ближче до насоса Ви встановите гидробак, тим він краще буде працювати. Наприклад, якщо Ви встановите насос в підвалі і поруч з ним поставите перший гідроакумулятор, а другий закине на горище, то обсяг води в другому гідробаку буде менше, оскільки на рівні горища тиск води буде нижче. У разі ж, якщо обидва гідроакумулятора Ви встановите на першому поверсі, то і заповнення їх буде майже однаково.
Вибір гідроакумулятора з точки зору використання його для забезпечення резерву певної кількості води в разі відключення електроенергії залежить від того, який резерв необхідний саме Вам.
А як вибрати гідроакумулятор для виключення частого включення насоса? Як відомо, насос не рекомендується включати частіше, ніж один раз в хвилину. У побутових системах, як правило, застосовуються насоси, що мають продуктивність приблизно 30л / хв (1,8 м 3 / год). З урахуванням того, що вода в гидроаккумуляторе займає приблизно 50% обсягу (решта - повітря під тиском), то гідроакумулятор об'ємом 60-80 літрів з легкістю впорається з цим завданням.
При виборі гідроакумулятора з точки зору компенсації пікових значень при споживанні води, необхідно розглянути деякі витратні характеристики точок споживання води в побуті:
- туалет - 1,3 л / хв;
- кухонна мийка - 8,4 л / хв.
Припустимо, що туалетів у нас два, і всі перераховані вище точки одночасно споживають воду. Сумарний обсяг виходить приблизно 20 літрів. З огляду на відсоток заповнення води в гідробаку і те, що виробники насосів допускають не більше тридцяти включень насоса в годину, обсягу 60-80 літрів в нашому прикладі для бака буде цілком достатньо.
Як виконати розрахунок тиску повітря в гидроаккумуляторе?
Який тиск повітря в гидроаккумуляторе має бути спочатку? Якщо він встановлений у Вас в підвалі, то мінімальне значення тиску можна запросто порахувати. Для цього беремо висоту в метрах від верхньої точки системи водопостачання до підвалу. Наприклад, для будинку з двох поверхів це близько 6-7 метрів. Потім додаємо до даного числа 6 і ділимо на 10. В результаті отримаємо необхідну нам значення в атмосферах. Так, наприклад, для двоповерхового будинку розрахункова величина мінімального тиску повітря в гидроаккумуляторе становить (7 + 6) / 10 = 1,3 атмосфери. Якщо тиск в гидроаккумуляторе буде менше цього значення, то вода з нього на другий поверх надходити не буде. Завищувати ці значення також не слід, в іншому випадку в гідробаку просто не буде води. Встановлюється виробниками тиск повітря зазвичай складає 1,5 атм. але може статися й так, що в придбаному Вами гидроаккумуляторе величина тиску виявиться інший. Тому слід відразу після покупки перевірити тиск повітря всередині гідроакумулятора за допомогою звичайного манометра, приєднавши його до ніпеля гидробака, і в разі необхідності збільшити тиск за допомогою автомобільного насоса. При використанні гидробака в поєднанні з насосом тиск повітря в ньому долно бути таким же, як величина нижньої межі включення насоса. А про те, що таке нижній і верхній межі (межі включення і виключення насоса, відповідно) і як вони регулюються, ми розповідали в статті про налаштування та регулювання реле тиску.
Вітаю вас! У мене приватний будинок, до якого підведено міський водопровід. Вода тільки холодна, будинки встановлена газова колонка. Тиск водопроводу дуже низька, душ ледве ледве тече, одночасно два відкритих крана практично не працюють. Хочу встановити пристрій, який допоможемо мені збільшити тиск в домашній системі водопостачання. І ще добре було-б. щоб цей пристрій не видавало шуму, тому що відбір води йде цілодобово, і насос буде дуже заважати ночами. Ось було-б здорово, якби з цим впорався тільки гідроакумулятор, без насоса, хоча як це технічно здійснити я не знаю. А якщо встановлювати з насосом, то може бути насос кудись окремо встановити. Будинок одноповерховий, живе 4 людини. Підкажіть, пож. як правильно і мінімальними витратами вирішити цю проблему?
У мене питання: при розбиранні г / акумулятора виявив в баку близько 5 відер води. При перевірці мембрани видимих дірок НЕ нашел.Проблему поки вирішив наступним: злив воду, мембрану стару поставив на место.Может мембрану все-таки змінити?