Гидроаккумулятор как подсоединить: Упс… Кажется такой страницы нет на сайте

Содержание

Как правильно подключить гидроаккумулятор к системе водоснабжения

Любая система водоснабжения, даже собранная идеально и из самого качественного оборудования, может испытывать неполадки в работе.

Наиболее часто встречающаяся проблема – снижение давления в системе, из-за чего вода не может добраться до водоразборного пункта.

Для решения этой проблемы используется гидроаккумулятор – устройство, накапливающее воду и содержащее сжатый воздух.

Именно за счет последнего оно и работает: вода набирается в аккумулятор насосом, после чего выталкивается в систему за счет давления воздуха. Это позволяет давлению воды в системе водоснабжения всегда находиться на одном уровне.

Чтобы все работало без неполадок, нужно правильно подключить агрегат к источнику воды – скважине, колодцу или водопроводу. Сделать это своими руками можно несколькими способами.

Монтаж с погружным насосом

Схема подключения гидроаккумулятора к скважинному насосу. (Для увеличения нажмите)

В случае, если вода в системе водоснабжения берется из скважины, насос, качающий воду в гидроаккумулятор, располагается под землей.

Главная особенность такой схемы подключения – наличие в системе обратного клапана.

Благодаря этому приспособлению накачанная вода не сможет утечь обратно в скважину.

Монтаж обратного клапана осуществляется до подключения остальных элементов системы. Устанавливается он прямо на насос одним концом, к другому же подключается трубопровод, идущий к гидроаккумулятору.

Подключение гидроаккумулятора к погружному насосу происходит в следующем порядке:

  1. Измеряется глубина, на которую предстоит опустить насос так, чтобы он не доставал до дна колодца или скважины примерно на 30 см. Для измерения используется веревка с грузом.
  2. Насос с подключенным клапаном опускается в скважину и фиксируется страховочным тросом.
  3. Труба от насоса, выходящая на поверхность, подключается к реле давления воды через штуцер.
  4. К тому же штуцеру подсоединяется гидроаккумулятор, водопровод потребления и система управления. Таким образом, понадобится пятиразъемный штуцер.

Примите во внимание: очень важно сделать все соединения герметичными, для чего можно использовать ленту ФУМ или обычную паклю, пропитанную герметиком.

Установка с поверхностным насосом

Если вода в систему накачивается из водопровода и погружение насоса не требуется, его можно установить рядом с самим аккумулятором.

В своей сути схема подключения при этом не меняется, но есть некоторые нюансы, которые важно знать.

Перед подключением необходимо рассчитать рабочее и минимальное давление. Для разных систем может требоваться разный показатель давления воды, но стандартным для небольших систем водоснабжения с малым количеством точек водозабора является давление в 1,5 атм.

Если в системе есть оборудование, требующее высокого давления, этот показатель можно увеличить до 6 атм, но не больше, так как более высокое давление будет опасным для труб и их соединительных элементов.

Определение критического давления

Исходя из рабочего значения определяют, каким должно быть минимальное давление, то есть такой показатель, при котором начнет работать насос.

Это значение устанавливают при помощи реле, после чего должно быть замерено давление в пустом гидроаккумуляторе.

Результат должен быть ниже критического значения на 0,5 – 1 атм. После этого собирается система.

Центром ее, как и в предыдущем случае, будет являться пятиразъемный штуцер, к которому друг за другом подключаются:

  • сам гидроаккумулятор;
  • труба от насоса, подключенного к источнику воды;
  • бытовой водопровод;
  • реле;
  • манометр.

Подключение реле давления

Чтобы реле правильно работало, его нужно не только правильно подключить к штуцеру, но и настроить.

Для его функционирования нужно электричество.

С устройства снимается верхняя крышка, под которой находятся контакты для подключения реле к сети и к насосу.

Обычно контакты подписаны, но могут и не иметь обозначений. Если вы не уверены, куда что подключается, лучше обратиться к профессиональному электрику.

Насосная станция

Насосная станция – это комплекс оборудования, который включает в себя мощное перекачивающее оборудование, гидроаккумулятор и контролирующие приборы.

Как следствие, схема подключения в таком случае не отличается от подсоединения к обычному насосу.

Если станция рассчитана на большие объемы воды – например, в случае питания нескольких домов от одной скважины – подключение несколько усложняется.

В таком случае используется несколько насосов и два штуцера – к одному подключается перекачивающая система, а ко второму – первый штуцер и остальное оборудование.

Гидроаккумулятор может подключаться не только к скважине или водопроводу для системы водоснабжения, но и к отопительной системе. Функции агрегата в таком случае будут несколько другими, хотя принцип действия не меняется.

Смотрите видео, в котором специалист подробно разъясняет, как подключить гидроаккумулятор к системе водоснабжения своими руками:

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Как подключить гидроаккумулятор к погружному насосу: схема и порядок работ

При обустройстве автономной системы водоснабжения необходимо добиться стабильного давления в сети. Скачки напора, гидравлические удары сказываются на комфорте использования коммуникаций и, что еще важнее, могут стать причиной поломок бытовой техники. Чтобы нормализовать работу водопровода, устанавливают гидроаккумуляторы. В автономных системах они выполняют те же функции, что и водонапорные башни в централизованных сетях. Гидроаккумулятор – это основной узел, соединяющий насосную группу с внутренним водопроводом. Как подключить гидроаккумулятор к погружному насосу? Как правильно его подобрать и установить?

Гидробаки бывают разных форм, объемов и конфигураций. Для каждой системы можно подобрать оптимальный вариант

Основные элементы конструкции – корпус, мембрана и ниппель. Корпус накопительного бака представляет собой герметичный баллон, рассчитанный на работу под давлением 1,5-6 атмосфер. Максимальная нагрузка – 10 атмосфер. У горловины корпуса закреплена мембрана, доступ в которую открыт только через специальный фланец с клапаном. С противоположной стороны врезан ниппель, через который в бак закачивают воздух. Вся конструкция установлена на ножки.

В зависимости от конфигурации различают вертикальные и горизонтальные накопительные баки. Они работают по одному принципу с той разницей, что у вертикальных моделей большого объема (свыше 50 л) есть специальный клапан, через который стравливают воздух. Это необходимо потому, что во время работы водопроводной системы постепенно накапливаются излишки воздуха. Поэтому в вертикальные гидроаккумуляторы сверху устанавливают клапан, а в горизонтальных – слив или кран. В баках малого объема воздух стравливают, полностью сливая воду.

Схема конструкции накопительного бака

Видео: принцип работы и функции гидробаков ↑

Чтобы насос нормально отслужил свой положенный срок, его нужно эксплуатировать в режиме, предусмотренном техническими характеристиками. Погружное оборудование должно включаться не чаще 5-20 раз в минуту (точные показатели указаны в документации к конкретной модели).

Реле давления отдает команду на включение насоса, когда напор в системе падает до заданных параметров. Если не установлен гидроаккумулятор, давление падает даже при минимальном расходе воды, и оборудование будет постоянно включаться-выключаться. Это приведет к его быстрому износу, поломкам.

К схеме водоснабжения подключают накопительный бак, что позволяет уменьшить частоту включений-выключений насоса и продлить срок его службы. Объем прибора подбирают также с учетом интенсивности водопотребления, мощности и высоты установки насоса.

Схема: место установки гидробака в автономной водопроводной сети

Порядок подключения бака ↑

  • От смонтированного насоса отводят напорный шланг и через коллектор на пять разъемов («пятерник») подключают к реле давления.
  • От «пятерника» отводят поток на гидробак.
  • Один патрубок коллектора подсоединяют к водопроводной сети, еще один – с блоком управления.
  • Между «пятерником» и насосом врезают обратный клапан. Он нужен, чтобы при остановке работы насоса вода не сливалась обратно в колодец или скважину.
Схема подключения накопительного бака

Видеоинструкция по сборке насосной группы с накопителем ↑

Гидроаккумулятор крепят к полу через резиновые прокладки. Для подключения к трубам используют гибкие переходники. Если прибор новый или долго не использовался, в первый раз его следует заполнять очень аккуратно, чтобы не повредить мембрану, которая может слипнуться от долгого бездействия. Перед заполнением желательно удалить весь воздух.

Место для монтажа гидроаккумулятора выбирают так, чтобы к нему был свободный доступ для обслуживания. Если нет навыков, лучше не рисковать и не устанавливать прибор самостоятельно, а обратиться к более компетентным людям, особенно если приходится подключать два погружных насоса к одному гидроаккумулятору.

Подключение и установка гидроаккумулятора

Новые гидроаккумуляторы настраивают на заводе-производителе. Обычно давление составляет 1.5 атмосфер. Однако до момента продажи может пройти много времени, и показатели падают. Поэтому первое, что нужно проверить – давление. Для контроля подойдет электронный или механический манометр. Можно использовать автомобильный.

Некоторые модели гидробаков специально комплектуются манометрами. Но можно выбрать любой прибор. Главное, чтобы он был точным. Даже 0.5 атмосфер сказываются на работе накопителя. По этой же причине лучше не пользоваться пластиковыми китайскими манометрами. Они редко показывают точные данные.

Если нужно добиться высокого давления в сети, оставляют «заводские» 1.5 атмосфер. Если же вода будет использоваться только для бытовых домашних нужд, можно снизить показатель до 1 атмосферы. Чем выше давление, тем больше воздуха в гидробаке и меньше объем воды. Поэтому многие владельцы домов стравливают лишний воздух, чтобы увеличить емкость бака и снизить частоту включений насоса.

На реле давления настраивают верхний и нижний пределы, по которым будет включаться и выключаться насос. Для этого под крышкой прибора предусмотрены две гайки и пружины. С их помощью можно отрегулировать настройки. Оптимальная разница между давлением на включение и выключение – 1-2 атмосферы. Слишком большой перепад тоже нежелателен, т.к. это приведет к быстрому износу мембраны гидробака.

Таблица расчета гидроаккумулятора

При выборе модели гидробака нужно не только определиться с нужным объемом, техническими характеристиками, но и выяснить, из какого материала изготовлена мембрана. У продавца обязательно должны быть сертификаты соответствия, санитарно-гигиеническое заключение, в которых указана сфера применения накопителя. Нужно выбирать модель, предназначенную для систем с холодной питьевой водой.

Что касается фирм-производителей, то хорошо себя зарекомендовали марки Aguasistem, Varem, Wester Line, Zilmet, Reflex. Гидробаки комплектуются запасными фланцами и мембранами. При покупке убедитесь, что они есть в наличии. Если гидроаккумулятор выбран и установлен правильно, в сухом месте, а владелец вовремя проводит техническое обслуживание, прибор прослужит долгие годы.

Схема подключения гидроаккумулятора для систем водоснабжения: установка, как подключить

Правильно выбранная схема подключения гидроаккумулятора для систем водоснабжения обеспечит удобство эксплуатации, а также долговечность и экономичность работы системы. Гидроаккумулятор – это важный узел системы водоснабжения, в котором находится вода и сжатый воздух, разделенные мембраной.

При изменении параметров потока воды (снижение давления), насос включается и вода закачивается в гидроаккумулятор, восстанавливая параметры необходимого максимального давления и затем отключается. Далее расход воды идет из гидравлического устройства, предотвращая частые включения перекачивающего агрегата, что происходит до следующего момента падения давления до минимального порога. Кроме того, гидроаккумуляторы могут обеспечивать работу системы некоторое время (зависит от объема резервуара) при отключении электроэнергии или повреждении насоса.

Виды гидроаккумуляторов и их устройство

В общем виде все гидроаккумуляторы стоят из следующих основных частей:

  • корпус с ножками,
  • мембрана (в некоторых моделях заменяется резиновой грушей, расположенной в корпусе по принципу «сосуд в сосуде»),
  • ниппеля для закачки воздуха, обычно снабженного защитной крышкой.

Некоторые изделия имеют отличительные конструктивные особенности:

  • горизонтальные модели дополняются краном или вентилем для стравливания воздуха,
  • оборудование для питьевой воды снабжается «грушами» из специальных сортов каучука, химически нейтральных и не дающих жидкости посторонних запахов или привкусов,
  • гидроаккумуляторы для систем отопления представляют собой расширительные баки.

По типу расположения различают два типа моделей:

  • Горизонтальные изделия чаще используются для наружных насосов. Перекачивающие агрегаты в таких случаях устанавливаются на гидроаккумуляторы.
  • Вертикальными моделями чаще оснащаются системы водоснабжения с погружными насосами.

Выбор конфигурации и установка гидроаккумулятора для систем водоснабжения в то же время может осуществляться из соображений наличия свободного пространства для монтажа той или иной модели.

По назначению различают следующие типы гидроаккумуляторов:

  • для холодного водоснабжения (наиболее популярный вариант, использующийся не только в домах с постоянным проживанием, но и на дачах),
  • для горячего водоснабжения, изготавливаемые из материалов, способных выдерживать высокие температуры и устанавливающиеся при монтаже полноценной системы, включающей холодное и горячее водоснабжение
  • расширительные баки для отопительных систем.

Отопительные гидроаккумуляторы окрашиваются в красный цвет, а оборудование для систем водоснабжения (ХВС и ГВС) – в синий.

Различные виды гидроаккумуляторов для водоснабжения и отопления

Подключение гидроаккумулятора к погружному насосу

Схема подключения гидроаккумулятора к погружному насосу в обязательном порядке должна включать в себя обратный клапан. Его наличие не позволит сжатому воздуху через мембрану выдавить воду обратно в скважину. Клапан монтируют сразу на насос, до подключения других элементов системы.

На фото схема подключения гидроаккумулятора к погружному насосу

Первым этапом является установка погружного насоса. Для этого с помощью веревки и груза определяется глубина скважины, после чего отмечается место на веревке, до которого необходимо будет опустить перекачивающий агрегат, чтобы он находился на расстоянии 20-30 см от дна. После фиксации насоса, его напорную трубу или шланг, выходящий на поверхность, соединяют с реле давления, используя коллектор (штуцер) на пять разъемов. К этому же коллектору последовательно подключают гидроаккумулятор и водопровод для подачи к точкам потребления. Оставшийся разъем используется для подключения системы управления оборудованием.

Схема подключения гидроаккумулятора

Подключение погружного насоса к гидроаккумулятору, как и другие, описанные ниже системы, обязательно нуждаются в герметизации всех соединений. Для этого используется лента ФУМ либо пакля с герметиком.

Подключение к поверхностному насосу

Перед тем, как приступить к подключению гидроаккумулятора к поверхностному насосу, необходимо определиться с требуемыми параметрами подачи воды в частности, решить, какое давление необходимо в системе. Считается, что водоснабжение с небольшим количеством точек потребления может работать при давлении 1,5 атм. В зависимости от наличия оборудования, требующего большого напора, это значение может увеличиваться до 6 атм., более высокое давление считается опасным для коммуникаций и соединительных элементов.

Считая выбранное давление номинальным, определяют, какое понижение целесообразно считать допустимым, то есть,

при каком значении будет включаться насос. Критическое значение выставляют на реле управления, а со стороны ниппеля производят измерения давления воздуха в гидроаккумуляторе при отсутствии в нем воды. Полученное значение должно быть ниже минимально допустимого на 0,5-1,0 атм.

Схема подключения гидроаккумулятора к поверхностному насосу такая же как при подключении насосной станции, в комплектацию которой уже включен гидроаккумулятор

Если в этом направлении не требуется корректировка (например, подкачка насосом), собирается схема подключения гидроаккумулятора для систем водоснабжения
с использованием пятивходного коллектора. Первым устанавливается гидроаккумулятор, потом последовательно: напорная труба насоса, бытовой водопровод, реле давления, манометр.

Подключение насосной станции

Бытовые насосные станции часто представляют собой комплекс оборудования, включающего перекачивающий агрегат, гидроаккумулятор и приборы контроля. Поэтому схема подключения гидроаккумулятора к насосной станции в данном случае аналогична подсоединению обычного перекачивающего агрегата.

Несколько более сложно подключение повышающей насосной станции для большого объема водопотребления. Такое оборудование часто устанавливается при водоснабжении нескольких домов от одного источника (скважины). Такие станции, как правило, оснащаются несколькими перекачивающими агрегатами, один из которых работает постоянно. В этом случае организуется два мини-коллектора. К одному из них подключаются всасывающие патрубки насосов, а в другой подается перекачивающаяся жидкость. Такая схема позволяет переключать насосы, выводить один из них в ремонт без прекращения водоснабжения.

Подключение гидроаккумулятора к водонагревателю

Разобравшись с тем, как подключить гидроаккумулятор для систем водоснабжения, будет легче понять принципы установки оборудования при монтаже отопительной системы.

Функции гидроаккумулятора в системе отопления несколько отличаются от задач, выполняемых в системе водоснабжения, хотя принцип действия остается тем же. Вода, являющаяся теплоносителем, при нагреве расширяется, поэтому для предотвращения разрушения элементов системы необходимо резервуар с меняющимся объемом для нивелирования происходящих в системе изменений. Гидроаккумуляторы отопительных систем, представляющие собой расширительные баки, врезаются в отличии от аналогичных резервуаров для водоснабжения не в прямую, а в обратную линию перед соединением ее с котлом по ходу циркуляции.

Вы можете посмотреть видео как подключить гидроаккумулятор для систем водоснабжения с подробными комментариями.

Для систем водоснабжения часто используют насос для колодца Водолей. Он также отлично подходит и для скважин.

Какие могут понадобится фильтры для воды мы рассказали здесь.

О выборе дренажных насосов у нас есть отдельная статья http://okanalizacii.ru/drenazh/kak-vybrat-drenazhnyj-nasos-dlya-gryaznoj-vody.html. Данный агрегат будет полезен на любом участке.

Настройка реле

Несмотря на отсутствие сложных элементов в конструкции реле давления, его настройка требует знания некоторых нюансов. Под крышкой устройства находятся только две пружины и две гайки – одна пара меньше чем вторая. В инструкциях обычно указывается, что большая пара «пружина-гайка» предназначена для выставления значения, при котором будет включаться насос. Меньшая пара используется для настройки разницы давлений (корректная работа перекачивающего агрегата – это включение и выключение, а следовательно необходим верхний и нижний предел). В этом отношении пружинно-гаечные пары работают согласованно, и большая пара, отвечающая за включение агрегата, является в то же время отправной точкой для работы и настройки меньшей пары.

Обычно для нормальной работы системы достаточно, чтобы разница между верхним и нижним порогом (значениями отключения и включения насоса), составляла порядка 1-2 атмосфер.

Настройка гидроаккумулятора водоснабжения производится в определенной последовательности.

  1. При рабочем давлении (по манометру) насос отключается, а гайка меньшей пружины медленно вращается по направлению уменьшения до момента срабатывания.
  2. Открывается кран, вода из системы сливается. В процессе слива контролируются показания манометра и отмечается давление срабатывания (насос включился). В идеале полученный параметр выше от аналогичного в пустом гидроаккумуляторе, но незначительно (0,5-1 атм.).
  3. Вращением гайки большей пары устанавливается нижний предел давления.
  4. Малая пара подстраивается под установленное значение.

Подробнее о том, как отрегулировать реле давления насосной станции тут.

Схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения

Гидроаккумулятором называется такое устройство, благодаря которому исключается необходимость включения водяного насоса при открытии крана в доме. Гидроаккумулятор еще называют ресивером, который представляет собой емкость для заполнения водой. Емкость заполняется водой, которая израсходуется первоначально при открытии крана в доме. Монтаж гидроаккумулятора в системе водоснабжения не представляет никаких трудностей, однако для этого имеется некоторое количество различных схем, позволяющие выполнить правильное подключение.

Гидроаккумулятор и его особенности

Гидроаккумуляторы представляют собой емкость с металлическим корпусом, а внутри имеется резиновая груша. Эта груша играет роль мембраны, что позволяет заполнять ресивер до определенного давления. Насос осуществляет закачивание воды в ресивер до определенного давления. Как только значение давления достигает определенного уровня, подается сигнал насосу на отключение электродвигателя. В дальнейшем расход воды осуществляется из ресивера, и как только давление снижается до минимального значения, то происходит подача сигнала электродвигателю на включение и закачивание воды.

В емкости резиновая мембрана фиксируется при помощи фланца. Фланец оснащается впускным патрубком, а во внутренней конструкции гидроаккумулятора помимо резиновой груши, имеется еще воздух. Этот воздух находится между внутренней стенкой стального баллона и наружной поверхностью груши. При закачивании в емкость воды, происходит расширение резиновой оболочки, и при этом сжимается воздух. Этот воздух служит защитой для резиновой груши, а также для стального бачка:

  1. Он противодействует дальнейшему расширению резиновой оболочки, оберегая ее от разрыва.
  2. Исключает соприкосновение воды с внутренними стенками бака, тем самым, исключая возникновение коррозии. Это позволяет в несколько раз продлить срок службы стального бачка.

За счет сжатого воздуха в конструкции гидроаккумулятора обеспечивается необходимое давление.

Из чего состоит гидроаккумулятор

Конструкция гидроаккумулятора проста, но в то же время представляет собой сложный механизм, позволяющий исключить необходимость включения насоса каждый раз, когда открывается кран в доме для того, чтобы набрать кружку воды.

Гидроаккумуляторы имеют различные объемы, поэтому в зависимости от емкости ресивера, они позволяют исключить включение насоса при открытии крана для наполнения кружки или же ведра водой.

Конструктивно гидроаккумулятор можно разделить на следующие составные части:

  1. Корпус. Это стальное основание, которое напоминает расширительный бак. Этот бак рассчитан на рабочее давление в пределах от 1,5 до 6 атмосфер. Однако значение давления может быть увеличено до 10 атмосфер, но только при условии кратковременного воздействия. В противном случае бак может не выдержать, и произойдет его взрыв.
  2. Резиновый резервуар или «груша». Это эластичная мембрана, которая фиксируется к входной части бака, и располагается непосредственно во внутренней части ресивера. Вода поступает внутрь груши через впускной фланец с клапаном. Этот фланец закреплен к горловине емкости гидроаккумулятора.
  3. Ниппель. Располагается с противоположной стороны нахождения впускного клапана. Основное предназначение ниппеля заключается в том, что он служит для закачивания воздуха в конструкцию корпуса ресивера.

Для удобства использования бака к его металлическому основанию привариваются ножки. Кроме того, для удобства использования гидроаккумулятора рядом с ним располагается электродвигатель с насосом. Чтобы сократить расхода на соединении насоса с баком, электродвигатель располагается преимущественно на верхней части гидроаккумулятора. Для этого к баку приваривается опорный кронштейн в верхней части.

Это интересно! В зависимости от емкости ресивера, кронштейн для закрепления насоса может располагаться в верхней части, что свойственно для устройств большой емкости, или в нижней части – для изделий малого объема.

Гидроаккумуляторы также бывают вертикальными и горизонтальными. Если горизонтальный предназначен непосредственно для установки совместно с насосом, то вертикальный служит для установки его отдельно.

Где применяются гидроаккумуляторы

В зависимости от места эксплуатации, гидроаккумуляторы также можно подразделить на следующие виды:

  1. Изделия, эксплуатируемые преимущественно в системе холодного водоснабжения.
  2. Устройства, предназначающиеся для эксплуатации в системе горячего водоснабжения.
  3. Расширительные бачки в системах отопления.

Ресивер в системе холодного водоснабжения применяется исключительно для накапливания жидкости и подачи ее в дом. Такое применение позволяет избежать гидроударов в сети, а также исключать лишнее включение агрегата. Применение ресивера не только продлевает срок службы электрического двигателя, который соединен с насосом, но еще и экономить электроэнергию. Ведь при каждом запуске электродвигателя потребляется большой ток. Если двигатель будет включаться каждый раз, как только открывается кран в доме, то в месяц набежит приличная сумма денег за электроэнергию.

Гидроаккумуляторы, которые предназначаются для снабжения горячей водой, имеют идентичную конструкцию с обычными устройствами, за исключением одного отличия. Это отличие заключается в том, что резиновая мембрана предназначена для выдерживания высоких температур.

Это интересно! Если в доме установлен электрический бойлер, то устанавливать отдельно насос с гидроаккумулятором для горячего водоснабжения нет необходимости. Гидроаккумуляторы для снабжения горячей водой устанавливаются в квартирах, где осуществляется централизованная подача горячей воды.

Расширительный бачок в системе отопления служит для того, чтобы в случае расширения воды компенсировать ее объем. В качестве расширительного бака зачастую используют стальную емкость открытого типа, которая на четверть заполняется водой.

Как работает гидроаккумулятор

Перед тем, как подключить гидроаккумулятор к водопроводу, нужно разобраться с принципом его функционирования. Принцип работы заключается в выполнении следующих задач:

  1. Посредством водопровода происходит заполнение ресивера водой, а точнее, резиновой мембраны. Подача воды может осуществляться не только с водопровода, но еще и со скважины или колодца.
  2. Регулирующее реле, которое отвечает за нижний и верхний пороги давления, отключает подачу питания на электродвигатель с насосом, как только заданный параметр достигает определенного значения. Давление в ресивере может задаваться самостоятельно, но нежелательно, чтобы этот параметр превышал 6 атмосфер.
  3. Как только резиновый резервуар заполняется до определенного давления, отключается насос. При открытии крана в доме происходит расход воды из ресивера. Чем большая емкость воды израсходуется, тем быстрее произойдет понижение давления до нижнего предела.
  4. Как только давление в резервуаре опустится до нижнего значения, то сработает реле, которое подаст сигнал электродвигателю на включение насоса. Осуществляется закачивание воды до верхнего порога давления, после чего снова двигатель отключается.

Если возникает потребность в использовании большого объема воды, например, если человек наполняет ванну или принимает душ, то насос будет работать постоянно, пока кран не будет закрыт. Чем меньше бак, тем чаще будет срабатывать электродвигатель на наполнение ресивера. При выборе ресивера стоит учитывать, что каждая деталь имеет свои ресурсы. Чем больше объем ресивера, тем будет меньше износ насоса, фланца с клапаном и электродвигателя. Если же объем ресивера будет незначительным, а водой приходится пользоваться очень часто, то срок службы рабочих элементов будет зависеть напрямую от того, как часто будет возникать потребность в воде.

Это интересно! Дополнительная фиксация к полу гидроаккумулятора не нужна, так как на устройство не воздействуют внешние нагрузки. Чтобы обеспечить устойчивость ресивера, достаточно его установить на собственные ножки. В зависимости от конструкции изделия, ножек у изделия может быть 3 или 4.

Особенности выбора емкости ресивера

Выбирать емкость бака следует произвольно, учитывая некоторые особенности. Большая емкость бака имеет множество преимуществ, но не стоит забывать и о стоимости. Ведь чем больше емкость резервуара, тем дороже его стоимость. Но даже если финансовые средства позволяют человеку приобрести бак емкостью 500 литров, то не всегда следует это делать.

При покупке нужно учитывать такой параметр, как размеры изделия. Обычно гидроаккумуляторы устанавливаются в колодцах или приямках. Если размер приямка незначительный, то установить большой бак не получится. Его можно установить в доме, но стоит ли жертвовать свободным местом, решать исключительно покупателю.

Это интересно! Гидроаккумуляторы емкостью более 50 литров приобретают преимущественно для установки в подвалах многоэтажных домов. Для частного сектора обычно вполне хватает устройства, емкость которого составляет до 25 литров.

При выборе ресивера достаточно сообщить продавцу оборудования такую информацию, как тип жилья (квартира или дом), количество жильцов и наличие приусадебной площади. Ведь зачастую кроме расходов воды на бытовые нужды, она потребляется также и для полива. Чем больше площадь приусадебного участка, тем больший объем ресивера лучше приобретать. Обычно если нужно поливать приусадебный участок, то следует устанавливать гидроаккумулятор емкостью не менее 50 литров.

Это интересно! Даже если вы ошиблись с выбором гидроаккумулятора, то его не следует менять на другой (большей емкости), тем более что его уже не примут при его эксплуатации. Всегда можно установить дополнительный резервуар, которые будут заполняться водой параллельно.

Как подключить гидроаккумулятор для системы водоснабжения

Имеются разные схемы подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения, поэтому для начала нужно определиться, где будет располагаться насос: в колодце или это будет погружное изделие в скважине.

Схема подключения с применением поверхностного насоса

Перед тем, как подключать гидроаккумулятор, нужно выполнить проверку давления воздуха в емкости. Значение давления должно быть меньшим показаний насоса при его включении, которое выставляется на реле, на параметр до 1 бара. Для подсоединения гидробака к насосу потребуется приобрести следующие детали:

  • Штуцер с 5 выходами.
  • Реле давления.
  • Манометр.
  • Герметик.
  • Пакля.

Это интересно! Для обеспечения надежного соединения рекомендуется использовать паклю с герметиком. Использование ФУМ-ленты снижает надежность соединения, поэтому рекомендуется отдать предпочтение именно первым двум вариантам вместе.

При подключении водопровода с гидроаккумулятором особое внимание нужно обратить на штуцер с 5 выходами. Посредством данной детали осуществляется подсоединение таковых изделий, как насос, реле и манометр. Оставшийся выход предназначен для подключения водопровода.

На начальной стадии сбора схемы нужно штуцер подключить к емкости с использованием жесткого шланга. После этого монтируется регулируемое напор воды реле, а также манометр для определения значения давления. Внимание нужно обратить на реле, которое отвечает за верхний и нижний порог давления. Это механическое реле, которое снаружи закрыто пластиковой крышкой. Под крышкой находится 4 контакта, которые называются «сеть» и «насос». Благодаря этим надписям перепутать подключение сети и насоса попросту невозможно. Однако если вы не уверены в правильности своих действий, нужно обратиться к электрику.

На завершающем этапе осуществляется подсоединение насоса, после чего проводится испытание на предмет наличия течи из-под соединений. При монтаже соединений обязательно избегайте присутствия влаги. Чтобы герметик не терял свои свойства, его следует наносить исключительно на сухие соединения, в противном случае, лучше отдать предпочтение ФУМ-ленте. Схематически схема подключения гидроаккумулятора выглядит следующим образом:

Схема подключения с погружным насосом

Из названия понятно, что схема с погружным насосом будет существенно отличаться от особенностей подключения гидроаккумулятора при установке изделия в колодце. Погружной насос устанавливается в водной среде. Это может быть скважина или колодец, из которой подача воды происходит напрямую к гидроаккумулятору. В такой системе не обойтись без применения обратного клапана.

Это интересно! Обратный клапан позволит исключить возврат воды из резиновой мембраны обратно в скважину. Обратный клапан представляет собой деталь, которая позволяет пропускать воду только в одном направлении.

Монтаж обратного клапана осуществляется на выходе из насоса. К выходу обратного клапана монтируется труба, которая соединяется с гидроаккумулятором. Здесь же монтируется штуцер с пятью выводами, к которым подключаются дополнительные элементы. От ресивера осуществляется прокладка трубы в дом, по которой будет поступать вода. При монтаже насоса, установленного в скважине, следует учитывать, что агрегат не должен доставать до дна колодца примерно на 30 см. Кроме того, при выборе скважинного насоса следует выбирать хорошего качества изделие, чтобы не понадобилось ежегодно осуществлять ремонт или замену.

Это интересно! Если позволяет размер колодца, то при подключении гидроаккумулятора к системе водоснабжения через погружной насос, рекомендуется использовать ресиверы емкостью не менее 33 литров. Преимуществом погружных насосов является возможность использования воды без учета ее стоимости.

Схематически схема обвязки для скважины имеет следующий вид:

Схема подключения нескольких гидробаков

Частыми возникают случаи, когда владельцы приходят к выводу о том, что одного гидроаккумулятора не достаточно. В таком случае нет необходимости осуществлять замену имеющегося гидробака, так как можно прибегнуть к установке двух гидроаккумуляторов. Монтаж последующего или последующих гидробаков осуществляется параллельно установленному.

Перенастраивать уже имеющуюся систему нет необходимости, а реле будет контролировать давление в баке, на котором оно установлено. Такая система имеет свои преимущества, одним из которых является большая степень жизнеспособности. При повреждении одного из гидробаков, будет продолжать осуществляться функционирование системы благодаря оставшимся устройствам.

Кроме того, если вы купили один бак на 50 литров, которого оказалось недостаточно, то гораздо проще приобрести еще один резервуар аналогичной емкости, нежели его менять на 100-литровый бачок. Стоимость 100-литрового бака будет выше, нежели приобретать два резервуара по 50 литров. Расположить два 50-литровых бачка на много проще, нежели устанавливать один, который имеет диаметр в два раза больше.

Как правильно настроить систему водоснабжения с применением двух и более ресиверов? Принцип аналогичный тем вариантам, которые были представлены выше, только на вход первого потребуется прикрутить тройник. К свободному выходу из тройника подключается вход от насоса, а к оставшемуся вторую емкость. После подключения соединения можно осуществлять тестирование схемы.

Схема подключения на насосной станции

Немаловажным остается рассмотрения вопроса, как подключить гидробак на насосной станции? На насосных станциях установлено определенное количество насосов, которые функционируют в зависимости от расхода воды. Чем больше потребителей открывают краны, тем больше насосов включается в работу. Чтобы исключить постоянное включение насосов при расходе воды, на насосных станциях применяют гидроаккумуляторы. С их помощью можно продлить срок службы агрегатов, а также компенсировать скачки давления, которые возникают в системе.

Еще одним немаловажным преимуществом использования гидробаков на повысительной насосной станции является то, что для потребителя осуществляется бесперебойная подача воды даже при отключении электроэнергии. Как только отключается электроэнергия, то насосы функционировать не будут, поэтому вода не будет подаваться к потребителям. Запас воды в ресивере позволяет снабдить потребителей необходимым количеством воды до момента появления электричества.

Это интересно! Запас воды при отключении электричества напрямую зависит от таких параметров, как емкость ресивера на насосной станции, а также количество потребителей.

Схема установка гидроаккумулятора на насосной станции имеет следующий схематический вид:

Измерение давления, и каким оно должно быть в ресивере

Давление в гидроаккумуляторе – это интересный вопрос, так как от него зависит множество различных факторов. От правильно установленного давления в гидробаке зависит не только напор воды в кране, но еще и такие факторы:

  • Продолжительность службы резиновой мембраны. Чем больше давление, тем меньше будет ее срок службы.
  • Срок службы трубопроводов, по которым подается вода в дом. При высоком давлении трубопроводы могут не выдержать, что приведет к их повреждениям.
  • Снижение срока службы смесителей и кранов, так как при высоком давлении будет возникать течь воды.

Давление должно быть оптимальным, в противном случае понадобится постоянно ремонтировать водопровод в доме. Для нормального функционирования бытовых приборов нужно поддерживать давление в режиме от 1,4 до 2,8 атмосфер. Чтобы продлить срок службы мембраны, исключив ее разрыв, следует выставить давление ниже значения бака на 0,1-0,2 атмосферы. Это означает, что если в баке давление составляет 1,5 атмосферы, то в системе оно должно быть не менее 1,6 атмосфер. Выставляются данные параметры непосредственно на реле. Для этого на устройстве реле имеется соответствующий регулятор. Измерять значение давления можно только с помощью устанавливаемого в систему манометра. Такое давление является оптимальным для водоснабжения частного одноэтажного дома.

Это интересно! От величины значения такого параметра, как давления зависит, будет ли напор воды в доме на первом и втором этаже одинаковым.

Если дом двухэтажный, то давления в 1,5 атмосферы будет недостаточно. При открытии крана на первом этаже, на второй этаж насос будет подаваться вода с меньшей скоростью. Чтобы компенсировать скорость расхода воды, нужно повысить величину давления. Существует специальная формула для расчета давления воды для двухэтажного дома. Эта формула имеет следующий вид:

Vатм=(Hmax+6)/10;

где, Hmax – это высота наивысшей точки водозабора. Нужно измерить высоту от уровня расположения трубопровода до крана, располагающегося на втором этаже.

Подставив измеренное значение в формулу, следует рассчитать давление, которое понадобится для нормального водоснабжения двухэтажного дома. Если же в доме установлено джакузи, то подбирать необходимое значение давления следует исключительно опытным путем. Если подбор давления опытным путем покажет необходимость установления значения более 6 атмосфер, то устанавливать его запрещено. Это приведет к скорейшему выходу из строя ресивера или его взрыву.

Как правильно выбрать гидроаккумулятор

На какие параметры важно обратить внимание при регулировании давления в системе теперь известно, остается выяснить, каким образом выбрать сам ресивер. Главным рабочим органом любого ресивера является не стальной бак, а резиновая мембрана. От качества этого изделия зависит срок службы гидроаккумулятора. Для производства мембраны используют разные типы резины, однако наиболее эффективным является материал из изобутана. Чем дольше служит резиновое основание, тем больше срок службы и стального корпуса. Ведь если «груша» будет пропускать воду, то начнется процесс коррозии металла. Вскоре стальной бак проржавеет, и он уже будет непригоден к эксплуатации.

Это интересно! Если при выборе ресивера вы желаете сэкономить, то лучше тогда его вовсе не покупать. Модели хорошего качества имеют срок службы более 5 лет, а вот изделия неизвестного производителя служат не более 1 года.

Второй немаловажной деталью ресивера является фланец. Зачастую для производства этой детали используется оцинкованный металл. На качественных изделиях толщина металла составляет более 1 мм. Если ресивер оснащен фланцем, толщина стенок которого составляет 1 мм или менее, то срок службы изделия не превысит одного года. Продавец при этом может давать гарантию на товар 1 год, за который и происходит выход из строя фланца. Отремонтировать фланец не предоставляется возможным, поэтому остается только два пути: купить новый фланец и заменить его самостоятельно или же приобрести новый гидроаккумулятор.

Это интересно! При выборе изделия обязательно обратите внимание на толщину фланца. Чем толще фланец, тем выше срок службы гидроаккумулятора.

Цвет изделия не имеет значения, так как с течением времени краска начинает облазить. Производители качественных гидроаккумуляторов заявляют о том, что их срок службы составляет не менее 10-15 лет, однако, как показывает практика, этот срок обычно не превышает 10 лет. Чтобы изделие прослужило долгие годы, нужно не только покупать качественный товар, но еще и осуществлять ежегодную профилактику.

Гидроаккумуляторы продаются как в отдельном виде, так и вместе с электродвигателем с насосом. Если у вас нет насоса на водоснабжение, то оптимальный вариант – это купить насосную станцию в сборе. Однако в сборе конструкция будет стоить несколько дороже, нежели покупать все изделия отдельно. При покупке гидроаккумулятора не забудьте о дополнительных комплектующих, без которых установить устройство невозможно.

схема по шагам ➣ Первая вода

Для непрерывной, качественной работы часто на дачах и в частных домах без централизованного водопровода используют гидроаккумуляторы с погружными насосами. Для распознавания гидроаккумуляторы имеют разную окрасу: красные предназначены под отопление; синие – для холодного и горячего водоснабжения.

Конструктивные особенности гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор представляет собой металлическую емкость разделенную на две условные части мембраной: диафрагмой или баллоном.

Гидробаки с диафрагменной мембраной состоят из:

  • камеры для воды;
  • диафрагменной мембраны, которая установлена поперек бака; газовой камеры;
  • гнезда с клапаном;
  • патрубка подсоединения к системе.

Различают горизонтальные и вертикальные гидроаккумуляторы.

Чаще для загородных домов используют гидробаки вертикальные. У них имеются ножки, а также специальное крепление на корпусе для подвешивания на стену. Занимают мало место.

Нужен ли гидроаккумулятор для погружного насоса?

  • Гидроаккумулятор предназначен для защиты насоса, т.к. в нем накапливается небольшое количество воды, которое будет использоваться при открытом кране.
  • При установке гидроаккумулятора дополнительно устанавливаются следующие устройства: манометр, воздухоотводчик и реле давления.
  • Гидроаккумулятор устанавливается в доме, в специальном помещении или в приямке, защищенной от поступления осадков.

Если гидроаккумулятор не установлен, то насос будет включаться постоянно, как только будет открываться кран. В связи с этим, возрастает вероятность гидроудара. Гидроудар образуется при скачкообразном повышении давления, которое появляется из-за частых включений. Поэтому важность гидроаккумулятора очевидна.

Схема подключения гидроаккумулятора

Система водоснабжения включает в себя: насос, гидроаккумулятор, реле давления, обратный клапан, запарную арматуру, манометр, трубопровод, ну и, конечно же, электрическое питание.

Гидроаккумулятор устанавливается рядом с наружным насосом в приямке или же в помещении в доме, смотря где выделено место. Все устройства, которые необходимы для подключения всего оборудования, присоединяются с помощью 5-выводного штуцера. 5-выводной штуцер располагает выходами разного диаметра, что идеально подходит при подключении схемы для обвязки гидроаккумулятора. Поэтому данный элемент является основой в схеме обвязки как погружного, так и поверхностного насоса с гидроаккумулятором.  Сначала штуцер прикрепляется к гидробаку, потом к нему подключаются манометр, реле давления. Последними подключениями к пятивыводному штуцеру является насосная труба и разводка к водоснабжению дома. Обратный клапан позволяет накопить воду в гидробаке от погружного насоса.

Устанавливается на насос до подключения всей схемы гидроаккумулятора в следующей последовательности:

  • Опускаем насос в скважину;
  • Необходимо закрепить страховочный трос, который удерживает насос;
  • Подсоединяем все элементы схемы при помощи пятивыводного штуцера;
  • Необходимо произвести настройку реле давления.

Реле давления

Реле давления играет важную роль в работе гидроаккумулятора, а также всей домашней системы. Для эффективности и правильность работы реле необходимо настроить.

Для этого необходимо:

  • Первым дело необходимо избавиться от воды в системе водоснабжения, для этого нужно открыть кран, который расположен внизу;
  • Открывается крышка реле и включается насос для заполнения системы водой.
  • После отключения насоса необходимо запомнить показания манометра, который показывает давление в системе;
  • Опять спускается небольшое количество воды, чтобы запустить насос. Также записываются показания манометра. Дальше производится математический расчет: от наибольшего числа вычитаем наименьшее. От получившего числа происходят дальнейшие действия. Если значение меньше, чем 1,4 бар, то гайку малой пружины на реле необходимо затянуть. Если значение больше, чем 1,4 бар, то ослабить.
  • Гайкой на большой пружине в реле можно регулировать напор воды. Действия абсолютно аналогичные. Больший напор – затягивается, поменьше – ослабляется.
  • Все настройки должны проводиться при выключенном насосном оборудовании.
  • После всех пройденных этапов нужно запустить систему и проверить как она работает. Настраивать можно бесконечное количество раз, до того момента, пока все не устроит.
Схема водоснабжения с погружным насосом и гидроаккумулятором после подключения работает так:
  1. Погружной насос перекачивает воду из скважины в гидробак;
  2. По мере заполнения воды в гидроаккумуляторе происходит повышение давления воздуха. Когда будет достигнута точка максимума на реле, насосное оборудование отключится;
  3. Запас воды, скопившейся в гидробаке, позволит пользоваться водой определенное количество времени. Когда количество воды будет уменьшаться в мембране гидробака, давление будет снижаться до минимума на реле, контакты замкнуться и насос включиться. И так по кругу.
Как часто будет включаться Ваш насос напрямую зависит от объема гидроаккумулятора. Не забудьте учитывать это при выборе емкости.

Схема подключения реле давления PM /5 к насосу

Рассмотрим схему подключения механического реле давления PM /5 к сети и насосу. Давайте сначала посмотрим на схему. Когда вы открутите верхнюю крышку, то увидите следующее. Во-первых, большой винт с пружиной для регулировки давления. Он обозначен большой буквой «P”. Второе, это малый винт с пружиной для регулировки разницы этого параметра в режиме включения и выключения. Он имеет наименование «дельта P”. Дальше идут две клеммы для подключения электропровода, названные словом «motor”. Две — «line». Внизу — две для подсоединения заземления. Такой вид имеет PM/5 внутри.


Схема подключение и нюансы эксплуатации гидроаккумулятора: виды, устройство, схема подключения

Решая проблему водоснабжения, большинство потребителей прибегают к различному оборудованию. К их числу относится и гидроаккумулятор, который часто используется не только в бытовых условиях, но и в промышленности.

Довольно часто к нему прибегают владельцы коттеджей, дачных участков, загородных домов. Другое его название — гидробак, который содержит жидкость, находящуюся под давлением.

Следует заметить, что уровень давления является неизменной характеристикой, что обеспечивает нормальное функционирование всех бытовых устройств, использующих воду, включая душ, санузел, умывальник и пр. Если возникла необходимость в установке гидроаккумулятора в местах повышенной влажности, то рекомендуется останавливать выбор на моделях, изготовленных из нержавеющей стали.

Далее будет рассмотрена конструкция предлагаемых сегодня гидроаккуммуляторов, их предназначение, основные принципы работы.

Роль гидроаккумулятора в системе водопровода

Вне всяких сомнений, каждый владелец загородного участка должен позаботиться об организации бесперебойной подачи воды. Подобное решение позволит обеспечить комфортные условия вдали от цивилизации. Среди методов, позволяющих эффективно решать подобную задачу, довольно распространенным является использование гидроаккумулятора. Очень важно правильно подойти к выбору этого оборудования. В этом случае можно не сомневаться в том, что это устройство будет успешно выполнять свои функции и тогда, когда возникают перебои в подаче электроэнергии или неполадки в работе насоса.

Решение подключить к системе гидроаккумулятор позволит свести к минимуму число включений насоса, что положительным образом скажется на эксплуатационном ресурсе этого прибора. Если часто пользоваться системой водоснабжения, то можно столкнуться с таким явлением, как конденсат, который может появиться на расширительном баке. Для большинства подобное явление известно, как запотевание. Для решения подобной проблемы рекомендуется выполнить теплоизоляцию каждого соединения гидроаккумулятора.

Виды гидроаккумуляторов

Можно выделить ряд ключевых параметров, на основании которых все предлагаемые сегодня гидроаккумуляторы можно классифицировать на ряд видов:

На основании такого признака, как вариант монтажа, современные гидроаккумуляторы могут быть классифицированы на:

  • горизонтальные;
  • вертикальные.

В конструкционном плане подобные устройства довольно схожи. Это же можно отметить и в отношении их принципа работы. Особенностью горизонтальных моделей является наличие крепления для наружного насоса. Что же касается устройств с вертикальным методом монтажа больших объемов, то в их конструкции предусмотрен клапан, обеспечивающий удаление воздуха из системы водоснабжения. Принимать решение в пользу того или иного варианта гидроаккумулятора следует, ориентируясь на размеры помещения, которое выбрано для размещения подобного оборудования.

Исходя из метода накопления энергии, гидроаккумуляторы могут быть классифицированы на:

  • модели, оснащенные пневматическим накопителем. Их действие основывается на сжатии газа под давлением воды. В рамках этих устройств можно выделить мембранные, с баллоном и поршневые. Последний тип гидроаккумуляторов отличается доступной ценой и в то же время может обрабатывать значительные объемы воды (до 600 литров). Модели мембранного типа демонстрируют большое удобство в эксплуатации, что связано с их небольшими габаритами. Если говорить про баллонную разновидность этого оборудования, то именно эти модели получили наибольшее распространение среди покупателей. Причина этого заключается в том, что при возникновении необходимости в замене емкости подобного оборудования и резиновой груши эту работу владелец может выполнить с минимальными затратами времени и не прибегая к помощи специалистов. Другим важным достоинством следует называть отсутствие проблем в эксплуатации и длительный срок службы;
  • модели, оснащенные механическим накопителем. В рамках этой категории устройств можно выделить грузовые и пружинные. Действие этих аппаратов основывается на использовании кинетической энергии груза или пружины. Среди минусов, которыми обладает подобные агрегаты, следует выделить инерционность системы, громоздкость конструкции. В то же время они могут исправно выполнять свои задачи без необходимости использования внешних источников питания и зарядки;

Если исходить на основании такого признака, как объем, то все модели гидроаккумуляторов можно подразделить на устройства емкостью 2, 5, 24, 50, 80, 100, 150, 200, 300, 500 литров. Если оборудование приобретается для большого дома, то следует рассматривать модели, емкость которых составляет 80 или 100 литров. Оборудование объемом 50 литров прекрасно справится со своей задачей по поддержанию необходимого давления в системе водоснабжения стандартных квартир. Предлагаемые сегодня гидроаккумуляторы 50 литров отличаются своей стоимостью. Причем на цену оказывает влияние и производитель. Любой специализированный магазин сегодня может предложить подобное оборудование требуемой емкости;

Исходя из назначения, можно выделить следующие модели:

  • для холодной воды;
  • гидроаккумуляторы для горячей воды;
  • расширительный бак для отопления, предназначенный для обеспечения стабильного давления в системе трубопровода.

Помните! Для нормальной работы каждая отопительная система должна предусматривать расширительный бак. Только при условии, что гидроаккумулятор будет грамотно подобран и настроен, можно гарантировать ее безаварийную работу и комфортное проживание в загородном доме.

Устройство гидроаккумулятора

Если рассматривать конструкцию гидроаккумулятора для насосной станции, то она не содержит сложных элементов: по своему исполнению она имеет вид герметичного резервуара, который содержит резиновую мембрану. Последняя выступает в роли разделителя внутреннего пространства расширительного бака, создающего две камеры, среди которых одна используется для воды, а вторая предназначена для воздуха. Пространство, образованное стенками мембранного бака, заполнено инертным газом.

Для любого гидроаккумулятора устройство обязательно включает такой узел, как фланец. Основное его предназначение заключается в обеспечении условий для установки расширительного бака в систему. Также с его помощью производится замена мембраны в ситуации, когда она лишается своей эластичности.

Принцип работы гидроаккумулятора

Если рассматривать принцип работы подобного устройства, то его суть сводится к аккумулированию гидравлической энергии, которая впоследствии расходуется для поддержания в системе водоснабжения требуемого уровня давления.

С течением времени гидроаккумулятор заполняется водой, подаваемой насосом, которая при взаимодействии с мембраной приводит к ее расширению. На фоне этого наблюдается сжатие газа, который содержится во внутренней части бака.

Со временем воздух оказывает все большее давление на мембрану, что в итоге заставляет воду выйти из системы. После этого давление возвращается к своему изначальному уровню.

Для работы гидроаккумулятора необходим насос, благодаря которому обеспечивается заполнение гидробака водой. Когда будет создано необходимое давление в гидроаккумуляторе, происходит автоматическое выключение насоса.

Помните! Наблюдаемое давление в системе до установки гидроаккумулятора должно находиться на 0,2-1 бар ниже уровня, который указан на реле для включения насоса.

Схема подключения

Если владелец решил своими силами выполнить монтаж гидроаккумулятора, то реализовать подобный замысел не всем будет под силу с первого раза правильно. Чтобы подключить оборудование в соответствии с технологией проведения подобных работ, необходимо соблюсти все условия и теоретически подготовиться монтажу.

Выполнения каких же операций требует схема водоснабжения частного дома с гидроаккумулятором? Об этом будет рассказано далее.

Чаще всего используют два метода подключения гидроаккумулятора к системе водоснабжения: посредством погружного и поверхностного насоса.

Использование погружного насоса

Подобное оборудование часто именуют глубинным. Чаще всего для размещения насоса этого типа отводится место в скважине, колодце или ином месте, предназначенном для забора воды. Для вывода жидкости на дачном участке с минимальными затратами времени можно использовать специальные типы погружных насосов — дренажные.

Особое внимание следует уделить соблюдению требований установки обратного клапана для подобного типа насосов. Этот элемент позволяет предотвратить отток жидкости в обратном направлении. Местом монтажа этого клапана служит скважинный насос. Затем уже переходят к подключению насосной станции с гидроаккумулятором. Завершаются же работы осмотром системы для выявления негерметичных участков.

Использование поверхностного насоса

При подобном варианте необходимо специальное приспособление — штуцер, имеющий 5 выходов. Вдобавок к этому придется приобрести реле давления и манометр. Штуцер имеет вид резьбового соединения, используемого для присоединения насоса к бачку гидроаккумулятора. После этого переходят к установке на него манометра и реле давления. Следует в обязательном порядке позаботиться об обеспечении герметичности каждого соединения на резьбе. В качестве материала, который способен решить эту задчу, используется фум лента.

Эксплуатация и ремонт

По мере проникновения внутрь гидроаккумулятора вода приносит с собой воздух. Для предотвращения подобного предлагаемые сегодня модели оснащены клапаном стравливания. Для эффективной работы от пользователя требуется время от времени открывать его.

Знакомясь с инструкцией, можно заметить, что там могут быть предусмотрены и другие действия, которые должны быть выполнены владельцем.

Явной подсказкой о том, что гидроаккумулятор вышел из строя, может выступать наличие течи в виде маленьких или прерывистых струек, а также резких перепадов в показаниях манометра. В подобных ситуациях необходимо надавить на золотник, имеющий вид клапана, который определяет направление движения воды.

Обязательно нужно удалить остатки воздуха! Если видно, что стрелка изменила свое положение на нижнее, то это указывает на то, что количество воздуха небольшое. Если из оборудования был удалён весь воздух, но течь не прекращается, то можно сделать вывод, что причина неисправности заключается в поврежденной мембране.

Чтобы аппарат смог исправно выполнять свою задачу при наличии поврежденной мембраны или каучукового баллона, необходимо приобрести новое изделие. За покупкой подобных элементов следует обратиться в специализированные магазины, занимающиеся продажей гидроаккумуляторов.

Заключение

Чтобы гидроаккумулятор смог повысить эффективность работы системы водоснабжения, необходимо столь же внимательно подойти к его выбору, как и к прочим элементам, используемым в ней. Необходимо учесть большое количество параметров, начиная вариантом установки оборудования и заканчивая емкостью. Также не помешает перед покупкой познакомиться с устройством выбираемого агрегата. Подобные знания смогут помочь в создании оптимальных условий для работы гидроаккумулятора и его ремонте.

схема подключения установки, как подключить его к системе водоснабжения, как правильно установить с наносной станцией, сборка и обвязка блока автоматики, как соединить насос с гидробаком


Наличие собственной точки водозабора – это увеличение возможностей жилья. Больше не нужно следить за графиком отключений воды, переживать, что напор будет недостаточным. Однако не каждый собственник частного дома знает, как правильно подключить гидроаккумулятор с поверхностным скважинным или глубинным насосом через реле для систем водоснабжения, используя схемы подключения к насосной станции и правила установки. А ведь именно этот элемент способствует бесперебойной подаче жидкости на участок, а также продлевает срок эксплуатации. Прежде чем перейти к рекомендациям по монтажу, давайте разберемся, как устроено все оборудование и зачем его устанавливать.

Назначение гидробака


Его также называют накопительным баком. Основная задача прибора, что видно уже из названия, – это накопление жидкости для последующей равномерной подачи под постоянным напором. Он является незаменимым элементом. И у него есть несколько функций:

  • Сокращение числа включений и отключений оборудования. Если устройство подключается напрямую к крану, то каждый раз, когда пользователь поворачивает вентиль, включается устройство. Но это сильно изнашивает его, приводит к скорой поломке. А при наличии гидробака потребность в постоянном подключении нет – это делается только тогда, когда в резервуаре уровень воды становится ниже определенных границ. Это приводит к минимизации гидроударов и, как следствие, к продлению срока эксплуатации.
  • Создает небольшой запас воды. Это важно в тех случаях, когда отключают электроэнергию. Но даже на удаленном участке вы не останетесь без жизненно необходимого ресурса, на некоторое время его хватит. Это также можно назвать независимостью, временной автономностью от электричества.
  • Поддерживает постоянное давление. Напор остается стабильным даже при высоких расходах жидкости. При этом нет зависимости от уровня грунтовых вод, как при прямом подключении без накопительного резервуара.

Таким образом, мы настоятельно рекомендуем при подсоединении гидроаккумулятора заняться установкой гидробака в частном доме.

Зачем нужен водный аккумулятор, его отличие от расширительного бака


Несмотря на то что два этих понятия совершенно разные, их часто путают. Чтобы понять, в чем отличие, расскажем о втором виде резервуаров. Их монтируют в системы горячего водоснабжения и отопления. Дело в том, что жидкость, проходя через нагревательный элемент, становится горячей. Но при течении через трубы часть тепла уходит, вода охлаждается. А как мы знаем, при разных температурах давление в одном и том же объеме влаги меняется. Чтобы трубы не чувствовали сильного напора, излишек, который образуется при нагреве жидкого теплоносителя, сливается в специальную камеру – расширительный бак. А затем оттуда он снова отправляется обратно.

Гидроаккумулятор же обычно монтируется в ХВС вместе со всем остальным оборудованием. Он нужен для устранения гидроударов, а также для поддержания постоянного напора в кране. Соответственно, гидробаки для систем водоснабжения имеют принципиально другую схему подключения.

Устройство накопительного бака


Сосуд выполнен из листовой стали, он имеет округлую вытянутую форму. Его размер может быть небольшим, например, на 15 литров, но для оснащения крупного частного дома для большой семьи чаще берут модели от 100 л. Внутри пространство гидробака разделено на две части с помощью эластичной мембранной ткани – под воду и под воздух. Мембрана может быть изготовлена в двух формах:

  • как груша (этот вариант наиболее распространенный) – она прикрепляется ко входному патрубку;
  • как диафрагма, крепится посередине.

Сверху корпус покрыт краской – красной или синей, в соответствии с тем, для какого водоснабжения устройства – горячего или холодного.


Также подключение вертикального гидроаккумулятора и реле давления гидробака к насосу было бы невозможно без входного и выходного отверстия для рабочей среды. А со стороны воздушного клапана располагается ниппель, как на автомобильной шине, через которую производится подкачка воздуха. Дополнительно могут быть подсоединены такие устройства, как манометр и реле, но это уже детали автоматической системы накачки жидкости.

Виды гидробаков


Разновидности устройств принято отличать по назначению.

  • Для ГВС – это расширительные баки, они имеют несколько другую конструкцию. Применяются с целью сохранения постоянного давления.
  • Для ХВС – классические гидроаккумуляторы разных объемов.
  • Для отопления. Чаще всего они небольшие и недорогие. Это объясняется тем, что на их производство уходит не самая качественная мембрана, ведь для отопительных целей перекачивается техническая, а не питьевая вода.

Вторая категория видов – это расположение. При монтаже они могут быть:

  • Горизонтальными. Баки как бы лежат на поверхности.
  • Вертикальными, в их основании предусмотрены ножки, на которые устанавливается система.
  • Подвесными. Это актуально в тех случаях, когда насосная станция монтируется в отдельном павильоне или в подвале.

Некоторые модели можно устанавливать несколькими способами по желанию владельца.


Различаются гидробаки и по внутреннему устройству – они могут быть с грушей или с диафрагмой, но, несмотря на это, смысл действия остается прежним.

Основной же характеристикой, по которой покупатели выбирают оборудование, является размер. Стоит отметить, что объем закачиваемой воды – это где-то ⅓ от общей вместительности резервуара, остальное будет заполнять воздух по ту сторону мембраны.


Принцип работы: как подключить автоматику к гидроаккумулятору


Чтобы правильно произвести подключение, необходимо понимать, каким способом работает вся установка. Производители закачивают в воздушный резервуар воздух под давлением 1,5 атмосферы. Через ниппель можно регулировать это значение и подкачивать кислород.

После подсоединения патрубков устройство начинает закачивать влагу в водную грушу (или по ту сторону диафрагмы). Она растет, мембрана постепенно сдвигается и, как результат, менее плотный воздух начинает приобретать все большее давление. Когда оно достигает определенных (заводских или заданных вручную) параметров, реле отключается и электрический контур размыкается – вода больше не поступает.


Затем пользователь приеменяет ресурс, например, включает кран в ванной или запускает стиральную машинку. При этом сжатый кислород под постоянным напором выталкивает жидкость, собранную в мембранной груше. А когда количество воздушных атмосфер снова опускается до исходного значения, реле реагирует и дает команду включить оборудование.


Важный нюанс, который нужно учесть при подключении гидроаккумуляторного бака, – следует сделать так, чтобы при наборе больших объемов воды, она поступала транзитом от скважины сразу к точке расхода, минуя накопительный резервуар. А уже после того, как краны будут перекрыты, будет наполняться груша. Это актуально в двух случаях:

  • при маленьких объемах гидробака – такой не спасет от частых включений/выключений, но зато хорошо снимает гидроудары;
  • когда набирается большая ванная или расходуется влага для орошения посадок.


Также стоит отметить, что иногда происходят неполадки, например, подтекание капель через ниппель или отсутствие постоянного давления в резервуаре. Это может свидетельствовать о неправильном подсоединении аппарата или его поломке.


Как правильно выбрать и установить гидроаккумулятор в системе водоснабжения для дома

Основной рабочий орган, который приводит все в движение — мембрана. Поэтому именно от ее качества зависит, насколько долговечной будет аппаратура. Пищевой полимер, который также называется изобутированной резиной, считается самым качественным веществом. В гидробаках вода не контактирует с корпусом, но в расширительных баках – да, поэтому в них важен и металл, из которого сделан резервуар.


Учитываются также фланцы, то есть соединительные детали. Если они тонкие, некачественные, то уже через год использования могут начать пропускать влагу, придется менять их или использовать дополнительные уплотнители. Их изготавливают, как правило, из оцинкованного металла. И если он не превышает одного миллиметра, то поломка случится уже через год-полтора использования. Лучше всего, если фланец будет из нержавейки.

Как сделать расчет параметров, чтобы поставить гидроаккумулятор на водопровод


Приведем формулу, по которой рассчитывается минимально допустимое значение объема:


Если вы приобретаете насосную установку современного образца, то она оснащена системами плавного запуска и имеет возможность поддерживать постоянное давление в водопроводной сети. В таком случае не требуется монтировать крупный бак, достаточно малого, ведь гидроудары чувствоваться не будут.


Вот таблица, по которой можно определить минимальное количество закачиваемой жидкости при технических характеристиках электронасоса:


Как правильно подсоединить гидроаккумулятор к глубинному насосу

Для подключения вам понадобится пятивыводной штуцер, поскольку наравне с гидробаком будет присутствовать манометр и реле давления. Дополнительными, но не обязательными, являются датчик «сухого хода» и обратный клапан. Они отвечают за то, чтобы двигатель не перегрелся при отсутствии жидкости в водопроводе, а также за то, чтобы при отключенном оборудовании влага не выходила обратно в скважину.


Когда само подсоединение осуществлено, следом идут пусконаладочные работы, то есть настройка приборов (проставление давления и других показателей) и проверка герметизации. Обычно пограничными параметрами являются 1,7 и 2,8 бар.

Как соединить насос с гидроаккумулятором

На схеме все кажется простым: взяли патрубок, прикрепили его к штуцеру на 4 или 5 отверстий, к одному из выходов присоединили гидробак, к остальным – манометр, реле давления и выводную трубу.


Но на деле все может усложняться. Рассмотрим особенности подсоединения, в зависимости от конкретной ситуации.


Два накопительных бака к одному устройству


Такое случается, когда изначально неправильно были произведены расчеты водопотребления или по каким-либо причинам расход увеличился. Тогда легче подсоединить еще один резервуар. Для этого только нужно, чтобы штуцер имел запасное неиспользуемое отверстие (мы всегда рекомендуем брать на одно больше, закрывая его заглушкой, – вдруг пригодится) и водопроводный шланг. Такая конструкция не только увеличит общий запас накапливаемой жидкости, но и спасет во время поломки одной из мембран, ведь оборудование все равно сможет работать, хоть и на пониженных мощностях.

Схема подключения блока автоматики к гидроаккумулятору для погружного (глубинного) насоса, сборка с реле давления


Особенность монтажа электронасоса, который погружается в скважину, – это наличие клапана обратного хода. Он отвечает за то, чтобы при выключенном оборудовании водный ресурс не спускался снова в колодец. Так аппарат не будет качать «на сухую», что сильно вредит ему.

Еще один нюанс – напор может пострадать, если перекачивающее устройство будет недостаточно мощным, а глубина забой большой.

Поверхностный вариант

Сам алгоритм подключения через пятивыводной штуцер мы описали выше. Отметить стоит:

  • обязательную герметизацию каждого соединения;
  • проверочные запуски – нужно сделать не менее 4-5 тестовых пусков;
  • наличие фильтрации – качественные фильтры с установкой можно заказать в компании «Вода Отечества».


Схема обвязки насосной станции с гидроаккумулятором к водонагревателю

В данном случае мы говорим о расширительном баке. На изображении показана последовательность его присоединения к нагревательному элементу сети:


Как наладить оборудование


Пусконаладочные работы включают:

  • Настройку реле – иногда подходят заводские показатели, но их стоит проверить.
  • Герметизацию всех соединений.
  • Несколько тестовых запусков.

После этого можно безбоязненно приступать к эксплуатации.

Нюансы подключения


Первое, что нужно учесть, — где ставить гидроаккумулятор в системе водоснабжения. Также стоит установить на входе в дом фильтрацию. Фильтры разных типов и размеров можно найти в компании «Вода Отечества». Про остальные особенности монтажа расскажем ниже.

Обвязка расширительного бака

Он прикрепляется к одному из отверстий штуцера посредством гибкого шланга. Диаметр резьбы – 1 дюйм. Но можно обойтись и без него, тогда вся автоматика (датчики и измерительные приборы) будут встраиваться непосредственно у входа гидробака.

Настройка при подключении

Заводские стандартные пороги срабатывания реле – от 1,4 до 2,8 бар. При этом изначально в воздушную камеру закачивается воздух в 1,5 атмосферы. Для того чтобы наполнение мембранной груши происходило до максимальных значений, можно поменять параметры, но незначительно. Они должны совпадать с допусками насоса.

Оптимальное давление


Мембрана останется целостной дольше, если в водопроводе будет на 0,1-0,2 бара больше, чем в гидробаке. Предлагаем формулу, которая позволит определить самое подходящее значение:

V Атм.= (Hmax+6)/10, где Hmax – самая большая высота водозабора, например, если на 2 этаже установлена душевая кабина, то это будет именно она.

Закачка воды в гидроаккумулятор


Если вы вручную решили производить настройку, то нужно помнить, что подходящей разницей между порогами включения и отключения является 1-2 атмосферы. Если перекачивать больше, то скорее износится мембранная груша. Чтобы скорректировать эти значения, следует подкручивать гайки на пружинах реле.

Как выбрать объем резервуара

Предлагаем плюсы и минусы разных размеров. Исходя из них, сделайте для себя выбор:

Параметры резервуара

Достоинства

Недостатки

Небольшой

  • Занимает мало места.
  • Имеет более скромную цену.
  • Чаще происходят включения и отключения.
  • Может обеспечить постоянным напором только небольшую семью.

Большой

  • Защищает от гидроударов.
  • Подходит при частых отключениях электричества.
  • Идеально для постоянного проживания 4-5 человек.
  • Занимает много места и сложнее при установке.
  • Если влага не расходуется, она может застаиваться.

Заключение

Мы рассказали, как подключить гидроаккумулятор для системы водоснабжения, а в качестве завершения темы посмотрим два видео:


Мгновенная установка для аккумуляторов | Гидравлика и пневматика

Аккумуляторы

зарекомендовали себя как чрезвычайно надежные во многих областях применения гидравлической энергии при правильном выборе, установке и эксплуатации. Хотя установка может показаться очень простым процессом, это, пожалуй, самая неправильно понимаемая процедура в жизни аккумулятора. К сожалению, многие пользователи не соблюдают все рекомендации по установке аккумулятора.

Сначала тренировка!

Квалифицированный монтажник гидравлической энергии должен подготовить и установить любые аккумуляторы системы.Программа сертификации Fluid Power Society является хорошим источником обучения для профессионалов отрасли. Обучающая и техническая информация также доступна как в Ассоциации дистрибьюторов гидравлической энергии, так и в Национальной ассоциации гидравлической энергии. У большинства членов FPDA есть штатные специалисты, которые могут помочь с проектированием и установкой. Образовательный фонд Fluid Power поддерживает программы во многих технических школах и университетах.

При установке аккумулятора следует учитывать следующие рекомендации.

Ввод в эксплуатацию

1. Осторожно извлеките аккумулятор из заводской упаковки. Прочтите и усвойте все заводские этикетки, наклейки, бирки и шильдики, прикрепленные к аккумулятору и упаковке. Также прочтите заводские инструкции, прилагаемые к гидроаккумулятору.

2. Если аккумулятор является частью сторонней OEM-системы, прочтите и поймите все их маркировки и инструкции.

3. Осмотрите аккумулятор на предмет видимых повреждений и убедитесь в правильности номера детали и типа резьбы.

4. Аккумуляторы обычно отправляются с завода без предварительной зарядки. Обратите внимание, что пользователь должен предварительно зарядить устройство перед работой.

Не экономьте на безопасности

Безопасность всегда должна быть во главу угла любой процедуры обслуживания или установки, но рекомендуется помнить: меры предосторожности, указанные в инструкции.

Если аккумулятор уже установлен в системе, закачайте небольшое количество жидкости системы (10% от емкости аккумулятора) в аккумулятор при низком давлении. (Не превышайте 35 фунтов на квадратный дюйм). Отключите все питание системы и полностью сбросьте гидравлическое давление в гидроаккумуляторе.

Примечание: оператор часто пропускает этот шаг, и в результате получается сломанный баллон или залитый (поршневой аккумулятор) цилиндр.

Если аккумулятор еще не установлен (предположим, что предварительная зарядка в аккумуляторе отсутствует), налейте небольшое количество жидкости (10% емкости аккумулятора) в аккумулятор.Это можно сделать через отверстие для жидкости с помощью воронки. Смажьте как можно больше внутренних поверхностей (включая баллон, если он есть). Этого можно добиться путем перекатывания агрегата.

Подзарядка

Хотя большинство аккумуляторов сконструированы с точки зрения безопасности, они могут быть опасными! На большинстве устройств производителей есть ярлыки, например, тот, что справа, предупреждающий всех о возможной опасности:

Особенно это касается поршневых аккумуляторов. Вот некоторые вещи, о которых следует помнить во время процедуры предварительной зарядки:

  • Никогда не эксплуатируйте аккумуляторы без предварительной зарядки газообразным азотом.Для мочевых аккумуляторов это важно, чтобы предотвратить повреждение мочевого пузыря.
  • Сбросьте все гидравлическое давление в системе, прежде чем предпринимать какие-либо работы по техническому обслуживанию или ремонту. Это не только из соображений безопасности, но и единственный способ проверить предварительную зарядку.
  • Используйте одобренное оборудование для зарядки и измерения для предварительной зарядки и проверки давления. Убедитесь, что ваши аксессуары в хорошем состоянии и безопасны. Убедитесь, что он рассчитан на давление гидроаккумулятора.Никогда не используйте что-либо вроде манометра.
  • Опять же, очень важно следовать всем инструкциям.

Ниже приведены шаги, которые необходимо предпринять для предварительной зарядки аккумулятора:

1. Снимите все защитные колпачки газовой части. Следует проявлять осторожность, чтобы не снимать и не ослаблять газовый клапан.

2. Присоедините сальник и гайку зарядного устройства к баллону с сухим газом азота, надежно затяните. Если сальник и гайка не подходят, вы используете неправильный газ или неправильное давление!

3.Присоедините газовый патрон к газовому клапану гидроаккумулятора, вручную затянув его поворотное шестигранное соединение. Для моделей с верхним ремонтом используйте удлинитель клапана TR.

4. Для аккумуляторов на 3000 фунтов на квадратный дюйм поверните Т-образную рукоятку газового патрона по часовой стрелке до упора. Это открывает сердечник клапана. Для гидроаккумуляторов на 4000 фунтов на квадратный дюйм и выше откройте клапан, повернув его верхнюю (маленькую) шестигранную гайку против часовой стрелки.

5. Установите регулятор газа в баллоне с азотом (если он установлен) на 35 фунтов на кв. Дюйм, ман. Настоятельно рекомендуется использовать регулятор газообразного азота, чтобы предотвратить разрыв баллона или заклинивание поршня.

6. Откройте газовый вентиль баллона с азотом. (Если вы не используете регулятор газообразного азота, постарайтесь медленно открыть клапан.) С помощью регулятора клапан можно открыть полностью.

7. Медленно выполните предварительную зарядку (до 35 фунтов на кв. Дюйм), используя сухой газообразный азот, до тех пор, пока баллон или поршневая камера не будут полностью надуты. Для баллонных блоков убедитесь, что предварительная зарядка составляет не менее 30% от максимального рабочего давления. Для поршневых или плавучих поплавковых аккумуляторов минимум не требуется.

8. Продолжайте медленную предварительную заправку до желаемого давления с шагом 50 фунтов на квадратный дюйм.По завершении подождите 10–20 минут — это позволит стабилизировать давление газа. Во время предварительной зарядки газ под высоким давлением становится очень холодным. Это может повредить уплотнения гидроаккумулятора и дать ложные показания начального давления. Проверьте предварительную заправку и сбросьте избыточное давление газа.

9. Для гидроаккумуляторов на 3000 фунтов на квадратный дюйм поверните Т-образную рукоятку газового патрона против часовой стрелки до упора. Это закрывает сердечник клапана. Для гидроаккумуляторов 4000 фунтов на кв. Дюйм и выше закройте клапан, повернув его верхнюю (маленькую) шестигранную гайку по часовой стрелке (максимум 70 фунтов на дюйм.крутящий момент).

10. Снимите зарядный узел и проверьте на утечку газа. (Рекомендуется использовать жидкость для обнаружения утечек газа или мыльную воду.)

11. Полностью затяните шестигранную контргайку и контргайку. Не перекручивайте газовый шток.

12. Установите на место защитные колпачки и затяните их от руки.

Используйте здравый смысл при размещении

Для большинства систем процесс установки заключается в размещении, подключении и эксплуатации. Размещение аккумулятора в системе обычно определяется разработчиком системы.В этих случаях установщик должен проверить реальность, чтобы убедиться, что выбранное место возможно. Достаточно ли места для установки, включая монтажное оборудование и зону маневрирования? Это разумно? Аппарат близок к работе? Он надежно закреплен? Соединение аналогичного размера с линией? Доступно? Сможет ли обслуживающий персонал проверить установку на утечку или предварительную зарядку?

Разработчик может выбрать из ряда доступных резьбовых или фланцевых соединений для жидкости.Установщик должен иметь правильные ответные части и любые необходимые уплотнения, не поставляемые с аккумулятором. Соединение должно быть в том же масштабе, что и трубопровод. (Соединение ¼ дюйма на шестидюймовой трубе может быть не очень эффективным). Фитинги должны быть рассчитаны на достаточное давление.

На этом этапе установите аккумулятор в систему. Убедитесь, что соединение затянуто должным образом, в зависимости от типа соединения. Подайте давление в систему и проверьте на утечку.

Наконец, действуйте.Рекомендуется проверить предварительную зарядку и проверить отсутствие утечек во время первоначальной эксплуатации.

Джеффри А. Шнайдер, президент Accumulators, Inc., Хьюстон. Посетите их веб-сайт: www.accumulators.com .

Гидравлические аккумуляторы: как они работают?

Гидравлические аккумуляторы — это накопители энергии. Подобно аккумуляторным батареям в электрических системах, они накапливают и разряжают энергию в виде жидкости под давлением и часто используются для повышения эффективности гидравлической системы.

Баллонные гидроаккумуляторы от Accumulators Inc.

Сам гидроаккумулятор представляет собой сосуд высокого давления, в котором содержится гидравлическая жидкость и сжимаемый газ, обычно азот. Корпус или оболочка изготовлены из таких материалов, как сталь, нержавеющая сталь, алюминий, титан и армированные волокном композиты. Внутри движущийся или гибкий барьер — обычно поршень или резиновый баллон — отделяет масло от газа.

В этих гидропневматических агрегатах гидравлические жидкости лишь слегка сжимаются под давлением.Напротив, газы можно сжимать в меньшие объемы под высоким давлением, и инженеры используют это свойство при проектировании и применении аккумуляторов. По сути, потенциальная энергия хранится в сжатом газе и высвобождается по требованию, чтобы вытеснить масло из аккумулятора в контур.

Для использования устройства объем газа сначала предварительно заполняется — обычно до 80–90% минимального рабочего давления системы. Это увеличивает объем газа, чтобы заполнить большую часть аккумулятора, и внутри остается лишь небольшое количество масла.Во время работы гидравлический насос повышает давление в системе и заставляет жидкость поступать в гидроаккумулятор. (Клапаны регулируют поток масла на входе и выходе.) Поршень или баллон перемещаются и сжимают объем газа, потому что давление жидкости превышает давление предварительной зарядки. Это источник накопленной энергии.

Движение прекращается, когда давление в системе и давление газа уравновешены. Когда последующее действие, такое как движение привода, создает потребность системы, давление в гидравлической системе падает, и аккумулятор выпускает накопленную жидкость под давлением в контур.Когда движение прекращается, цикл зарядки начинается снова.

Три распространенных типа: баллонные, поршневые и диафрагменные гидроаккумуляторы. Баллонные аккумуляторы обычно имеют большие порты, которые обеспечивают быстрый выпуск жидкости и помогают гарантировать, что устройство относительно нечувствительно к грязи и загрязнениям. Общее правило — баллонные аккумуляторы монтируют вертикально, хотя их также можно установить на бок в малоцикловых приложениях. Накопители баллонного типа обычно проектируются с соотношением давлений 4: 1 (максимальное давление к давлению нагнетания газа) для защиты баллона от чрезмерной деформации и деформации материала.

Эксперты склонны рассматривать баллонные аккумуляторы как лучшие универсальные устройства. Они выпускаются в широком диапазоне стандартных размеров, а хорошие характеристики отклика делают их хорошо подходящими для применения в ударных нагрузках. В зависимости от конструкции баллон можно легко заменить в случае выхода из строя или повреждения.

Поршневые гидроаккумуляторы от Kocsis Technologies

A Поршневой гидроаккумулятор очень похож на гидроцилиндр без штока. Подобно другим аккумуляторам, типичный поршневой аккумулятор состоит из секции жидкости и секции газа, причем подвижный поршень разделяет их.Менее распространены поршневые аккумуляторы, в которых газ высокого давления заменяется пружиной или тяжелым грузом для приложения силы к поршню.

Поршневые гидроаккумуляторы

обычно рекомендуются для хранения больших объемов — до 100 галлонов и более — и могут иметь высокий расход. Степень давления ограничена только конструкцией, но они обычно не рекомендуются для ударных нагрузок. Они часто создаются для тяжелых условий эксплуатации. Однако они более чувствительны к загрязнениям, которые могут повредить уплотнения, хотя большинство поршневых гидроаккумуляторов можно легко отремонтировать, заменив поршневые уплотнения.

Мембранные аккумуляторы работают так же, как баллонные аккумуляторы. Разница в том, что вместо резинового баллона в этой версии используется эластичная диафрагма для разделения объемов нефти и газа. Мембранные аккумуляторы — это экономичные, компактные и легкие устройства, обеспечивающие относительно небольшой расход и объем — обычно около одного галлона.

Мембранный аккумулятор может выдерживать более высокие степени сжатия от 8 до 10: 1, поскольку резиновый барьер не деформируется в такой степени, как баллон.Они также обладают большей гибкостью при установке, нечувствительны к загрязнениям и быстро реагируют на изменения давления, что делает их пригодными для применения в ударных нагрузках.

Аккумуляторы накапливают энергию, которую можно использовать для пополнения потока насоса, улучшения реакции системы или в качестве резерва при отключении электроэнергии. Они также могут компенсировать утечку или тепловое расширение, а также уменьшить вибрацию, пульсации и удары.

Гидравлические аккумуляторы — обзор

13.1.2 Способы хранения

Методы накопления энергии в целом можно разделить на следующие категории:

Химические вещества

Водород

Жидкий азот

Кислородно-водород

Пероксид водорода

002

9147 9147 9145 Биологический 9140003

Электрохимический

Батареи

Проточные аккумуляторы

47
Электрические элементы •

Конденсатор

Суперконденсатор

Накопитель сверхпроводящей магнитной энергии

Механический

CAE) Накопитель энергии сжатый воздух Накопитель энергии

Гидравлический аккумулятор

Накопитель гидроэлектрической энергии

Пружина

4

Потенциальная энергия гравитационного поля (устройство)

Тепловой

Ледохранилище

Расплавленная соль

Криогенный жидкий воздух или азот

46 Сезонный тепловой накопитель • пруд

9015 7

Горячий кирпич

Графитовый аккумулятор очень высокотемпературный

Паровой аккумулятор

Электровоз 003

42

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

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

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

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

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

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

Из программы НАСА по аэрокосмическим технологиям маховика.

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

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

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

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

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

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

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

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

Рисунок 13.5. Концептуальное представление концепции хранения энергии сжатым воздухом.

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

, служащий в качестве резерва электроэнергии, как и национальный нефтяной резерв;

стабилизация рынков электроэнергии;

стабилизация сети передачи и распределения;

, что позволяет более эффективно использовать существующие генерирующие активы; и

делая возобновляемые источники энергии экономически жизнеспособными (Maegaard, 2011).

Электроэнергетические сети водоснабжения | НИЗКИЙ ← ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ

Во второй половине девятнадцатого века водяные двигатели широко использовались в Европе и Америке. Эти небольшие водяные турбины были подключены к крану и могли приводить в действие любую машину, которая теперь работает от электричества. Как мы видели в предыдущей статье, работа двигателей с водопроводной водой была не очень экологичной. Из-за низкого и нерегулярного давления воды в городской водопроводной сети эти двигатели потребляли недопустимо большое количество питьевой воды.

В то время как использование водяных двигателей в США подошло к концу в начале двадцатого века, европейцы нашли решение проблемы высокого расхода воды водяными двигателями и сделали еще один шаг вперед в передаче гидравлической энергии. Они создали специальные сети «энергетической воды», которые распределяли воду под давлением только для целей движущей силы, и переключились на гораздо более высокое и более регулярное давление воды, что стало возможным благодаря изобретению гидроаккумулятора.

Почти все эти водопроводные сети оставались в эксплуатации до 1960-х и 1970-х годов.Гидравлическая передача энергии очень эффективна по сравнению с электричеством, когда она используется для управления мощными, но редко используемыми машинами, которые могут быть распределены по географической области размером с город.

Изображение: гидроаккумулятор. Картина: Les Chatfield

«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.”Иэн 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, показанной 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.

Машина для умножения сил.

Паскаль продемонстрировал, что если на маленький поршень поместить груз, он сможет поднять груз, помещенный поверх большего поршня, который в 100 раз тяжелее. Таким образом, машина Паскаля позволила умножить силы — в приведенном выше примере отношение выходной силы к входящей силе равно 100 к 1.Другими словами, вы можете создать выходное усилие в 100 кг при входном усилии всего в 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, которому 7000 лет, — также могут обеспечивать высокое выходное усилие на выходе из небольшого входного усилия. Например, римляне построили краны с механическим преимуществом до 70 к одному, что означает, что один человек, приложив усилие всего 25 кг, мог поднять вес до 1 кг.75 тонн.

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, зависящее 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 мог только косвенно доказать свою точку зрения, поскольку доступные в то время материалы были недостаточно прочными, чтобы выдержать давление. Пройдет еще полтора столетия, прежде чем умножение гидравлической силы станет применяться на практике.Первым его 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 поступательное, 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 Брамахом. Он был полностью основан на теоретической работе Паскаля. Гидравлический пресс Брамы, который приводился 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 то, что гидравлика прекрасно подходит 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 течение первой половины девятнадцатого века обработка грузов в гаванях, верфях и железнодорожных станциях по-прежнему производилась 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 первой половине 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 и 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 она намного более компактна, чем водонапорная башня, она может обеспечивать постоянное 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 устройство, в котором поршень или поршень оказывали давление на воду в вертикальном цилиндре.Поршень был нагружен балластом собственного веса, который обычно имел форму цилиндрической балластной емкости, окружающей центральный цилиндр (изображение внизу слева). Контейнер был заполнен щебнем, железным ломом или другим балластным материалом.

Слева: гидроаккумулятор в гавани Бристоля. Википедия Commons. Справа: гидроаккумулятор, 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 можно устанавливать на открытом воздухе или размещать 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 так же, как водонапорная башня.Центральный цилиндр имеет впускное и выпускное отверстия для воды внизу. Вода из доков могла закачиваться через впускной патрубок паровым насосом, поднимая поршень, в то время как она могла выталкиваться через выпускное отверстие в сеть 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 гидроаккумуляторе 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 — в Другими словами, гидроаккумулятор выдает давление по нагрузке, а не по высоте.

Благодаря эффективности зарядки / разрядки выше 98% и отсутствию саморазряда гидроаккумулятор 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. Водяные двигатели, подключенные к городской сети, были бытовыми приборами и инструментами мастерских. Но Армстронг и другие инженеры адаптировали воду под высоким давлением для различных 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 управляет не только кранами и подъемными машинами, перемещающими грузы в доках и на складах, но также шлюзами, поворотными мостами, лодочными подъемниками и гравировальными доками. 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 массой 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 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 передаете 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 энергосистемы — аналога электрической сети, 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 по-настоящему гидравлической энергосистемы — 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, оператором которой является «Лондонская гидравлическая компания». 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 давлением сработала водяные насосы и подняла опоры Тауэрского моста.

Иллюстрация: план магистральной и насосной станций London Hydraulic Power Co., 1895 г.

Пожарные гидранты

также успешно обслуживались системой высокого давления, и несколько сотен из них были подключены к электросети London Hydraulic Power Company. Эти системы пожаротушения увеличивали 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 , работающая на воде, 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 подключаться 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 бытовую арену. В книге «Эпоха гидравлики » (1980) Б. Пью отмечает, что это «возможно из-за того, что в то время домашний труд был дешевым и имелся в изобилии. Если бы действовали современные условия, то, возможно, все было бы иначе, поскольку возможности гидравлической энергии 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.

Энергетические сети 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 гидравлические электростанции, 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 подачи, 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 гавани 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.

Электроэнергия против электричества

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 электроснабжения еще до конца столетия. «Если бы эти системы были запущены 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 и 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.Прежде всего, 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 водопроводной сети ограничивают количество машин, которые могут быть подключены к водопроводной сети, в то время как электричество можно разделить 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, — линия гидравлической 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, заводах и зданиях характеризовалось медленным ходом 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 электрические водопроводные сети среднего давления в Швейцарии. Наконец, поскольку в водопроводных сетях работает относительно немного (но очень мощных) машин, потери на трение на изгибах и поворотах в сети были ограничены.

Гидравлический насос, аккумулятор и пресс. Источник: Portefeuille économique des machines, de l’outillage et du matériel, декабрь 1864 г., Bibliothèque nationale de France

.

Ограничения гидравлической трансмиссии были очень хорошо поняты в конце девятнадцатого века.Однако инженеры также осознали уникальные преимущества технологии, которые действуют 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, поднятие тяжестей, ударные удары, ковка под давлением и другие работы прерывистого характера, требующие большой силы 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.Однако инженеры также осознали уникальные преимущества технологии, которые действуют 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.

Точно так же гидравлические силовые системы легко производят линейное движение с помощью гидроцилиндров, в то время как для электроэнергии требуются дорогостоящие линейные двигатели или механические передачи энергии, такие 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 в 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.

Несмотря на то, что практические преимущества гидравлики сохраняются — большое количество энергии может передаваться и точно контролироваться с помощью очень компактных компонентов — современный подход сводит на нет 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 приборы, фильтры и т. Д., Которые потребуют периодических проверок и технического обслуживания ».

«Двигатель будет работать непрерывно, пока устройство используется, независимо от нагрузки на насос, который он приводит. В случае наличия 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, а из-за диверсификации нагрузки максимальная нагрузка в любой момент времени будет меньше суммы отдельных максимальных нагрузок ».

«Преимущество большой станции перед множеством небольших станций заключается в способности удовлетворить разнообразные потребности. Ряд небольших независимых электростанций должны иметь достаточную мощность для удовлетворения пикового спроса в своей области поставок, и пики не будут происходить одновременно.Большой станции, охватывающей всю 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 значительной степени 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.

Картина: 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):

.

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

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:

«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 будет использоваться в будущем … Для передачи на умеренные расстояния есть выбор из нескольких средств передачи, и распределение электроэнергии в таких случаях и до настоящего времени не установило какого-либо универсального превосходства .”

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

Крис Де Декер

Эта статья посвящена Чарльзу Стилу. РВАТЬ.

Чтобы оставить комментарий, отправьте электронное письмо на адрес solar (at) lowtechmagazine (dot) com. Ваш адрес электронной почты не используется для других целей и будет удален после публикации комментария. Если вы не хотите, чтобы ваше настоящее имя публиковалось, подпишите электронное письмо тем именем, которое хотите указать.

Источники (в порядке важности):

Эпоха гидравлики, Б. Пью, 1980

«Гидравлическая сила» (промышленная археология), Иэн Макнил, 1972 г.

О развитии и передаче энергии от центральных станций, W.C. Анвин, 1894. Также здесь.

Hydraulic Machinery, с введением в гидравлику, R.G. Блейн, 1897

История промышленной власти в США, 1780-1930: Том 3: Передача власти, Луи С. Хантер и Линвуд Брайант (1991)

Современные двигатели и генераторы; Практикум по первичным двигателям и передаче энергии, пара, электричества, воды и горячего воздуха — Том первый, Р.Кеннеди, 1905

Современные двигатели и генераторы; Практическая работа по первичным двигателям и передаче энергии, пара, электричества, воды и горячего воздуха — Том шестой, Р. Кеннеди, 1905 г.

Power and Power Transmission, E.W. Kerr, 1908

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

Revue Technique de l’Exposition universelle de 1889, Раздел II, Гидравлические приемники (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. Промышленные машины, 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 Влишшауэр и Ноэль Керкхарт, 1993

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. Открыть Monumentendag 2010 (PDF), Steunpunt Industrieel en Wetenschappelijk Erfgoed, 2010.

Центробежный насос, турбины и водяные двигатели, включая теорию и практику гидравлики, Чарльз Герберт Иннес, 1898

Metropolitan Works: Сборник статей по истории Лондона, Ральф Терви, дата неизвестна.

Hydraulic Power Company, Общество Воксхолла, 2012 г. (веб-сайт)

London Hydraulic Power Co, Grace’s Guide, дата неизвестна (веб-сайт)

Hydraulic Power, NSW HSC Online (веб-сайт)

Передача энергии сжатым воздухом, Роберт Занер, 1890

Водяные двигатели, Музей ретротехнологии, 2011 г. (веб-сайт)

История кранов (Классическая строительная серия), Оливер Бахманн, 1997.

Об использовании водяного столба в качестве движущей силы для двигателей, Уильям Армстронг, 1840 г.

Гидравлический аккумулятор с газом в качестве сжимаемой среды

Описание

Этот блок моделирует газовый аккумулятор. Аккумулятор состоит из предварительно заряженного газа. камера и жидкостная камера. Жидкостная камера связана с гидравлической системой. Камеры разделены диафрагмой, поршнем или диафрагмой любого типа.

Поскольку давление жидкости на входе в гидроаккумулятор становится больше, чем давление предварительной зарядки, жидкость поступает в аккумулятор и сжимает газ, сохраняя гидравлическую энергию.Уменьшение давление жидкости вызывает декомпрессию газа и сброс хранящейся жидкости в система.

Во время типичных операций давление в газовой камере равно давлению в газовой камере. жидкостная камера. Однако, если давление на входе в гидроаккумулятор упадет ниже уровня предварительной зарядки давление, газовая камера становится изолированной от системы. В этой ситуации жидкостная камера пуста, а давление в газовой камере остается постоянным и равным предварительной зарядке давление.Давление на входе в гидроаккумулятор зависит от гидравлической системы, к которой подключен аккумулятор подключен. Если давление на входе в гидроаккумулятор возрастает до уровня предварительной зарядки давление или выше, жидкость снова попадает в гидроаккумулятор.

Движение сепаратора между жидкостной камерой и газовой камерой ограничено два жестких упора, ограничивающие расширение и сжатие объема жидкости. Объем жидкости ограничено, когда жидкостная камера заполнена и когда жидкостная камера пуста.Жесткие остановки моделируются с конечной жесткостью и демпфированием. Это означает, что жидкость может объем становится отрицательным или больше, чем емкость камеры с жидкостью, в зависимости от значений коэффициент жесткости упора и давление на входе в гидроаккумулятор.

На схеме изображен газовый аккумулятор. Общий объем аккумулятора ( V T ) разделен на жидкостную камеру слева и газовая камера справа у вертикального сепаратора.Расстояние между левой стороной и разделитель определяет объем жидкости ( V F ). В расстояние между правой стороной и сепаратором определяет объем газа ( V T V F ). Объем жидкостной камеры ( V C ) составляет меньше, чем общий объем аккумулятора ( V T ), так что объем газа никогда не становится нулевым.

Контактное давление жесткого останова моделируется с помощью параметра жесткости и параметра демпфирования.В соотношение давления газа и объема газа между текущим состоянием и состоянием предварительной зарядки задается политропным соотношением с уравновешенным давлением на сепараторе:

(pG + pA) (VT − VF) k = (ppr + pA) VTk

pHS = {KS (VF − VC) + KdqF + (VF− VC), если VF≥VCKSVF − KdqF − VFif VF≤00, в противном случае

qF + = {qFif qF≥00, в противном случае

qF — = {qFif qF≤00, в противном случае

, где

p G Расход жидкости в накопитель положительный, если жидкость течет в аккумулятор
Общий объем аккумулятора, включая камеру для жидкости и газ камера
V F Объем жидкости в гидроаккумуляторе
V init Начальный объем жидкости в гидроаккумуляторе
V Емкость жидкостной камеры, разница между общим объемом гидроаккумулятора и объемом газа мертвый объем камеры
V мертвый Мертвый объем газовой камеры, небольшая часть газовой камеры, которая остается заполненной газа, когда жидкостная камера заполнена
p F Давление жидкости (манометрическое) в жидкостной камере, равное давлению на вход в гидроаккумулятор
p pr Давление (манометрическое) в газовой камере при пустой камере для жидкости
p A Атмосферное давление
Давление газа (манометрическое) в газовой камере
p HS Контактное давление жесткого упора
K s
Коэффициент жесткости
K d Коэффициент демпфирования Hard-stop
k Коэффициент удельной теплоемкости (индекс адиабаты)
q F

Расход в аккумулятор — это скорость изменения объема жидкости:

При t = 0 начальное состояние V F = V init , где V init — это значение, которое вы назначаете параметру Начальный объем жидкости .

Клапаны сброса давления в контурах гидроаккумулятора

Гидропневматические аккумуляторы отчасти рассматриваются как компонент, связанный с безопасностью, поскольку они используются в качестве аккумуляторов в гидравлических системах.

Таким образом, использование регулируется различными законодательными актами (в зависимости от страны) и стандартами (2014/68 / ЕС).
Одним из требований руководства является защита контуров гидроаккумулятора от скачков давления и перегрузки.

Это достигается с помощью предохранительных клапанов, которые должны соответствовать следующим требованиям:

  • Надежная работа
  • Прочная конструкция
  • Устойчивость к вибрации -> Стабильная работа
  • Быстрая реакция на изменения давления
  • Низкая утечка

Для обеспечения надежности В большинстве случаев используются предохранительные клапаны прямого действия.Они — в отличие от предохранительных клапанов с пилотным управлением — менее чувствительны к загрязнению и имеют меньшую утечку.
Существуют дополнительные требования, которым должна соответствовать конструкция напорного клапана:

  • Демпфирование конуса клапана с подходящей степенью демпфирования при соблюдении стабильности клапана и скорости реакции
  • Макс. перегрузка системного давления на 10% от установленного давления открытия (согласно Директиве 2003/26 / EU + ISO4126-1)
  • Проверка надежной работы и постоянный контроль уполномоченным лицом

Как известный производитель Благодаря гидравлическим клапанам, блокам управления и полным гидравлическим системам, ARGO-HYTOS расширяет свой ассортимент продукции, включая предохранительный клапан SR1A-B2, который в основном был разработан для использования в контурах гидроаккумулятора.

Это предохранительный клапан прямого действия с резьбовым соединением 7 / 8-14UNF. Конструкция тарельчатого клапана обеспечивает минимальную утечку при закрытом клапане. Оптимизируя характеристики демпфирования, можно достичь очень хорошей динамики клапана при сохранении стабильной работы. Максимальное рабочее давление 420 бар, максимальный расход 60 л / мин. Для точной настройки давления в распоряжении клиента 7 уровней давления клапана. Давление открытия можно отрегулировать в соответствующем диапазоне уровней давления с помощью регулировочного винта и зафиксировать контргайкой.Также возможно получить клапан в предварительно настроенном состоянии (настройка герметична).

Что касается защиты поверхности, то корпус клапана и регулировочный винт оцинкованы. Втулка и седло защищены нитроцементацией, что дополнительно оптимизирует механические характеристики.
Для работы в ограниченном рабочем пространстве была отрегулирована пластиковая крышка. Уплотнения из NBR или FKM позволяют использовать клапан при температуре от -30 ° C до +120 ° C. Клапан был сертифицирован TÜV Süd в соответствии с заявкой для контуров гидроаккумулятора.

Таким образом, ARGO-HYTOS представляет высококачественный продукт, сочетающий в себе лучшее соотношение цены и качества с надежной функцией и долгим сроком службы.

Технические данные

% PDF-1.4 % 160 0 объект > эндобдж xref 160 164 0000000016 00000 н. 0000004715 00000 н. 0000004850 00000 н. 0000004924 00000 н. 0000004956 00000 н. 0000005042 00000 н. 0000005684 00000 н. 0000005827 00000 н. 0000005937 00000 н. 0000007418 00000 н. 0000009076 00000 н. 0000010606 00000 п. 0000012264 00000 п. 0000013912 00000 п. 0000015530 00000 п. 0000015667 00000 п. 0000017329 00000 п. 0000019294 00000 п. 0000019404 00000 п. 0000019512 00000 п. 0000019582 00000 п. 0000020902 00000 н. 0000021101 00000 п. 0000021298 00000 п. 0000021325 00000 п. 0000021669 00000 п. 0000049394 00000 п. 0000049470 00000 п. 0000053225 00000 п. 0000053824 00000 п. 0000058038 00000 п. 0000059556 00000 п. 0000084205 00000 п. 0000107637 00000 п. 0000129869 00000 н. 0000146802 00000 н. 0000162752 00000 н. 0000179417 00000 н. 0000196776 00000 н. 0000215157 00000 н. 0000236431 00000 н. 0000256829 00000 н. 0000258262 00000 н. 0000275559 00000 н. 0000295125 00000 н. 0000314427 00000 н. 0000333906 00000 н. 0000353602 00000 н. 0000372323 00000 н. 00003

00000 н. 0000408204 00000 н. 0000421119 00000 п. 0000430935 00000 п. 0000432788 00000 н. 0000440202 00000 н. 0000445422 00000 н. 0000450797 00000 н. 0000456245 00000 н. 0000461402 00000 н. 0000465037 00000 н. 0000467930 00000 н. 0000469944 00000 н. 0000470374 00000 н. 0000470533 00000 п. 0000474608 00000 н. 0000474767 00000 н. 0000474926 00000 н. 0000475085 00000 н. 0000477822 00000 н. 0000487446 00000 н. 0000493249 00000 н. 0000498008 00000 н. 0000501796 00000 н. 0000506220 00000 н. 0000510325 00000 н. 0000515453 00000 н. 0000528671 00000 н. 0000536059 00000 н. 0000543852 00000 н. 0000552153 00000 п. 0000561390 00000 н. 0000572414 00000 н. 0000585611 00000 п. 0000600169 00000 п. 0000616284 00000 п. 0000632985 00000 н. 0000651183 00000 н. 0000667124 00000 н. 0000687244 00000 н. 0000709517 00000 п. 0000733858 00000 п. 0000758651 00000 н. 0000784578 00000 н. 0000810559 00000 н. 0000835039 00000 н. 0000860959 00000 н. 00008
  • 00000 н. 0000919857 00000 п. 0000920016 00000 н. 0000948152 00000 н. 0000976964 00000 н. 0001006997 00000 п. 0001036908 00000 п. 0001067279 00000 п. 0001100620 00000 пн 0001135757 00000 п. 0001168957 00000 п. 0001199147 00000 п. 0001227981 00000 п. 0001228140 00000 п. 0001254496 00000 п. 0001279174 00000 п. 0001303684 00000 п. 0001328135 00000 п. 0001352080 00000 п. 0001376413 00000 п. 0001400200 00000 н. 0001423823 00000 п. 0001447113 00000 п. 0001470464 00000 п. 0001470627 00000 п. 0001494973 00000 п. 0001518837 00000 п. 0001544682 00000 п. 0001572413 00000 п. 0001602001 00000 п. 0001633098 00000 п. 0001665990 00000 п. 0001701352 00000 п. 0001736725 00000 п. 0001769058 00000 н. 0001770695 00000 п. 0001803234 00000 п. 0001836436 00000 п. 0001869045 00000 п. 0001

    4 00000 н. 0001931707 00000 п. 0001963583 00000 п. 0001995516 00000 п.