Статьи: зачем нужен гидроаккумулятор ?

Главное назначение гидробака (гидроаккумулятора) в системе водоснабжения — обеспечение плавного изменения давления во время работы насоса. Это дает нам возможность установить в систему реле давления или датчик давления, который сможет управлять работой насоса в автоматическом режиме. Поскольку вода практически несжимаема, то отсутствие гидроаккумулятора вызывало бы мгновенное скачкообразное изменение давления в системе во время начала водоразбора воды. В этом случае реле давления работало бы в режиме постоянного включения/выключения насоса, что в конечном итоге привело бы к перегреву электродвигателя, или полной его поломке. Тем самым, именно гидробак ограничивает число кратковременных включений и выключений насоса, что очень важно. Любой производитель насосного оборудования указывает их максимально допустимое количество в час. А плавное изменение давления обеспечивается конструкцией гидробака — разделением его на две полости (водную и воздушную) подвижной мембраной из специального материала.

Например: если насос куплен только на полив (допустим, качает воду из емкости на „вертушки“) гидробак не нужен. Расход воды и создаваемое насосом давление зависят только от его характеристики. Повторно-кратковременных включений нет, запас воды в гидробаке тоже не нужен. После окончания полива насос просто выключается вручную. Применение гидробака в этом случае просто нецелесообразно. Только следим за отсутствием «сухого хода» (ставим в емкость поплавок).

А если же насос предполагается использовать для водоснабжения дома (душ, умывальник, туалет и т.п.) бегать включать насос вручную каждый раз когда кому-то нужна вода, конечно же, уже никто не будет. Автоматизировать этот процесс можно с помощью

реле давления, которое будет подавать команду на включение/выключение насоса (подробнее в статье «Настройка реле давления и регулировка давления воздуха в гидробаке»). А реле, как уже говорилось, может работать только совместно с гидроаккумулятором.

Какую же емкость гидроаккумулятора выбрать?

В интернете можно найти много рекомендаций по подбору гидроаккумулятора, в том числе и с помощью математических формул. Все они сводятся к зависимости от мощности насоса, его расхода, допустимого числа включений/выключений насоса в час и установок реле давления. И это правильно.

Мы лишь хотим, суммируя весь наш практический опыт в эксплуатации и монтаже, дать практические рекомендации с готовыми цифрами для выбора гидроаккумулятора. Причем они справедливы для насосов любого типа: погружных и поверхностных.

Начнем с самого простого:
Покупая готовую насосную станцию любого производителя мощностью до 0,75 кВт, в комплекте всегда получаете гидроаккумулятор, обычно емкостью от 20 до 24 литров. Что это значит для вас? А то, что на заводе-изготовителе уже все просчитано, и тем самым они подтверждают, что гидробака такого объема достаточно для правильной работы насосной станции.

А средняя производительность насосной станции 2-2,5 м³/ч. Давление же у всех примерно одинаково, в пределах 2,5-4 атм. Это комфортно и не вызывает больших нагрузок на систему. Конечно насос включается довольно часто, даже при самом небольшом водоразборе, но все работает прекрасно многие годы. То же относится и к сважинным насосам. Воспользуясь математическими формулами для расчета, вы сами придете в большинстве случаев к цифре 20-30 литров.

Понятно использование гидробаккумуляторов на 50-60 литров, они прекрасно подходят для установки в систему со средним расходом 2,5-3,5 м³/ч, снижают число включений/выключений насоса и обеспечивают минимальный запас воды (примерно 15-20 литров — треть от всего объема). На наш взгляд, это самый оптимальный вариант. Мощность насоса в этом случае, обычно 0,75-1,5 кВт. Нравится цифра 80 литров — пожалуйста и 80, если вы готовы платить больше за лишние 5 литров воды в случае отключения электричества.

Итог таков:
Гидробак на 100 и более литров для частного дома имеет смысл покупать, только если расход жидкости более 5 м³/ч, что бывает очень редко (даже не потому, что есть очень мало людей, которым нужен такой большой расход воды, а потому что не так много скважин обеспечивают такой высокий дебит), или же если проблемы с электроэнергией все еще имеют место быть.

В этом случае гидробак нужен еще и как накопитель воды. Чем больший гидробак у вас стоит, тем естественно больше воды останется в случае отключения электроэнергии. Тогда можно покупать гидробак на 200 или даже 300 литров. Только важно помнить, что воды в гидробаке находится примерно треть от всего объема (зависит от настроек реле давления) и если расход воды у вас при этом не большой, то вода со временем просто тухнет. Может быть имеет смысл на такие случае поставить открытую накопительную емкость

? В общем, не гонитесь за большими объемами, как минимум это сэкономит деньги.

© 2007 DAB-SHOP.RU Зачем же нужен гидроаккумулятор?

7 мифов о гидроаккумуляторах — статья на ВОДОМАСТЕР.РУ

Разберем семь наиболее часто встречающихся мифов о гидроаккумуляторах и их функциональных возможностях.

Миф 1. Гидроаккумулятор предназначен для поддержания постоянного давления в системе водоснабжения.

Такую фразу можно достаточно часто найти в описаниях гидроаккумуляторов. Вариации – гидроаккумулятор создает постоянное давление и т.п.

Начнем с того что мембрана (резиновая груша) в металлическом корпусе никакое давление, ни постоянное, ни «переменное» создать просто не в состоянии. Давление создается только насосом. Какое давление обеспечивает насос, такое же давление будет в гидроаккумуляторе. Единственное, о чем можно говорить, так это о том, что гидроаккумулятор, в отсутствие расхода воды, поддерживает созданное в нем давление и способствует его плавному снижению с началом водоразбора и плавному повышению после закрытия всех кранов. Т.е. без него давление изменялось бы мгновенно, а с ним изменяется плавно, за счет изменения гидравлического объема путем растяжения-сжатия мембраны. В этом и есть основный смысл его использования. Для корректного функционирования системы с вездесущим реле давления требуется именно плавное изменение давления, что и обеспечивается с помощью гидроаккумулятора.

Говорить о постоянном давлении в стандартной системе с реле давления и гидроаккумулятором вообще не приходится. Весь смысл функционирования такой системы сводится к тому, что давление постоянно изменяется, за счет чего и автоматизируется работа насоса с помощью реле давления. Постоянное давление может быть только при неизменном расходе, но как только расход воды изменяется (открыли или закрыли дополнительный кран) давление мгновенно изменяется. Все что может сделать гидроаккумулятор — это задать системе инерционность, что от него собственно и требуется. Постоянного давления в системах с переменным расходом возможно достичь только при использовании преобразователя частоты, когда скорость вращения насоса изменяется в зависимости от расхода воды.

Миф 2. Чем больше объем гидроаккумулятора, тем лучше.

Тем лучше для чего? Для самого гидроаккумулятора, для надежности системы, для насоса? Гидробак большого объема стоит дороже, занимает больше места, стоимость замены мембраны выше. Одни минусы.

Но определенная логика в утверждении есть и заключается она в следующем: чем больше объем гидробака, тем реже будет включаться насос. А чем реже включается насос, тем дольше он проработает, так как ресурс будет сохраняться (режим пуска электродвигателя самый напряженный – скачок пускового тока, высокий пусковой момент, повышенная нагрузка на детали насоса).

Однако с другой стороны логично предположить, что есть определенный предел по объему гидроаккумулятора, на котором необходимо остановиться. Ведь никому не приходит в голову покупать для частного дома гидроаккумулятор объемом в тысячи литров. Хотя с таким баком насос может включиться всего один-два раза в день или вообще не включиться. Не забудьте, что полезный объем гидроаккумулятора составляет около 30%.

Заблуждение состоит в том, что даже если мы уменьшим количество включений насоса в час в два раза (увеличив объем гидроаккумулятора), насос не прослужит в итоге в два раза дольше. Даже зная количество включений в час мы не можем оценить общее время работы в каждом цикле, что гораздо важнее для ресурса. Точно также если вы используете насос только полгода, например, в дачный сезон, не нужно рассчитывать, что насос прослужит в два раза дольше чем у соседа, который пользуется насосом круглый год.

Производители двигателей не дают определенного лимита включений/выключений на весь срок эксплуатации, после которого двигатель выходит из строя или требует ремонта. На ресурс двигателя влияют общее время работы и тепловой режим. Но при этом действительно важно, чтобы количество кратковременных включений насоса в час не превышало, указанных производителем, значений (эти данные есть в технической документации на насос). Это и есть основной критерий, по которому подбирается объем гидроаккумулятора. А если насос снабжен устройством плавного пуска, то и количество этих самых пусков может быть увеличено. Т.е. объем гидробака можно уменьшить.

Миф 3. Все гидроаккумуляторы одинаковые. Если нет разницы, зачем платить больше?

Если обратить внимание только на внешний аспект, то с данным утверждением сложно не согласиться. Если мы говорим о стандартных гидробаках со сменной мембраной, то внешне они действительно похожи друг на друга как близнецы-братья.

Но как часто бывает, самое важное – внутри. Хотя у гидроаккумуляторов действительно простое устройство, но даже здесь есть место для нюансов. Именно поэтому в одних гидробаках уходит воздух, и мембрана выходит из строя через год-два, а другие держат давление и служат гораздо дольше.

Подробнее об отличии дорогих и дешевых гидроаккумуляторов.

Миф 4. Гидроаккумулятору необходима установка воздухоотводчика.

Система водоснабжения (не путать с системой отопления) без проблем обходится без воздухоотводчика. Воздушные пузырьки при правильно проложенных трубах удаляются через кран во время водоразбора. А при неправильно проложенных трубах (с возможностью образования воздушных карманов) воздухоотводчик дело не спасет.

Отметим, что реле давления могут работать и с воздушной средой (например устанавливаться на компрессорном оборудовании).

Установить воздухоотводчик можно для самоуспокоения, но реального эффекта это не дает.

Миф 5. Все гидроаккумуляторы синего цвета.

Помогая покупателю сориентироваться в многообразии расширительных баков, большинство производителей действительно выпускают гидроаккумуляторы (расширительные баки для систем водоснабжения) именно синего цвета. Работает стандартная цветовая ассоциация, в чем нет ничего плохого.

Однако гидроаккумулятор окрашен только снаружи, поэтому нет никаких технологических проблем для изменения цвета.

Гидроаккумуляторы являются неотъемлемой частью многих бытовых и промышленных насосных станций (идут с ними в комплекте). Производители насосного оборудования самостоятельно не выпускают расширительные баки и закупают их у специализированных предприятий. В целях маркетинга эти баки могут иметь не только другой шильд, с названием отличным от оригинального (что сегодня не редкость), но и другой цвет. По желанию заказчика производитель гидроаккумуляторов может их на заводе окрасить в любой цвет.

Например, Grundfos долгое время использовал гидроаккумуляторы зеленого цвета, у Pedrollo встречались красные баки, а DAB использовал белые. Причем даже разные партии товаров могли быть разного цвета. Иногда выбор цвета гидроаккумулятора зависит от общей цветовой гаммы производителя насосов.

Сам цвет никоим образом не влияет на технические характеристики гидроаккумулятора и по большому счету может быть любым.

Поэтому, если у вас вышел из строя, допустим, зеленый гидробак от станции Grundfos, нет смысла искать бак аналогичного цвета.

Безусловно, синий цвет является самым распространенным на рынке гидроаккумуляторов, но не единственным.

Миф 6. На зиму из гидроаккумулятора необходимо не только сливать всю воду, но и спускать воздух.

Действительно, если вы планируете еще попользоваться своим гидроаккумулятором в следующем году, то слить воду из бака необходимо. Однако спускать воздух после слива воды нет никакой необходимости. Мембрана сильно сжимается под давлением воздуха и выдавливает всю воду.

Есть мнение, что мембране легче в свободном состоянии и лучше и её на зиму снять. Не споря и даже не принимая во внимание трудозатраты, приведем лишь один важный контраргумент. Все гидроаккумуляторы поступают в продажу с предварительной заводской закачкой воздуха, которая сильно деформирует (сжимает) мембрану, поскольку в неподключенном состоянии нет противодавления воды. В таком виде новый бак может храниться не один месяц, а то и год, пока не найдет своего хозяина. И ничего страшного в этом нет. Гидроаккумулятор устанавливают, контролируют давление воздуха, запускают систему и все замечательно работает.

Наш опыт эксплуатации бытовых систем водоснабжения указывает на то, что положительный эффект от полного опустошение воздушной полости на зимний период не имеет практического подтверждения.

Конечно, можно дойти до крайности, разобрать половину системы водоснабжения на зиму и гидробак в придачу. Все промыть, просушить и сложить дома в теплом месте. Но этот вариант лучше оставить для «знатоков». Максимум из того что необходимо сделать это слить всю воду и продуть систему компрессором.

Миф 7. Мембрану лучше не заменять, а менять сразу целиком гидроаккумулятор.

При выходе мембраны из строя приходится решать вопрос о замене одной только мембраны или замене гидроаккумулятора целиком.

Хотите продлить жизнь мембране? Не забывайте контролировать давление воздуха.

Логично, что решение принимается на основании сопоставления стоимости новой мембраны и всего гидроаккумулятора в сборе. У некоторых дорогих европейских брендов стоимость мембраны составляет около 60% от общей стоимости товара. Конечно, это не реальная стоимость мембраны, а наглая политика производителя, старающегося заработать на запасных частях и сервисе, что сегодня вполне привычно. Кроме того, далеко не всегда можно найти аналогичную замену, так как производители могут специально изготавливать мембраны с нестандартной горловиной. Поэтому неудивительно, что покупателем принимается решение о покупке нового оборудования.

У других производителей стоимость мембран находится на уровне 30-35% от стоимости нового гидроаккумулятора. В данном случае мы бы посоветовали оценить состояние корпуса и фланца, и, в случае их удовлетворительного состояния, сделать выбор в пользу замены мембраны. Эта операция несложная.

Если гидроаккумулятор не находится все время во влажной среде, то его корпус и фланец может прослужить достаточно долго.

что это такое, для чего нужен, как устроен и как работает

Чтобы обеспечить стабильную работу водопровода, следует выяснить, что такое гидроаккумулятор. Это полезное устройство необходимо для автоматизации работы независимой водопроводной системы.

Оно также позволяет заметно продлить срок использования насоса и защитить оборудование от гидроударов.

В этом материале мы расскажем об обустройстве и принципах работы гидроаккумуляторов, а также приведем рекомендации по монтажу оборудования.

Содержание статьи:

Устройство и принцип работы

От обычного накопителя гидроаккумулятор отличает более сложное устройство, которое заметно расширяет его функционал.

Он состоит из:

• металлического корпуса;
• внутренней мембраны;
• ниппеля;
• патрубка для воды.

Мембрана разделяет емкость на две части, одна предназначена для воды, а во вторую подкачивают воздух или инертный газ. В результате жидкость внутри устройства находится под определенным давлением. Это позволяет регулировать напор воды в системе.

О том, для чего нужен гидроаккумулятор, сможет рассказать каждый, кто хотя бы раз сталкивался с проблемой низкого напора в системе. Иногда задачу решают с помощью , но ГА – более эффективный вариант.

Внутри гидроаккумулятора находится мембрана¸ которая разделяет устройство на две части: для воды и для воздуха, поэтому ГА также называют мембранным баком

Его устанавливают в системе после насоса на наружном или внутреннем водопроводе, конкретная схема зависит от характеристик системы. Вода поступает в емкость и накапливается там, при этом благодаря мембране внутри создается давление, необходимое для нормальной эксплуатации автономного водоснабжения с безотказной подачей воды в краны.

Обычный накопитель не гарантирует подходящих характеристик давления для водопровода, так как напор создается только из-за разницы в высоте расположения точки забора воды и емкости с водой. А вот с ГА не нужно поднимать бак на чердак или эстакаду, так как можно подкачать воздух, чтобы создать желаемый напор.

Современная техника, например, машинка-автомат, гидромассаж, джакузи, посудомоечная машина, способна функционировать только при в водопроводной сети. Да и обычный душ удобнее принимать, когда поток воды достаточно сильный, а не течет слабой струйкой.

Гидроаккумулятор обязательно используют в комплекте с реле давления, которое управляет насосом, подающим воду из скважины, колодца и т.п., и манометром, предназначенным для контроля и отслеживания рабочих параметров независимого водоснабжения.

Реле давления и манометр нужны для автоматизации работы насоса¸ а фильтры очищают воду от ненужных примесей и защищают гидроаккумулятор от повреждений

Реле настраивают таким образом, чтобы по достижении выбранного пользователем давления насос включался и отключался. Когда в гидроаккумулятор наберется достаточное количество воды, и давление достигнет максимальной заданной точки, насос выключится. Этот показатель по понятным причинам называют давлением отключения.

В процессе использования воды давление в баке постепенно уменьшается. Когда оно достигает минимального заданного значения (это так называемое давление включения), насос начинает работать. Вода поступает в емкость, давление растет, достигает предела, после чего насос отключается.

Затем вода снова убывает из бака, когда хозяева дома открывают кран, давление падает, реле запускает насос и т.д. Если исключить из этой цепочки ГА и реле, насосное оборудование будет включаться каждый раз при открывании крана. Такое использование дорогостоящей техники нерационально, поскольку ресурс ее работы ограничивается определенным количеством включений-выключений.

Гидробак может поставляться как отдельный агрегат или в составе насосной станции. В первом случае его подключают к погружному насосу через реле давления

Кроме того, насос подает воду стремительно, что может обернуться таким явлением как . Для водопровода этакие нагрузки нежелательны, они могут повредить трубы. А гидроаккумулятор – это прочное устройство, которое станет буфером и защитит систему от нежелательного воздействия.

Наконец, гидробак позволяет создать некоторый запас воды. Даже при отсутствии электроэнергии какое-то время можно будет пользоваться водой, хранящейся в ГА. Конечно, это не такой большой запас, как в накопителе, но и он может оказаться очень полезным.

Какими бывают гидроаккумуляторы?

Различают устройства вертикальные и горизонтальные, их по-разному устанавливают. Обычно баки емкостью до 50 л располагают горизонтально, а объемом побольше – вертикально, чтобы не занимали много места. На эффективность это не влияет. Можно выбирать такую модель, которая будет удобнее в эксплуатации и подойдет для места, где ее будут ставить.

Общий объем гидробака и количество воды, которое он может вместить, это разные показатели. Емкость выбирают в зависимости от характеристик водопроводной системы

В вертикальных и горизонтальных моделях для отведения воздуха из той части, в которую накачан воздух или газ, предусмотрен ниппель – воздушный клапан. Использовать его очень просто.

Расположен он у всех видов гидробаков со стороны, противоположной установки фланца, предназначенного для подключения оборудования к водоснабжению.

Мембранные баки с красным корпусом предназначены для систем ГВС или для отопления. Их нужно использовать строго по назначению

Цвет емкости обычно бывает голубым или синим, в отличии от красных расширительных баков для отопления. Они не взаимозаменяемые, для изготовления мембраны используются разный материал. В “холодных” гидробаках применяют пищевую резину.

Кроме того, гидроаккумуляторы синего цвета могут переносить более высокое давление, чем устройства для отопления и ГВС. Нельзя использовать такие емкости не по назначению, они быстро выйдут из строя.

В вертикально ориентированных ГА вода подается снизу, а лишний воздух удаляют по необходимости сверху, стравливая его через ниппель. В горизонтальных вариантах как подача воды, так и стравливание воздуха производится сбоку.

Резьбовое соединение для подключения к водоснабжению всегда одного размера, это 1 1/2 дюйма. Резьба для подсоединения мембраны может быть внутренней или наружной. Размеры их тоже унифицированы, внутренняя резьба стандартно равно 1/2 дюйма, наружная – 3/4 дюйма. Это важный момент, поскольку для надежного подключения нужно, чтобы размеры патрубка и водопроводной трубы совпадали.

Если планируется организация независимой системы водоснабжения, нужно знать, как устроен обычный гидроаккумулятор для воды. Следует сразу определиться с вариантами подключения к водопроводу и способами удаления воздуха, если давление превысит нормативное значение, а также со схемами подсоединения к системе.

Импортные модели ГА выглядят очень презентабельно, но они не всегда подходят для эксплуатации в местных условиях. Перед покупкой такого устройства следует изучить отзывы

Следует помнить, что они изначально проектировались под условия страны, где были произведены, а они не всегда совпадают с местными реалиями. Условия эксплуатации могут оказаться слишком сложными для западных моделей, поэтому имеет смысл поискать вариант от отечественного производителя, который и по стоимости может оказаться более привлекательным.

Рекомендации по монтажу и эксплуатации

Установить гидробак несложно, его просто подключают к водопроводной системе после насоса. Перед входом в устройство необходимо поставить хороший фильтр, чтобы очистить воду от примесей. Они могут скопиться внутри и повредить мембрану.

Гидроаккумулятор, предназначенный для автономного водопровода, лучше всего использовать с реле давления, которое будет управлять работой погружного насоса

Нужно правильно выбрать место для монтажа. ГА должен стоять там, куда можно свободно подойти для осмотра прибора и его технического обслуживания. Со временем может понадобиться ремонт устройства, поэтому не помешает заранее продумать порядок его демонтажа и трудности, которые могут в это время возникнуть.

Очень важно, чтобы размеры патрубка и водопроводной трубы совпадали. Это позволит избежать гидравлических потерь из-за сужения трассы на каком-то участке. Использование переходников допустимо, но нежелательно. Во время поступления и убывания воды мембранный бак может вибрировать.

Рекомендуется крепить его к основанию через амортизирующие прокладки. Подключение к водопроводу выполняют гибкой подводкой. Следует убедиться, что устройство правильно выставлено по горизонтали и вертикали, перекосы недопустимы.

Нужно заранее позаботиться о возможности отключить ГА от водопровода таким образом, чтобы не пришлось полностью сливать воду из системы. Это требование реализуется установкой обычного запорного крана. Для небольших емкостей, вместимостью до 10 л, в которых нет ниппеля, нужно предусмотреть также установку сливного крана.

Подробнее о том, как подключить гидроаккумулятор в систему водоснабжения можно прочесть в

Техобслуживание гидробака сводится к внимательному осмотру корпуса и контролю давления в воздушном отделении. Иногда нужно подкачать воздух или стравить его, чтобы восстановить правильные показатели. Обычно давление должно составлять около двух атмосфер или немного меньше. Кроме того, следует удалить воздух, который скопился за мембраной в отсеке, где хранится вода.

Иногда здесь можно даже установить автоматический воздухоотводчик. Если же отверстие для этой процедуры отсутствует, нужно отключить ГА от водопровода и полностью опустошить его через сливной кран. Воздух выйдет из емкости вместе с водой. Потом остается просто снова включить насос, чтобы в бак снова начала поступать вода.

Говоря о том, как работает мембранный гидроаккумулятор, стоит отметить, что самая частая поломка в ГА – прорыв мембраны. Этот эластичный элемент подвергается постоянному воздействию на растяжение и сжатие, поэтому со временем выходит из строя.

Вот признаки того, что мембрана прорвана:

• вода поступает из крана резкими толчками;
• стрелка манометра “скачет”;
• после полного стравливания содержимого “воздушного” отсека из ниппеля вытекает вода.

Последний пункт позволяет точно выяснить, действительно ли проблема именно с мембраной. Если вода из ниппеля не вытекает, а вода поступает в систему слабо, скорее всего, корпус разгерметизирован. Нужно внимательно его осмотреть, найти и заделать трещины.

Мембрана может испортиться из-за износа или неправильной эксплуатации. Ее нужно полностью заменить, ремонтировать этот элемент бесполезно

Заменить мембрану не сложно, но нужно подобрать точно такой же элемент, как и испорченный, поскольку он рассчитан именно для этого конкретного ГА.

Чтобы провести ремонт, нужно:

1. Отключить устройство от водопроводной системы.
2. Слить воду, стравить воздух.
3. Открутить крепежные винты.
4. Извлечь испорченную мембрану.
5. Установить исправный элемент.
6. Закрепить его винтами.
7. Установить ГА на место и подключить его к системе.

Самый сложный этап этой процедуры – затягивание винтов. Оно должно быть равномерным, поэтому рекомендуется закручивать их, делая по одному обороту поочередно на каждом элементе. Такая тактика позволит правильно закрепить мембрану на корпусе и предотвратить соскальзывание ее края внутрь.

Некоторые неопытные мастера в стремлении улучшить качество соединения наносят на край мембраны герметик. Этого делать не следует, поскольку состав может разрушить резину и вызвать обратный эффект.

Выводы и полезное видео по теме

Устройство и принцип работы ГА:

Для системы автономного водоснабжения гидроаккумулятор – полезное оборудование, обеспечивающее автоматический забор воды, включение/отключение насоса. Такое устройство повысит качество водоснабжения и предотвратит поломку технических устройств.

После изучения материала появились вопросы? Вы можете задать их в блоке с комментариями, а мы постараемся дать на них предельно понятный ответ.

Принцип работы гидроаккумулятора для водоснабжения и советы по выбору

Гидроаккумулятор, он же накопительный, напорный или расширительный бак — необходимый элемент для закрытой системы водоснабжения в любом частном доме. Чтобы правильно подобрать и использовать такой накопитель, не помешает изучить принцип работы гидроаккумулятора, виды, причины поломок и способы их устранения. Кроме того, не помешает разобраться, чем отличаются баки красного и синего цвета.

Как устроен и работает гидроаккумулятор?

Гидроаккумуляторы нередко называют мембранными баками, поскольку внутри у такого устройства находится специальная резиновая прокладка — мембрана. Она делит емкость на две части. С одной стороны от мембраны находится вода, с другой — воздух или интертный газ. Также гидробак обычно снабжен отверстием для подачи воды и манометром, который отражает давление воздуха.

Обычно гидробак состоит из металлического корпуса и резиновой мембраны. Кроме того, устанавливается золотник, регулирующий подачу-стравливание воздуха, а также фильтр, чтобы удалять мелкие загрязнения

Вода подается в систему водоснабжения с помощью насоса и закачивается в бак. В результате давление газа в гидроаккумуляторе с автоматикой возрастает. Когда оно достигает предельно допустимого значения, система автоматического управления отключает насос и подача воды прекращается.

На схеме наглядно представлен принцип работы гидробака в системе водоснабжения. Устройство управляется с помощью автоматики, что повышает сроки его эксплуатации

Постепенно вода из бака расходуется. Давление понижается, достигает минимального заданного предела, после чего система автоматического управления включает насос. Вода поступает в бак, пока давление не достигнет установленного значения, насос отключается и т. д.

Вам также пригодятся наши рекомендации по выбору насосной станции для водоснабжения дома: https://aqua-rmnt.com/vodosnab/nasos/nasos-stancii/kak-vybrat-nasosnuyu-stanciyu-dlya-doma-i-dachi-poleznye-sovety.html.

Для чего необходим такой накопитель?

При наличии гидробака цикл включения-отключения насоса происходит только при необходимости наполнить бак достаточным запасом воды. Если бы гидроаккумулятора не было, насос включался бы каждый раз, когда кто-то из домочадцев открывает кран. Наличие накопительного бака в системе позволяет:

• значительно увеличить срок эксплуатации скважинного насоса;
• предупредить вред от возможных гидроударов в системе;
• поддерживать в системе определенное давление;
• предотвратить поломки элементов системы водоснабжения и сантехнического оборудования.

Очевидно, что гидроаккумуляторы для водоснабжения закрытого типа просто необходимы. О роли накопительного бака в системе водоснабжения подробно рассказано в следующем видеоматериале:

Виды мембранных баков и их особенности

Различают вертикальные и горизонтальные гидробаки, которые по разному крепятся в месте установке. Есть еще один важный момент. В той части гидробака, которая содержит воду, со временем может накапливаться небольшое количество воздуха. Этот воздух следует периодически удалять, чтобы в систему не попали довольно опасные для нее воздушные пробки. В вертикальных емкостях воздух скапливается вверху и для его отведения используется специальный ниппель.

С горизонтальными гидробаками все несколько сложнее. Для стравливания скопившегося воздуха здесь понадобится не только ниппель, но и шаровой кран, а также канализационный слив.

Владельцам небольших гидробаков, емкость которых составляет менее 100 л, необходимо избавляться от избытка воздуха иначе. Для этого следует:

1. Отключить электропитание.
2. Открыть кран смесителя.
3. Дождаться, пока бак опустеет.
4. Закрыть кран.
5. Подключить систему к электропитанию, чтобы бак снова наполнился.

Избыточный воздух выйдет вместе с водой. Эту процедуру следует проделывать не реже одного раза в месяц.

Гидробаки красного цвета предназначены для систем горячего водоснабжения. Хотя мембрана в них выполнена из довольно прочной резины, их не следует использовать для подачи холодной воды

Производители предлагают гидробаки красного и синего цвета, а также бесцветные. Синие устройства предназначены для использования в системе холодного водоснабжения. Для изготовления мембраны в таких баках используют пищевую резину, безопасную для здоровья людей. Красные гидробаки предназначены для систем отопления и горячего водоснабжения. Их для холодной воды использовать не рекомендуется, поскольку мембрана в таких баках изготовлена из другой резины. Кроме того, рабочий порог давления у синих гидробаков выше и достигает 8 Bar.

Обычно вода поступает в накопитель снизу, а сверху, как уже отмечалось, находится ниппель, через который отводят воздух. Поэтому в каждом устройстве имеется два резьбовых соединения (обычно дюймовые или в полдюйма), которые не следует путать. На верхний ниппель нередко устанавливают автоматическое устройство для отведения воздуха.

Иногда бывают ситуации, когда вода подается в гидробак сверху. Считается, что в этом случае автоматическое отведение воздуха не понадобится. Но следует позаботиться о фильтре, чтобы в систему не попадали частички песка или другие загрязнения.

Обратите внимание! Потребителю предлагают самые разнообразные модели гидробаков зарубежного и отечественного производства. Не все импортные устройства адаптированы для российской системы водоснабжения, что заметно снижает сроки их бесперебойной эксплуатации. Как показала практика, отечественные гидробаки высокого качества служат дольше.

Обратите внимание на материал об устройстве и принципах работы насосных станций: https://aqua-rmnt.com/vodosnab/nasos/nasos-stancii/ustrojstvo-i-princip-raboty-nasosnoj-stancii.html

Причины поломок и способы их устранения

Самая уязвимая часть гидробака — резиновая мембрана. В процессе эксплуатации она постоянно подвергается растягиванию, а затем сокращается. Постепенно резина теряет эластичность и разрывается. О возникновении проблем с гидробаком могут свидетельствовать следующие симптомы:
вода поступает из системы небольшими порциями при высоком давлении, кран как-будто «плюется» водой;
стрелка манометра резко достигает больших значений и затем сразу же снижается до нуля.

Резиновые мембраны для гидробаков могут иметь различные формы и размеры. При замене мембраны следует использовать изделие, предназначенное для конкретной модели гидробака

Чтобы убедиться в том, что мембрана порвана, необходимо нажать на золотник ниппеля, чтобы выпустить воздух из накопительного бака и определить какое давление воздуха имеется в гидроаккумуляторе. Если при этом стрелка манометра сразу же пойдет вниз, значит воздуха, который обеспечивает необходимое давление, в гидробаке осталось очень мало. Необходимо полностью стравить воздух, если после этого из золотника потечет вода, значит мембрана точно порвана, необходим ремонт. Если же вода не пошла, мембрана цела, а воздух уходит из емкости через появившиеся щели, неисправные соединения или золотник.

О проблемах с гидробаком в системе горячего водоснабжения может свидетельствовать небольшая течь, которая появляется у предохранительного клапана водонагревателя. Действовать следует точно также: нажать на ниппель золотнитка, оценить количество воздуха, стравить его полностью и по наличию или отсутствию воды определить, цела ли мембрана гидробака.

Заменить мембрану в гидробаке не так уж сложно, кроме того, это значительно дешевле, чем ставить новое устройство. Для ремонта понадобится:

1. Приобрести новую мембрану, точно соответствующую порванной.
2. Аккуратно разобрать гидробак, отвинтив соединительные болты.
3. Вынуть порванную мембрану.
4. Установить на ее место новую мембрану.
5. Собрать гидробак.
6. Равномерно затянуть все болты.

Главная опасность при этом состоит в том, что неумелое обращение с устройством может привести к соскальзыванию края мембраны внутрь металлического корпуса. В результате работу придется переделывать. Чтобы этого не случилось, рекомендуется затягивать соединительные болты постепенно, чтобы обеспечить равномерное натяжение мембраны. Проблемы возникают, когда один болт полностью затянут и только после этого начинают работу со следующим. Край мембраны при этом смещается и может соскользнуть.

О распространённых неисправностях и о том, как их устранить, вы узнаете в нашем материале: https://aqua-rmnt. com/vodosnab/nasos/nasos-stancii/remont-nasosnoj-stancii-svoimi-rukami.html

Еще одна ошибка — использование герметика в местах соединений. Применение таких составов приводит к уменьшению трения между резиной и металлом. В результате край мембраны смещается, а плотность соединения уменьшается, что в будущем может вызвать протечку воды.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Для чего нужен гидроаккумулятор для систем водоснабжения?

Стабильно работающая система водоснабжения в доме – это цель любого ответственного хозяина. Домовладельцы знают, как тяжело избежать скачков давления и сбоев подачи жидкости в водопроводе. Решить проблему сможет гидроаккумулятор для систем водоснабжения, он же напорный, расширительный или накопительный бак. Каких видов бывает, как работает гидроаккумулятор и для чего нужны гидробаки для воды?

Зачем нужен гидроаккумулятор?

Гидробаки для систем водоснабжения поддерживают заданное давление, создают определенный запас воды в автономной сети и, обеспечивая постоянный и ровный поток жидкости, исключают риск поломки бытовой техники. Это оборудование эффективно сглаживает скачки давления при пользовании водой потребителями и при включении и выключении насосной станции.

Для чего нужен гидроаккумулятор в системе водоснабжения:

1. Поддержание постоянного давления в системе водопровода и защита сети водоснабжения от перепадов напора. От перепадов давления в системе при использовании нескольких точек водозабора одновременно возникают также перепады температуры. Из-за температурных колебаний можно обжечься, моя посуду, или же попасть под холодную струю душа. Бак с гидроаккумулятором решает эту проблему.
2. Защита системы обвязки труб от гидравлических ударов, а значит, от трещин и разрывов в трубопроводе, и как следствие от потопа.
3. Продление срока эксплуатации насосной станции. В напорном баке всегда остается определенное количество жидкости, которая в первую очередь поступает на точку водозабора при открытии крана. Насос при этом не включается до тех пор, пока вода из гидроаккумулятора не будет израсходована.
4. Аварийное обеспечение небольшим количеством воды (100-200 литров) потребителей при отключении водоснабжения или электроэнергии.

Таким образом, установка гидроаккумулятора для систем водоснабжения закрытого типа имеет большое значение, чтобы обеспечить стабильное функционирование водопровода в частном доме.

Как устроена конструкция гидравлического аккумулятора?

Гидроаккумуляторы для водоснабжения изготавливаются в виде металлической ёмкости, внутри которой установлена грушевидная мембрана из каучука, разделяющая емкость на пару частей. Пространство с одной стороны мембраны (от корпуса) заполнено инертным газом или сжатым воздухом, а с другой – водой. Резиновая мембрана при помощи фланцв с патрубком закрепляется на корпусе сосуда.

При этом гидравлический бак поддерживает давление в гидроаккумуляторе и всей системе водопровода на уровне 1,5–3 бар. Закачать воздух в сосуд можно своими руками с помощью автомобильного или велосипедного насоса.

Кроме того, конструкция гидробака включает отверстие для подвода жидкости и манометр, показывающий давление воздуха внутри емкости. Также в корпус резервуара  монтируется золотник, который регулирует подачу-спускание воздуха, и фильтр для удаления мелкого мусора при закачке жидкости из скважины.

Вода закачивается в емкость и подается в систему при помощи насосной станции, благодаря чему в гидравлическом аккумуляторе с автоматикой (САУ) давление газа возрастает. В тот момент, когда давление воздуха достигает предельного значения, САУ отключает насосное оборудование, прекращая подачу воды из скважины или центрального водоснабжения.

Устройство с баком оснащено системой автоматического управления, работа которой увеличивает срок эксплуатации гидроаккумулятора. Постепенно жидкость из сосуда расходуется, давление понижается до минимального предела, САУ запускает насос и вода закачивается в емкость, пока снова не будет достигнуто нужное давление, после чего насосная станция отключается.

Какие бывают гидравлические баки?

Перед тем, как подобрать гидроаккумулятор, исходя из параметров конкретной системы водоснабжения, необходимо изучить типы рассматриваемого приспособления, чтобы сделать правильный выбор.

По назначению гидробаки делятся на три вида:

1. Для холодной воды. Это сосуд синего цвета, или прозрачный, предназначен для применения в системе водоснабжения холодных типов. Порог рабочего давления – 8 бар. Гидробак накапливает и подает жидкость на точки водозабора. Для таких гидроаккумуляторов мембрану изготавливают из пищевого каучука, который абсолютно безвреден для человека.
2. Для горячей воды. Емкость красного цвета, или также может быть прозначной. Данный гидроаккумулятор для систем водоснабжения предназначен для работы с высокими температурами жидкости. Мембрана сделана из прочного каучука, но рабочее давление красного бака ниже, чем у синих сосудов, поэтому не стоит их применять в системе холодного водопровода.
3. Для водяного отопления. Это расширительные баки, предназначенные для комфортной и стабильной работы закрытой системы отопления частного дома.

По способу крепления различают горизонтальный и вертикальный накопительный аккумулятор для воды. Это важно знать во время стравливания лишнего воздуха, который со временем накапливается в емкости с водой. Если этого периодически не делать своими руками, то систему заполнят воздушные пробки, которые могут серьезно ее повредить.

Так вот, вертикальный бак скапливает воздух в верхней части, и чтобы его удалить из емкости применяется специальный ниппель. Вертикальный гидроаккумулятор легко очистить от лишнего газа своими руками, с горизонтальными моделями все намного сложнее. Для стравливания лишнего воздуха потребуется также канализационный слив и шаровой кран.

Иной способ стравливания воздуха и у гидробаков с небольшим объемом, до 100 литров. Для этого не нужно особых приспособлений, достаточно сделать несколько простых манипуляций:

1. Обесточить оборудование от электропитания.
2. Открыть кран смесителя и спустить воду.
3. Дождаться, чтобы сосуд опустел.
4. Закрыть кран.
5. Включить бак в розетку, чтобы он опять наполнился.

Лишний воздух выйдет вместе с жидкостью.

В любом гидроаккумуляторе необходимо стравливать излишний воздух, хотя бы раз в месяц.

Принцип действия такого оборудования примерно одинаков, рассмотрим подробнее.

Как функционирует гидробак?

Принцип работы гидроаккумулятора очень прост. При включении насоса, мембрана наполняется водой, ее объем увеличивается, в результате чего воздух вне мембраны под давлением сжимается. Когда давление в баке достигает заданной величины, насосное оборудование отключается. Сжатый газ оказывает давление на жидкость и толкает ее по трубопроводу на точки водозабора.

Когда вода из мембраны уходит, давление в гидроаккумуляторе снижается. Когда напор доходит до минимального значения, то реле автоматически запускает электронасос, который снова заполняет сосуд.

Чем меньше объем накопительного бака, тем чаще запускается насосная станция. Наиболее распространенным вариантом для бытового гидробака является объем 100 литров. В этом случае насос включается в среднем 7-12 раз в час при активном использовании воды потребителем. При таком режиме эксплуатации износ оборудования минимален. Более частые срабатывания реле приводят к раннему износу мембраны и других деталей.

Как правило, вода в накопительный аккумулятор поступает из колодца, построенному по скважинному типу. Открытый колодец способствует тому, что вода насыщается кислородом, который также поступает в систему. Кислород тоже необходимо стравливать.

Частое использование гидрооборудование ведет к износу деталей, из-за чего может упасть рабочее давление в системе. Поэтому рекомендуется один раз в год полностью сливать воду и проверять давление в баке без воды.

Что учесть при выборе оборудования?

Стабильное функционирование водопровода зависит, прежде всего, от правильного выбора гидравлического аккумулятора. Какой бак выбрать – синий или красный, горизонтальный или вертикальный, зависит от цели предполагаемого использования накопительного бака.

Так, если вы планируете поддерживать нормальную работу горячего водоснабжения, то вам нужен красный сосуд, для холодного – синий, для отопления – расширительный бак.

Объем гидравлического приспособления также зависит от того, какие задачи вы хотите решить:

1. Если вы собираетесь просто поддерживать определенный напор в системе при помощи гидравлики, то вполне можно обойтись емкостью на 30 литров. При условии подключения не более трех точек подачи воды, в противном случае нужен бак большего объема или еще один сосуд такого объема.
2. Чтобы компенсировать нехватку воды в период ее пикового потребления, потребуется бак на 50 литров.
3. Если же вы хотите снять чрезмерные нагрузки на электронасос, то нужен гидроаккумулятор объемом не менее 80 литров.
4. Для использования гидравлического устройства в качестве резервного источника воды, необходима емкость на 100 литров.

Как уже отмечалось, объем в 100 литров – это оптимальный вариант для гидроаккумулятора бытового использования.

Для более точного расчета требуемого объема используют следующую формулу:

Vt = K * A max * ((Pmax+1) * (Pmin +1)) / (Pmax- Pmin) * (Pвозд. + 1), где:

Amax – максимальный расход литров воды в минуту; К – коэффициент, который зависит от мощности двигателя насоса; Pmax – давление при выключении насоса, бар; Pmin – давление при включении насоса, бар; Pвозд. – давление воздуха в гидроаккумуляторе, бар.

Какое давление должно быть в гидроаккумуляторе, когда в нем нет воды? Этот параметр указывается на корпусе изделия. Для подъема жидкости по водопроводу высотой 10 м потребуется давление в 1 бар, при подаче на высоту 5 м – 0,5 бар. При этом если гидравлическое оборудование будет размещено в подвале, то нужно добавить еще 1 бар, чтобы вода без труда поднималась на первый этаж.

Имейте в виду, что давление гидробака должно быть на на 0,5 бара меньше давления эксплуатируемого электронасоса.

Как правильно подключить гидроаккумулятор в систему?

Подключение и настройка любого гидроаккумулятора к системе водоснабжения своими руками не требует особых умений, независимо от того, вертикальный или горизонтальный вариант вы выбрали. Подключаться к насосу, электричеству и сети водоснабжения следует следующим образом:

1. Измерьте давление внутри бака (или посмотрите маркировку на корпусе). Его величина должна быть немного меньше рабочего давления реле насоса.
2. Купите штуцер с пятью выходами, чтобы соединить в одну цепь реле, гидроаккумулятор, манометр, насос и водопроводную трубу.
3. Подготовьте реле для коррекции давления, а также ФУМ-ленту или паклю с герметиком для резьбовых соединений.
4. Подсоедините штуцер к сосуду при помощи фланца с пропускным клапаном или посредством жесткого шланга.
5. Поочередно соедините все части системы. Последней прикручивается труба, ведущая к насосу.
6. После соединения всех элементов, необходимо проверка системы на наличие протечек. При их появлении, необходимо уплотнить места соединения деталей герметиком или ФУМ-лентой.
7. Регулировка реле давления для гидроаккумулятора.

При этом если гидравлическое оборудование будет использоваться в системе водоснабжения с погружным насосом, то его нужно установить в скважину или колодец, но тогда возникает вероятность того, что вода будет «откатываться» обратно. Чтобы избежать «отката» воды, следует установить обратный клапан на насос перед трубой подачи воды наверх.

Схема подключения гидроаккумулятора:

 

Как отрегулировать реле давления воды? Настройка реле давления гидроаккумулятора производится двумя гайками на нем. После того, как насос отключится. На манометре отобразится текущее «верхнее» давление. Если оно отличается от рекомендуемого, то при помощи кручения гайки можно его отрегулировать.

«Нижнее» давление измеряется также. Следите за показаниями манометра при сливе воды. Постепенно давление будет снижаться, а достигнув нижнего предела, включится насос и давление начнет возрастать. Значения манометра в момент запуска насоса – это и есть «нижнее» давление. Если оно отличается от рекомендуемого, то отрегулируйте его при помощи гайки.

Теперь вы знаете, как выбрать и подключить гидроаккумулятор для систем водоснабжения частного дома правильно, чтобы она работала стально и эффективно.

Гидроаккумулятор и реле давления.

Настраиваем правильно

Рис1. Гидроаккумулятор

    При сборке насосной станции важнейшим вопросом является настройка реле давления и гидроаккумулятора (Рис.1). От правильно выставленных пределов зависит не только удобство пользования системой водоснабжения, но и продолжительность эксплуатации некоторых элементов насосной станции.

    Часто возникает впечатление, что все те советы, которые можно найти в сети Интернет по настройке давлений, не просто далеки от реальности, но и вредны, так как не соответствуют действительности. Вот и приходится каждому разбираться в принципах работы и настройке самостоятельно. В данной статье приводится порядок действий по настройке давлений, следуя которым удалось отрегулировать работу насосной станции, активно эксплуатируемой уже пятый год.

Рис2. Крышка золотника

Гидроаккумулятор – не только вода. Немного теории

    Внутри металлического бака гидроаккумулятора (ГА) находится резиновая емкость (груша). Насос нагнетает воду именно в грушу. В пространство между стенками бака и емкостью через золотник закачивается воздух. Чем больше воды в груше, тем сильнее сжат воздух и тем выше его давление, стремящееся вытолкнуть воду обратно. Также существуют мембранные модели ГА, в которых металлический бак разделен пополам мембраной, с одной стороны которой находится воздух, а с другой вода.

Рис3. Проверка давления

Практика. Воздух

    Итак, вот он – купленный гидроаккумулятор. Прежде всего, необходимо определить давление воздуха в нем. Несмотря на то, что производитель, обычно, накачивает 1,5 Атмосферы, бывают случаи, когда из-за утечки к моменту продажи это значение намного ниже. Обыкновенный автомобильный золотник закрыт декоративным колпачком (Рис.2). Откручиваем его и проверяем давление в баке (Рис.3). Чем проверять? Так как погрешность даже в 0,5 атм. существенно влияет на работу всей системы, то чем выше точность используемого для проверки манометра, тем лучше. На рынке представлены три вида таких манометров: электронные, механические автомобильные (корпус металлический) и пластиковые, идущие в комплекте с некоторыми насосами. Последние дают огромную погрешность, поэтому для ГА их лучше не использовать. Обычно они китайского происхождения, в непрочном пластиковом корпусе. На показания электронных влияют температура и заряд батареи, к тому же их стоимость довольно высока. Поэтому используем обычный автомобильный манометр, желательно прошедший поверку. Чем на меньшее значение градуирована шкала, тем лучше. Например, если шкала рассчитана на 20 атм., а измерить нужно всего 1-2, то высокой точности измерения ждать не стоит.

Рис4. Реле давления

    Меньшее количество воздуха в баке означает больший запас воды, но разброс давления при закачанном и почти опустошенном баке будет довольно велик. Тут все зависит от предпочтений. Если необходимо, чтобы давление воды в водопроводе постоянно было высоким (городским), то воздуха в баке должно быть не менее 1,5 атм. Соответственно, кто-то может решить, что напор даже в одну атмосферу для бытовых нужд вполне достаточен. В первом случае ГА запасает меньше воды, что означает частое включение подкачивающего насоса и потенциальные проблемы при отсутствии электричества, так как нет запаса воды. А во втором жертвовать приходится давлением: при заполненном баке можно принять душ с массажем, а по мере уменьшения воды удобна будет только ванна.

    Определившись с желаемым режимом работы, следует либо стравить лишний воздух, либо подкачать. Не рекомендуется уменьшать давление ниже 1 атм., а также слишком перекачивать. Недостаточное количество воздуха означает, что наполненная водой груша может локально тереться о стенки бака, постепенно повреждаясь. В то же время, избыток воздуха не позволит закачать много воды, так как существенная часть объема ГА будет занята им.

Реле давления

    Открываем крышку реле давления (Рис.4). Здесь доступна настройка верхнего и нижнего пределов срабатывания, то есть, значений давления, при которых насос будет отключаться и включаться. Две гайки и две пружины: большая (P) и малая (дельта P). Большая пружина отвечает за нижний предел или за давление включения насоса, что одно и то же. Из конструкции видно, что ее действие словно помогает воде замкнуть контакты.

    Малая позволяет выставить разницу давлений. Кстати, это говорится во всех инструкциях, однако не указывается, что является точкой отсчета. Так вот, основным является нижний предел, то есть гайка пружины «P». Пружина разницы давлений, конструктивно, сопротивляется давлению воды: она отталкивает подвижную пластину вниз, от контактов.

Практика. Вода

    После выставления нужного значения давления воздуха, подключаем ГА к системе и включаем в работу, внимательно следя за водяным манометром. На каждом ГА указаны значения рабочего и предельного давлений – их превышения недопустимо. Также в техническом паспорте к насосу указывается его напор (в метрах): 10 м соответствует 1 атмосфере. Насос должен быть вручную отключен от сети при:

• достижении рабочего давления ГА;
• достижении предельного значения напора насоса. Это просто определить – рост давления прекращается.

    Обычно, мощности насосов не позволяют накачать бак до предела, да и необходимости в этом нет, так как снижается ресурс, как насоса, так и груши. В большинстве случае значение давления отключения выбирается на 1-2 атм. выше, чем включения.

    Например, манометр показывает 3 атм., что, по мнению владельца насосной станции, достаточно для его нужд. Отключаем насос и медленно вращаем гайку «дельта P» на уменьшение, пока механизм не сработает.

    Открываем кран и сливаем воду из системы. При этом наблюдаем за манометром и значением, при котором реле включится – это давление включения насоса (нижний предел). Оно должно быть немного больше (на 0,1-0,3 атм.) давления воздуха в пустом ГА. Благодаря этому груша прослужит дольше. Вращая «P», выставляем нижний предел, снова включаем насос в сеть и ждем, пока не будет достигнуто нужное давление. Подстраиваем гайку «дельта P». Гидроаккумулятор настроен.

    Раз в 1 — 3 месяца необходимо в обязательном порядке проверять давление воздуха. Вода из бака при этом должна быть слита (отключаем насос от сети и открываем краны).

 

Рекомендуемая продукция нами

насосы grundfos sq, grundfos sqe

Гидроаккумулятор Для чего и зачем нужен?

13.10.2017

Принцип работы гидроаккумулятора:

Аккумулирующие баки для воды и других различных жидкостей правильно называть МЕМБРАННЫЕ БАКИ.

Мембранные баки делятся на два типа:

— гидроаккумулятор используется в системе водоснабжения

— расширительный бак (экспанзомат) используется в системах отопления

В этой статье речь пойдет о ГИДРОАККУМУЛЯТОРЕ

Гидроаккумулятор — это незаменимый элемент в построении качественной системы индивидуального или промышленного водоснабжения. Его функция — это поддержание определенного запаса воды в системе водоснабжения, компенсация гидроударов, возникающая при включении и выключении насоса, а так же при открытии и закрытии кранов.

Очень часто непонимающие люди доверясь неопытным продавцам не используют в своей системе гидроаккумулятор, что впоследствии выливается им в неожиданный ремонт: насоса, автоматики, или выбитый из раковины кран!

Гидроаккумулятор в первую очередь подбирается под возможности Вашего насоса, а уже после под Ваши потребности!

Гидроаккумуляторы бывают для холодной воды (ХВС), и для горячей воды (ГВС).

Состоит из: металлического бака, резиновой мембраны и закрывающего фланца.

Для материала изготовления бака применяется углеродистая сталь или нержавеющая сталь марки AISI 304.

Гидроаккумуляторы бывают двух видов:

— Вертикальные

— Горизонтальные

Внутри стоит резиновая мембрана. Мембраны производятся из специальной резины серии EPDM.

Подключение к системе бывает однопроходное и двухпроходное.

— Однопроходное подключение используют в небольших системах водоснабжения.

— Двухпроходное подключение используют в больших системах водоснабжения, требующих сложных инженерных решений.

Так же принцип работы гидроаккумулятора зависит от расположение подключения. У вертикальных подключение бывает снизу или сверху (однопроходное подключение), а так же двухпроходное, когда подключение к системе можно производить снизу и сверху, как правило такой тип подключения используется на гидроаккумуляторах с большим объемом от 100 литров и больше.

В горизонтальных гидроаккумуляторах подключение сбоку — однопроходное.

Объем гидроаккумуляторов бывает от 2 до 5000 литров. Промышленные могут быть объемом более 5000 литров, как правило поставляются под заказ.

Сфера применения гидроаккумуляторов делится на бытовые нужды (коттедж, дача) и промышленные.

— бытовые гидроаккумуляторы бываю объемом от 2 до 500 литров, с максимальным рабочим давлением до 6 или до 10 бар, вертикальные и горизонтальные, однопроходные двухпроходные.

— промышленные гидроаккумуляторы как правило все двухпроходные, вертикальные, объемом от 500 литров и больше, с рабочим давлением от 10 бар и выше.

Все привыкли, что гидроаккумуляторы красятся в синий цвет, однако замечу, что цвет не так важен, самое главное, чтобы он был предназначен для использования в системах водоснабжения!

Преимущества различных модификаций гидроаккумуляторов:

— вертикальный однопроходной гидроаккумулятор с нижним подключением (фланец снизу) удобен тем, что при частом сливе воды из системы (например, перед закрытием летнего дачного сезона) вода полностью выходит из гидроаккумулятора. Слив можно автоматизировать, поставив снизу гидроаккумулятора или в самой нижней точке системы водоснабжения обычный шаровый кран. Кран открыли — вода слилась!

— на горизонтальных однопроходных гидроаккумуляторах сверху есть площадка для установки поверхностного насоса. Такая площадка позволит Вам сэкономить место, так же боковое подключение облегчает монтаж и подключение к нему автоматики!

— вертикальный однопроходной гидроаккумулятор с верхним подключением (фланец сверху) новинка на рынке мембранных баков, так как подключение расположено сверху, соответственно подключать к системе будет намного проще, так как всё у Вас перед глазами, в отличии от гидроаккумулятора с нижним подключением. Несомненным преимуществом верхнего подключения является повышенный КПД гидроаккумулятора.

«В гидроаккумуляторе с нижним подключением вода заходит и выходит снизу, соответственно воздух, который присутствует в системе, остается в мембране гидроаккумулятора вверху и занимает 15-25% рабочего пространства. В гидроаккумуляторе с верхним забором (фланец сверху) таких потерь не может быть в принципе! Так как вода заходит и выходит сверху, соответственно воздух не остается в мембране и выходит вместе с водой. За счет такой простой конструкции некоторым производителям гидроаккумуляторов удалось увеличить КПД на 15-25% и сделать пользование удобным!»

Принцип работы гидроаккумулятора, итог.

Мы уже знаем, что гидроаккумулятор состоит из металлического бака, резиновой мембраны и соединительного фланца. Резиновая мембрана находится внутри бака, а между мембраной и баком закачен сжатый воздух под давлением не ниже 1.5 бар. Вода, которая поступает в гидроаккумулятор никак не контактирует с металлическим баком, вся вода поступает через фланец в резиновую мембрану.

ВАЖНО! Мембрана в гидроаккумуляторе НЕ ШАРИК и не может раздуваться!

В неиспользуемом положении мембрана находится в сжатом состоянии, при поступлении воды, мембрана разжимается постепенно, обретая образ шара. По этому принцип работы заключается в том, что чем больше давление воздуха в гидроаккумуляторе, тем меньше сможет раздуться резиновая мембрана и соответственно меньше воды в нее поступит.

Давление в гидроаккумуляторе должно быть на 10% ниже давления включения насоса. Если у Вас насос включается при давлении 2 бара, соответственно давление в пустом гидроаккумуляторе должно быть 1.8 бар! Это правило можно игнорировать, если у Вас насос включается при стандартном давлении 1.5 бар, тогда давление лучше оставить так же 1.5 бар!

ОБСЛУЖИВАНИЕ ГИДРОАККУМУЛЯТОРА

Один раз в год необходимо проверять давление в гидроаккумуляторе. Рабочее давление должно быть либо 1.5 бар, либо выше, в зависимости от конфигурации (описание выше) Вашей системы!

ВНИМАНИЕ!!! Давление проверяется обязательно на пустом гидроаккумуляторе, то есть давление в Вашей сети должно быть 0 бар.

В качестве профилактики так же стоит подтянуть болты на фланцах гидроаккумулятора, со временем они ослабевают и через фланец уходит воздух, при монтаже тоже желательно сделать небольшую протяжку.

Интернет магазин насосного оборудования

Baymart.ru

Гидроаккумуляторы для насосных станций. Насосная станция без гидроаккумулятора: описание, устройство и отзывы

Чисто технически водопровод может работать без гидроаккумулятора. Почему же тогда специалисты настоятельно рекомендуют не отказываться от использования этого устройства?

Допустимое давление в системе от 1,5 до 3 атмосфер. Если показания выходят за указанные пределы, реле давления сработает, и насос отключится.

Насос снова заработает только после нормализации давления.Резкие скачки давления, сопровождающие эти процессы, отрицательно влияют как на электрические, так и на механические элементы устройства. Аккумулятор способен выравнивать давление в процессе использования насосной станции.

Схема действия довольно проста. Достигнув давления в 3 атмосферы, насос естественным образом отключается, но система продолжает расходовать воду из гидроаккумулятора до тех пор, пока давление не упадет до предела, необходимого для возобновления работы насоса. Временной интервал между включением и выключением значительно сокращается, что определяет функциональность всей системы.

Различные модели гидроаккумуляторов дают неодинаковые показатели максимального числа пусков насоса в час. Например, при эксплуатации бытового агрегата емкостью 24 л насос будет включаться примерно 20 раз в час. Чем больше емкость гидроаккумулятора, а в некоторых промышленных установках она может достигать 500 литров, тем меньше количество пусков в час.

Важно, чтобы давление предварительно накачанного воздуха в гидроаккумуляторе было на несколько десятых меньше уровня давления, необходимого для включения насоса.Отклонение от этого требования в большую сторону приведет к заметному сокращению интервала между включением и выключением насоса. Несоблюдение направления вниз чревато разрывом мембраны, что естественным образом исключает гидроаккумулятор из водопровода.

Зачем мне гидроаккумулятор? Видео

Технологии в области насосного оборудования сегодня позволяют частному домовладельцу полностью взять на себя задачу по обеспечению водой. Модели насосных станций с компактными размерами покрывают потребности в поливе, а мощные агрегаты с повышенной производительностью реализуют подъем воды на второй этаж.Для поддержания стабильного давления в контурах разработчики все чаще используют гидроаккумулятор. Это решение имеет множество очевидных преимуществ, но такое увеличение мощности не всегда целесообразно с точки зрения эксплуатационной рациональности. В свою очередь, правильно подобранная насосная станция без гидроаккумулятора может обеспечить водой объект с минимальными финансовыми и технологическими затратами.

Общие сведения о насосных станциях

Принцип работы водонасосных станций во многом аналогичен обычным насосам. Отличие заключается в использовании автоматических средств управления технологическим процессом и возможности дополнительного оборудования — прежде всего за счет того же гидроаккумулятора. Но даже модели без гидробака превосходят обычные насосы по мощности. Например, в среднем для снабжения частного дома требуется 2-5 м3 / час. В этом ассортименте есть насосная станция для частного дома без гидроаккумулятора, вводимая в колодец или колодец. Существенным отличием является прочная элементная база, заключенная в корпус из нержавеющей стали.В этом смысле больше внимания уделяется моделям без гидроаккумулятора, так как они работают при высоких нагрузках без дополнительной страховки от гидроудара.

Как работает без гидроаккумулятора?

Дизайн станции образован целым комплексом функциональных элементов. Все без исключения модели оснащены насосом, обеспечивающим откачку воды из источника. Функции агрегата контролируются реле. По крайней мере, с его помощью пользователь может регулировать достаточное давление. Для контроля давления используется манометр, который обычно входит в базовую комплектацию. Также в обязательном порядке насосная станция без гидроаккумулятора включает в себя электрический кабель, клеммы заземления и розетку для подключения к сети. Вышеуказанные компоненты не всегда поставляются в комплекте. При желании можно построить станцию ​​из разных компонентов — главное, чтобы они соответствовали друг другу по характеристикам.

Монтаж станции

Монтаж осуществляется на месте будущей эксплуатации, когда уже организован водопровод от источника — колодца или колодца.К насосу подключаются комплектные форсунки на ввод и вывод. Затем к ним подключаются шланги — соответственно от источника забора и от контура водоснабжения до места использования. Обратных линий может быть несколько, в зависимости от конструкции станции. Грамотно собрать насосную станцию ​​своими руками без гидроаккумулятора для нескольких потребителей возможно только с учетом нагрузки на электросеть. По мере увеличения каналов для отходов производительность будет расти. Поэтому рекомендуется заземление с помощью устройства защитного отключения.Такие устройства обычно присутствуют в комплекте, а также контрольная арматура с датчиками, измерительными приборами и автоматами. Последние вводятся в инфраструктуру станции на завершающей стадии монтажа.

Нюансы эксплуатации

Желательно разместить собранный агрегат в хозблоке на устойчивой ровной поверхности. Обе линии подключения (к источнику водозабора и электросети) должны быть изолированы и защищены от внешних воздействий.Во время перекачивания насос не будет работать для подачи воды, как в случае с гидроаккумулятором. Забор пройдет прямо до точки потребления, что увеличивает ответственность контрольного оборудования. При этом работа насосной станции без гидроаккумулятора предполагает автоматические отключения и включение. Пороговые значения можно установить через управляющее реле, но в этом случае важно правильно оценить нагрузку на станцию, не рассчитывая на поддержку буферного блока.

Положительные отзывы о станциях без гидроаккумулятора

В основном пользователи указывают на эргономичную конструкцию, упрощенную по сравнению с насосами, дополненными гидроаккумулятором. Это небольшие и легкие агрегаты, не доставляющие особых проблем при установке и эксплуатации. Отмечена возможность удобного размещения таких моделей в ямах с каркасным основанием. Но этот аспект будет зависеть от того, в каком форм-факторе выполнена насосная станция без гидроаккумулятора.Обзоры скважинных модификаций, например, подчеркивают разнообразие вариантов крепления в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Станции с гидроаккумулятором таких возможностей не предоставляют — как правило, допускается только однократное горизонтальное размещение.

Негативные отзывы о станциях без аккумулятора

У данной модели тоже много недостатков. На практике владельцы техники отметили скромную производительность. Более того, использование максимального ресурса для восполнения недостатка мощности не допускается.Здесь речь идет о недостатке в виде опасности гидроудара. Это менее защищенные конструкции, поэтому в процессе работы желательно установить средние параметры эксплуатации. В целом насосная станция без гидроаккумулятора воспринимается на рынке как устаревшее решение. Частично это связано с ограничениями производительности, но также идет процесс сокращения необязательного контента, поскольку производители теряют интерес к этому сегменту.

Заключение

Включение гидроаккумулятора в конструкцию насосов несомненно подняло возможность организации частного водоснабжения на новый уровень.Это касается и повышения надежности оборудования, и увеличения его мощностных показателей. Тем не менее есть задачи, с которыми лучше справляются насосные станции без гидроаккумулятора. Цена таких агрегатов, которая в среднем составляет 7-15 тысяч рублей, также выступает немаловажным фактором в пользу такого выбора. Например, за 10 тысяч можно купить качественную установку, возможностей которой хватит для полива сада и покрытия хозяйственных нужд на даче. Гидроаккумулятор для такой системы особой пользы не принесет, но обязательно станет еще одной статьей энергозатрат.Обычные станции могут обслуживать и частный дом, но в этом случае придется обратиться к наиболее производительным моделям в своем сегменте.

Разберем семь самых распространенных мифов об аккумуляторах и их функциональности.

Миф 1. Гидроаккумулятор предназначен для создания постоянного давления в водопроводной сети.

Такое словосочетание часто встречается в описаниях гидроаккумуляторов. Вариации — гидроаккумулятор поддерживает постоянное давление и т. Д.

Начнем с того, что мембрана (резиновая груша) в металлическом корпусе не способна создавать какое-либо давление, ни постоянное, ни «переменное». Давление создается только насосом. Какое давление обеспечивает насос, такое же давление будет в гидроаккумуляторе. Единственное, что можно сказать, так это то, что гидроаккумулятор при отсутствии расхода воды поддерживает создаваемое в нем давление и способствует его постепенному снижению с началом простукивания и плавному увеличению после закрытия всех кранов.Те. без него давление изменилось бы мгновенно, а вместе с тем плавно изменилось бы из-за изменения гидравлического объема за счет растяжения-сжатия мембраны. В этом суть его использования. Для правильного функционирования системы с повсеместным реле давления именно плавное изменение давления обеспечивается с помощью гидроаккумулятора.

Рассказывать про постоянное давление в штатной системе с реле давления и гидроаккумулятором не нужно вообще.Весь смысл функционирования такой системы в том, что давление постоянно меняется, за счет чего насос автоматизируется с помощью реле давления. Постоянное давление может быть только при постоянном расходе, но как только расход воды изменяется (открывается или закрывается дополнительный кран), давление моментально меняется. Все, что может делать гидроаккумулятор, — это задавать инерцию системы, а это именно то, что от него фактически требуется. Постоянное давление в системах с переменным расходом может быть достигнуто только с помощью преобразователя частоты, когда скорость насоса изменяется в зависимости от расхода воды.

Миф 2. Чем больше объем аккумулятора, тем лучше.

Тем лучше для чего? На сам гидроаккумулятор, на надежность системы, на помпу? Большой гидробак дороже, занимает больше места, стоимость замены мембраны выше. Некоторые минусы.

Но в утверждении есть определенная логика и она заключается в следующем: чем больше объем гидробака, тем реже будет включаться насос. И чем реже насос включается, тем дольше он проработает, так как ресурс будет сохранен (режим пуска электродвигателя самый интенсивный — скачок пускового тока, высокий пусковой момент, повышенная нагрузка на детали насоса).

Однако, с другой стороны, логично предположить, что есть некий лимит на объем аккумулятора, который необходимо остановить. Ведь никому не приходит в голову покупать тысячи литров гидроаккумуляторов для частного дома. Хотя с таким бачком помпа может включаться всего один-два раза в день или вообще не включаться. Не забывайте, что полезный объем аккумулятора составляет около 30%.

Заблуждение состоит в том, что даже если мы уменьшим количество запусков насоса в час вдвое (увеличивая объем гидроаккумулятора), насос в конечном итоге не прослужит вдвое дольше.Даже зная количество пусков в час, мы не можем оценить общее время работы в каждом цикле, что гораздо важнее для ресурса. Точно так же, если вы используете насос только шесть месяцев, например, в летний сезон, вам не нужно ожидать, что насос прослужит в два раза дольше, чем у соседа, который использует насос круглый год.

Производители двигателей не дают определенного лимита включения / выключения на весь период эксплуатации, после которого двигатель выходит из строя или требует ремонта.На срок службы двигателя влияет общее время работы и температурный режим. Но при этом действительно важно, чтобы количество кратковременных пусков насоса в час не превышало значений, указанных производителем (эти данные есть в технической документации на помпу). Это главный критерий, по которому выбирается объем гидроаккумулятора. А если насос укомплектован устройством плавного пуска, то количество этих самых пусков можно увеличить. Тех.объем бака можно уменьшить.

Миф 3. Все аккумуляторы одинаковые. Если это не имеет значения, зачем платить больше?

Если обращать внимание только на внешний аспект, то с этим утверждением сложно не согласиться. Если речь идет о стандартных гидробаках со сменной мембраной, то внешне действительно похожи на братьев-близнецов.

Но как это часто бывает, самое главное — внутри. Хотя у аккумуляторов устройство действительно простое, даже здесь есть место нюансам.Вот почему в некоторых гидробаках выходит воздух, и мембрана выходит из строя через год или два, в то время как другие держат давление и служат намного дольше.

Миф 4. В гидроаккумуляторе необходимо установить вентиляционное отверстие.

Система водоснабжения (не путать с системой отопления) может без проблем обойтись без дефлектора. Пузырьки воздуха при правильно проложенных трубах удаляются через кран во время слива. А при неправильно проложенных трубах (с возможностью появления воздушных карманов) дефлектор не спасет дело.

Обратите внимание, что реле давления также могут работать с воздухом (например, установленные на компрессорном оборудовании).

Для самоуспокоения можно установить дефлектор, но реального эффекта это не дает.

Миф 5. Все аккумуляторы синие.

Помогая покупателю сориентироваться в разнообразии расширительных баков, большинство производителей фактически выпускают гидроаккумуляторы (расширительные баки для систем водоснабжения) синего цвета. Стандартная цветовая ассоциация работает, в этом нет ничего плохого.

Однако аккумулятор окрашен только снаружи, поэтому технологических проблем по смене цвета нет.

Гидроаккумуляторы являются неотъемлемой частью многих бытовых и промышленных насосных станций (идут в комплекте). Производители насосного оборудования самостоятельно не производят расширительные баки, а закупают их на специализированных предприятиях. В маркетинговых целях эти резервуары могут иметь не только другую заводскую табличку с названием, отличным от оригинала (что сегодня не редкость), но и другой цвет.По желанию заказчика производитель гидроаккумуляторов может покрасить их на заводе в любой цвет.

Например, Grundfos долгое время использовала зеленые аккумуляторы, Pedrollo — красные, а DAB — белые. Причем даже разные партии товаров могут быть разного цвета. Иногда выбор цвета аккумулятора зависит от общей цветовой гаммы производителя насоса.

Сам цвет никак не влияет на технические характеристики гидроаккумулятора и по большому счету может быть любым.

Следовательно, если ваш зеленый гидравлический бак со станции Grundfos вышел из строя, нет смысла искать бак аналогичного цвета.

Конечно, синий — это самый распространенный аккумулятор на рынке, но не единственный.

Миф 6. На зиму из гидроаккумулятора необходимо не только слить всю воду, но и спустить воздух.

Действительно, если вы планируете еще использовать свой гидроаккумулятор в следующем году, то необходимо слить воду из бака.Однако после слива воды нет необходимости стравливать воздух. Мембрана сильно сжимается под давлением воздуха и выжимает всю воду.

Считается, что перепонка легче в свободном состоянии и на зиму лучше снимать. Не споря и даже не учитывая трудозатрат, приведем лишь один важный контраргумент. Все гидроаккумуляторы поступают в продажу с предварительным заводским впрыском воздуха, который сильно деформирует (сжимает) мембрану, так как в отключенном состоянии отсутствует противодавление воды.В таком виде новый резервуар может храниться не один месяц, а то и год, пока не найдет своего хозяина. И в этом нет ничего плохого. Установлен гидроаккумулятор, давление воздуха контролируется, система запущена и все отлично работает.

Наш опыт эксплуатации систем хозяйственно-питьевого водоснабжения показывает, что положительный эффект от полного опорожнения воздушной полости в зимний период не имеет практического подтверждения.

Конечно, можно пойти на крайности, разобрать на зиму половину водопровода и дополнительно гидробак.Все промыть, обсушить и сложить дома в теплом месте. Но этот вариант лучше оставить «знатокам».

Миф 7. Лучше не заменять мембрану, а сразу заменить весь аккумулятор.

Когда мембрана выходит из строя, необходимо решить, заменять ли мембрану отдельно или заменить весь аккумулятор.

Хотите продлить срок службы мембран? Не забывайте контролировать давление воздуха.

Логично, что решение принято на основании сравнения стоимости новой мембраны и всей сборки гидроаккумулятора.Для некоторых дорогих европейских брендов стоимость мембраны составляет порядка 60-70% от общей стоимости товара. Конечно, это не реальная стоимость мембраны, а наглая политика производителя, пытающегося заработать на запчастях и сервисе, что сегодня довольно распространено. К тому же далеко не всегда можно найти подобную замену, так как производители могут специально изготавливать мембраны с нестандартной горловиной. Поэтому неудивительно, что покупатель решает приобрести новое оборудование.

А в каких случаях оправдана сборка насосной станции из разрозненных деталей, которые можно купить в магазине.

Зачем собирать насосную станцию ​​самому.

Во-первых, мне кажется, что насосную станцию ​​нужно собирать самостоятельно, если у вас уже есть какие-то ее комплектующие, обычно самые дорогие. Это насос и гидроаккумулятор. Поскольку стоимость насоса составляет примерно половину стоимости насосной станции, соответственно гидроаккумулятор примерно на треть.То есть покупать новую насосную станцию ​​нет смысла, если ваш гидроаккумулятор зимой раздавился или насос по какой-то причине сгорел. Вы можете купить и то, и другое по отдельности, и просто заменить сломанное, благо крепеж помпы и платформа для крепления гидроаккумулятора, как правило, стандартные и вы легко можете соединить одно с другим.

Еще одним поводом собрать насосную станцию ​​самостоятельно может быть несоответствие ваших требований характеристикам оборудования готовой насосной станции.Например, вам нужен насос с большим давлением или расходом, чем предлагаемые вам насосные станции, и то, что вам подходит по своим характеристикам, вам не подходит — с точки зрения стоимости или надежности. Или габариты насосной станции слишком велики для того места, где вы находитесь, или вас не устраивает емкость гидроаккумулятора, ну и т. Д. Только нужно учитывать, что общая стоимость насосной станции вполне может быть намного больше, чем вы планировали.

Третий, наиболее распространенный вариант, когда вы вынуждены собирать распределенную насосную станцию ​​из-за сам.Как правило, в этом случае используют мощный погружной насос, а гидроаккумулятор с блоком автоматики ставят где-нибудь дома.

А аккумулятор действительно нужен?

Резонный вопрос: а можно ли обойтись без гидроаккумулятора? В принципе, это возможно, но с обычным блоком автоматики насос будет очень часто включаться и выключаться, реагируя даже на небольшой поток воды. В конце концов, количество воды в напорном трубопроводе является небольшим, и малейшим поток воды приведет к быстрому падению давления и тем же быстрому увеличению, когда насос включен.Это связано с тем, что помпа не включается при каждом вашем «чихании», ставят гидроаккумулятор, хоть маленький. Поскольку вода — несжимаемое вещество, в гидроаккумулятор закачивается воздух, который, в отличие от воды, хорошо сжимается и действует как своего рода демпфер, регулирующий накопление и поток воды. Если в гидроаккумуляторе нет воздуха или его слишком мало, то сжимать будет нечего, то есть скопления воды не будет.

В идеале емкость аккумуляторов должна быть лишь немного меньше дебита вашего источника воды, а насос в этом случае будет включаться только тогда, когда будет израсходован некоторый, довольно приличный запас воды, т.е.е. очень редко, но надолго. Но тогда это будет очень дорого.

В продаже имеются насосные станции с усовершенствованными блоками автоматики со встроенной защитой от сухого хода, которые плавно запускают и останавливают насос, а также регулируют его мощность в зависимости от установленного давления. Считается, что гидроаккумулятор в принципе им не нужен. Но все это хорошо работает только при отсутствии скачков напряжения, чем не могут похвастаться наши глубинки и дачные поселки. И, к сожалению, не всегда от этой беды спасают стабилизаторы.К тому же цена такой станции очень часто намного выше обычной, что, как мне кажется, не оправдывает себя.

Системы автоматизации готовые.

Вистан.

Из всех готовых систем автоматизации насосных станций особенно выделяется наша отечественная разработка Вистан, которая предназначена исключительно для организации насосной станции на базе вибрационного насоса. Я не сторонник использования вибрационных насосов в системах водоснабжения частных и дачных участков, но не могу не обратить внимание на это устройство из-за большой популярности «Малышей», «Ручейков» и др.на постсоветском пространстве.

В интернете много лестных отзывов об этом устройстве. В жизни, к сожалению, не все так радужно. Итак, вкратце.

Преимущества:

— Специальная конструкция для вибрационных насосов;

— Автоматически поддерживает давление в системе на уровне 1,5-2,0 бар;

— Имеет встроенную защиту от сухого хода;

— Имеет встроенный стабилизатор напряжения, может работать с напряжениями от 160 до 250 вольт;

— Может работать без гидроаккумулятора, плавно меняет мощность насоса;

— Плавный пуск и останов насоса;

— Имеет защиту от превышения электрического тока: предохранитель на 5 ампер;

— Автоматически возобновляет работу при восстановлении параметров: сетевого напряжения, появления давления воды на напоре насоса (сухой ход).

— Простота монтажа и разборки схемы: производитель рекомендует использовать гибкую подводку размером ½ дюйма.

Недостатки:

— Насос должен создавать давление на входе в устройство не менее 3,0 бар: не каждый вибрационный насос способен на это, учитывая разницу в высоте между водяным зеркалом в колодце (колодце) и расположением Вистана.

— Расход воды ограничен внутренним сечением гибкой подводки, либо нужно поставить гидроаккумулятор.

— Защита от работы всухую решена своеобразным образом: устройство отключает насос, если давление на входе не поднимается выше 0,8 бар за 10 секунд. Те. вода действительно есть, и помпа ее качает нормально, ей просто не хватает силы, чтобы поднять давление до необходимого уровня.

— Нет возможности регулировать давление в системе.

— Высокая цена устройства по сравнению со стоимостью вибрационных насосов. Стоимость насосного агрегата Wistan + сопоставима со стоимостью готовой насосной станции не худшего качества (а китайская, в полтора раза дешевле).

В целом такой вариант организации насосной станции подходит дачникам, привыкшим к своим вибрационным насосам и не избалованным благами цивилизации на даче. К тому же систему легко собрать весной перед использованием и разобрать осенью, забрав всю ферму с собой в город и не боясь, что ее украдут или разорвет мороз. Для более серьезной системы водоснабжения дома это устройство, однако, как и использование, вряд ли подойдет.

Блок автоматики центробежных насосов.

Для организации насосной станции на базе погружной или наземной необходим блок автоматики. Самое простое — собрать самостоятельно из купленных предметов: коллектора, реле давления, манометра. Но можно купить уже готовый агрегат, на котором все это уже будет установлено. Осталось только установить его на головку насоса в удобном для обслуживания месте.

Различные фирмы предлагают широкий выбор таких агрегатов, различающихся конфигурацией и стоимостью.Самые простые и недорогие, включают только необходимые элементы, указанные выше. Блоки, в которые добавлен датчик сухого хода, будут немного дороже. Самыми сложными считаются блоки автоматики, которые самостоятельно, регулируя мощность насоса, поддерживают заданное давление в системе, а также имеют несколько (до трех) защит от различных неприятных вещей (сухой ход, перегрузка насоса. , разрыв трубы под давлением).

Коллектор.

Собственно, каждый волен делать свой выбор. Кому-то такой блок проще собрать самому, кому-то проще купить. Мне кажется, что единственным недостатком таких блоков, кроме цены, является именно их блочность. Те. если что-то сломается в составе такого блока автоматики, то придется менять весь блок, а это иногда дорого.

Схемы насосных станций.

Самая распространенная схема насосной станции — когда все ее элементы собраны вместе, как написал один из читателей: «насос на бочке».В этом случае блок автоматики ставится на головку насоса, а вода отводится в гидроаккумулятор через отдельную трубу или гибкое соединение. Оказывается, можно поставить помпу и гидроаккумулятор (ГА) в разные места, просто заменив ответвление к ГА на более длинное.

Но оптимальным вариантом будет поставить блок автоматики на ГА, соединив коллектор блока с насосной трубкой. Тогда мы получаем распределенную насосную станцию, где насос может стоять, например, в колодце (или в колодце для погружного насоса), а насос — в теплом доме.

Продолжая совершенствовать нашу схему, вы сможете найти наиболее удобное место для блока автоматики. Я считаю, что распределительный коллектор — это такое место холодной воды, где блок автоматики будет поддерживать постоянное давление (ведь это именно то, что нам нужно). Гидроаккумулятор в этом случае можно разместить под ванной или в любом другом свободном месте в ванной, а напорная труба будет идти от насоса. Сам насос можно поставить ближе к источнику водоснабжения и подальше от дома, чтобы не слышать его шум, или купить погружной насос (опять же, в доме шума нет).

Здравствуйте, уважаемые читатели «Сан Самыч». Мне кажется, нет нужды повторять простую истину о том, что помпа — «сердце» водопровода …

Что такое насосная станция? Это комплект оборудования, поддерживающий определенное давление воды в системе водоснабжения. При этом вода обеспечивает водопровод постоянно. Например, водопроводная сеть, которая снабжает дом водой из колодца с помощью насоса. Саму помпу станцией назвать нельзя, потому что, если отключить подачу электроэнергии, в водопроводе не будет воды.И станция обеспечивает это постоянно. В последнее время такими станциями стали называть насосы, в состав которых входит гидроаккумулятор. Этот накопительный бак с мембраной внутри создает не только определенное количество воды, но и давление воды. Есть ли насосная станция без гидроаккумулятора?

Резервуары для водоснабжения

Конечно, есть. Нужно только создать необходимые условия, чтобы в водопроводной сети всегда была вода под определенным давлением.Поэтому к насосной установке крепится накопительный бак любого объема, в котором должен быть установлен поплавковый датчик уровня. Последний отвечает за отключение и включение насосного устройства, если вода в баке соответственно превышает или превышает установленный уровень.

Имеется две схемы расположения накопительного бака.

• Устанавливается где угодно, обычно в помещении, где, например, монтируется система очистки воды. Но такая схема не дает возможности перекачивать воду выше ее уровня в бак, поэтому в нее включен еще один насос, который будет перекачивать воду из накопительного бака потребителям.
• Вторая схема — установка емкости выше уровня нахождения потребителя. Таким образом решается проблема давления в водопроводной сети. Здесь сработает давно известный современной физике принцип соединения сосудов. Поэтому накопительный бак обычно устанавливают на чердаке.

Внимание! Если чердак — неотапливаемое помещение, то емкость потребуется утеплить.

Кстати, вторая схема водоснабжения без гидроаккумулятора сегодня довольно популярна.Ведь с его помощью можно организовать водопровод с большим объемом воды, во много раз большим, чем с гидроаккумулятором. Правда, рассчитывать все придется очень точно, ведь бак с наполненным баком — это огромная тяжесть, действующая на полы дома. Поэтому необходимо быть уверенным, что несущая конструкция здания выдержит такую ​​массу.

Читайте также:

Классификация фильтров для насосных станций

Установка потолочного резервуара

Схема насосной станции без гидроаккумулятора

В принципе схема довольно простая.Независимо от того, какой насос будет использоваться в водопроводе дома (погружной или поверхностный), сам источник в первую очередь необходимо защитить от ила и грязи из источника водозабора. Поэтому в самом низу устанавливается сетчатый фильтр, который будет задерживать крупные взвешенные частицы.

Далее по схеме идет либо сам насос, если он глубокий, либо трубопровод, который соединит фильтр с насосом, установленным на поверхности. В первом случае такая же подача воды будет протягиваться от насоса в виде трубы или шланга.То есть маршрут начнется прямо в гидротехническом сооружении. Поэтому очень важно определить уровень промерзания почвы в районе расположения колодца или колодца. Начиная с этого уровня необходимо утеплить трубопровод.

Схема с дополнительным насосом

Теперь внутренняя разводка водопровода. Во-первых, необходимо продумать систему очистки воды. К сожалению, из колодцев и неглубоких колодцев вода в дом не будет поступать очень чистой.Поэтому самый простой вариант — установить два фильтра: грубой и тонкой очистки. Они легко справляются со своими обязанностями по очистке воды, но требуют частой замены фильтрующих картриджей.

Следующий элемент — накопительный бак с поплавком. Он подключается к насосу через трубу и установленный фильтр. После этого труба уже отводится потребителям.

Схема с баком на чердаке

Накопительный бак

Что такое резервуар для хранения? Это простая тара, она может быть разной формы и размера.Имеет три сопла. Верхний — подающий, по нему вода поступает в емкость. Второй нижний — это слив, по которому вода отводится потребителям. Третий, он тоже ниже, и находится ниже второго, это отвод грязной воды и осадков, который используется при проведении ремонтных работ.

Читайте также:

Повысительные насосы для холодного водоснабжения — элемент прогресса в домашнем водоснабжении

Накопительный бак Также снабжен крышкой, которая плотно прикручивается к корпусу водонагревателя.Он расположен сверху. Через крышку осмотрите емкость, а также проведите профилактические мероприятия.

В настоящее время многие потребители отдают предпочтение пластиковым резервуарам, а не металлическим. Они дешевле, но по техническим характеристикам вторым не уступят. К тому же их вес в несколько раз меньше, что упрощает их установку и установку. Особенно, если речь идет о монтаже на чердаке. Что касается теплоизоляции, то для этого можно использовать любые материалы, главное, чтобы в процессе эксплуатации вода в баке не замерзала.

Резервуар секционный

Конечно, у этой схемы есть свои недостатки.

• Пассивное водоснабжение, отсюда и небольшое давление в водопроводе. Хотя на первом этаже будет больше, чем на втором. Ведь чем выше расположен резервуар, тем большее давление он создает в водопроводе.
• Большой размер самого накопительного бака. Отсюда иногда возникают трудности с выбором места его установки.
• К сожалению, поплавковый датчик — не лучшее устройство для контроля работы насосного агрегата.Он может просто мгновенно выйти из строя, насос будет качать воду до тех пор, пока вода не потечет из заглушенных щелей бака. Неизбежно затопление чердака и нижних помещений.
• Очистить большой резервуар непросто. Придется залезть внутрь резервуара, где вам нужно будет руками выкопать осадок. Правда, частота очистки довольно большая, ведь в системе будет установлена ​​водоподготовка.

Читайте также:

Как правильно организовать защиту от сухого хода насосной станции

Заключение по теме

Итак, насосная станция для дома без гидроаккумулятора считается прошлым веком.Вероятно, это так. Ведь современный подход к реализации автономной сети водоснабжения — это не только мощность, это возможность ее установки в таком месте, где это удобно. И хотя сам гидроаккумулятор следует эксплуатировать только при положительных температурах, устанавливать его на чердаке нет необходимости. Можно использовать для этого подвал, кессон, любое помещение. Главное, чтобы в нем температура воздуха не опускалась ниже + 5С. Но система без гидроаккумулятора еще не сдала позиции.Более того, всегда есть выбор, который по цене, к сожалению, не в пользу новой технологии.

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 нагнетается — 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, поскольку 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 сохраненную жидкость под давлением в контур. Когда движение прекращается, цикл зарядки начинается снова.

Три распространенных типа — это 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 заряженного 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 ударных нагрузок.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 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 во многом 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

Введение

Транспортные средства, которые используют более одного источника энергии для приведения в движение, обычно называют гибридными транспортными средствами. Хотя бортовая система накопления энергии (ESS) может быть маховиком или гидравлическим аккумулятором, в большинстве гибридных транспортных средств используются химические батареи или конденсаторы, и они называются гибридно-электрическими транспортными средствами.Топливные элементы (ТЭ) могут использоваться в гибридных электромобилях в качестве основных источников энергии вместо обычных двигателей внутреннего сгорания (ДВС). В этой статье гибридные транзитные автобусы с ДВС и аккумуляторными батареями обсуждаются отдельно и в отличие от обычных приводных автобусов. Транзитные автобусы чаще всего оснащены двумя осями и имеют номинальную длину 12 м (40 футов), хотя они могут иметь размер от больших фургонов до сочлененных единиц номинальной длиной 18 м (60 футов). Обычные автобусы могут быть оборудованы коробками передач с ручным или автоматическим переключением передач, но чаще всего они имеют обычные автоматические трансмиссии с преобразователем крутящего момента.Современные автоматические трансмиссии улучшили эффективность трансмиссии автобуса за счет использования четырех или более скоростей (передаточных чисел) с возможностью блокировки гидротрансформатора. Экскурсионные автобусы похожи на транзитные автобусы, но обычно имеют длину 14 м (45 футов) и могут иметь три оси вместо двух.

Гибридно-электрические автобусы обычно имеют лучшую экономию топлива и более низкие выбросы, чем сопоставимые традиционные автобусы. Вместо использования аэродинамической конструкции кузова или снижения веса для повышения топливной экономичности автомобиля гибридная система фокусируется на восстановлении потерь энергии при торможении и замедлении и повышении эффективности трансмиссии в течение цикла.

Рассмотрим уравнение дорожной нагрузки, используемое для описания потребности в мощности на ведущих колесах транспортного средства:

[1] Требуемая мощность транспортного средства = 12ρCdAv3 + Crrmgv + mvdvdt + mgvsinα

Уравнение дорожной нагрузки состоит из членов представляет аэродинамическое сопротивление, сопротивление качению и мощность, необходимую для изменения инерции и потенциальной энергии. Аэродинамический термин 12ρCdAv3 представляет мощность, необходимую для преодоления аэродинамического сопротивления, где ρ — плотность воздуха, C _d — коэффициент аэродинамического сопротивления, A — эквивалентная лобовая площадь транспортного средства и v — скорость автомобиля.Термин сопротивления качению, C _rr mgv , представляет мощность, необходимую для преодоления сопротивления шин свободно катиться по дороге, где C _rr — коэффициент сопротивления качению, m — коэффициент сопротивления качению. масса автомобиля, а г, — ускорение свободного падения. Инерционный член, mv (d v / d t ), представляет мощность, необходимую для ускорения и замедления массы транспортного средства.Наконец, термин потенциальной энергии, mgv sin α , представляет потребляемую мощность при подъеме или потенциальный источник энергии при спуске по дороге с уклоном, где α — угол уклона дороги. Большинство испытаний автобусов на основе моделирования и динамометрического стенда выполняется в предположении равнинной местности ( α = 0), но градиентный член может иметь значение для моделирования характеристик гибридно-электрического автобуса при реалистичной эксплуатации на дороге.

Рассмотрим некоторые типичные графики скорости движения городских автобусов, например Парижский цикл или Манхэттенский цикл.Парижский цикл был создан Агентством по охране окружающей среды и энергетики Франции (ADEME) и Автономным оператором парижского транспорта (RATP), чтобы имитировать автобусный маршрут в Париже. Манхэттенский цикл был разработан университетом Западной Вирджинии (WVU) для представления работы автобусов в Нью-Йорке и был рекомендован в стандарте J2711 Общества автомобильных инженеров (SAE). Эти циклы (рис. 1) показывают, что автобусы часто ускоряются и замедляются из-за запланированных остановок и ограничений движения.Каждое событие ускорения требует значительной энергии тяги, и эта энергия тратится на торможение во время замедления обычными автобусами с трансмиссией. Рассмотрим пример автобуса массой 15 000 кг с площадью лобовой части 6 м ² , коэффициентом аэродинамического сопротивления 0,79 и коэффициентом потерь при качении в шинах 0,008, который проходил в рамках Парижского цикла. Применение формулы [1] к этому примеру дает только 810 кДж энергии для преодоления аэродинамического сопротивления (из-за низких рабочих скоростей), но 6630 кДж для преодоления сопротивления качению и 21 200 кДж для ускорения массы транспортного средства (увеличения инерционной энергии).В случаях во время цикла, когда требуемая скорость замедления была низкой, то есть меньше, чем в результате аэродинамического сопротивления и сопротивления качению, инерционная энергия потреблялась или уравновешивалась этими потерями («выбегом» или замедлением без торможения). В случаях, когда требуемая скорость замедления была высокой или превышала скорость замедления накатом, инерционная энергия должна была потребляться фрикционными тормозами или замедлителем (при наличии). Уравнение [1] предполагает, что ведущие колеса автобуса потребляют 26 140 кДж энергии, а торможение потребляет 19 200 кДж энергии.

Рисунок 1. Манхэттенские и парижские циклы.

Результаты предыдущего примера типичны для транзитного автобуса, работающего с остановками на низкой скорости, когда более 50% энергии, достигающей задних колес, рассеивается в виде энергии торможения. Восстановление и повторное использование этой энергии, даже с КПД 60%, могло бы обеспечить 25% -ное увеличение экономии топлива, и это основная мотивация гибридных технологий в автобусных приложениях.

Как типичный гибридно-электрический автобус восстанавливает энергию торможения и повторно использует ее, показано на рисунке 2.Когда срабатывают тормоза (или в некоторых схемах управления, когда педаль акселератора не нажата), часть кинетической энергии автобуса, которая обычно рассеивается в тормозах или трансмиссии транспортного средства, преобразуется в электрическую энергию и сохраняется в ESS. . Эту энергию можно затем повторно использовать для приведения в движение автобуса в наиболее благоприятное время.

Рис. 2. Как гибридный автобус регенерирует энергию во время торможения и движения.

В зависимости от архитектуры системы, обсуждаемой ниже, гибридно-электрический автобус может использовать один или несколько электродвигателей в качестве единственного режима движения или в качестве дополнения к своему обычному двигателю.Таким образом, гибридно-электрический автобус может обладать дополнительными преимуществами в отношении экономии топлива, выбросов или сочетания того и другого. Например, в некоторых случаях размер двигателя может быть меньше по сравнению с обычным автобусным двигателем, поскольку электродвигатель может использоваться вместе с двигателем для обеспечения максимальной желаемой мощности, в частности, в качестве «помощи при запуске» из состояния покоя. Таким образом, определение размера двигателя в гибридно-электрической шине может помочь найти компромисс между ожидаемой средней и максимальной потребляемой мощностью. При выборе размеров необходимо учитывать минимально допустимые характеристики во время продолжительных подъемов на холмы, когда ESS может быть исчерпан.Уменьшение размера двигателя, чтобы он работал с большей долей его максимальной нагрузки, имеет прямое преимущество в топливной эффективности, особенно если это двигатель с дросселированием (например, бензиновые двигатели и двигатели на сжатом природном газе). Второе преимущество заключается в том, что двигатель может выключаться в тех случаях, когда потребляемая мощность очень низкая, или когда обычно может использоваться холостой ход, потому что доступна энергия от ESS. Исключение работы двигателя при нулевой или малой нагрузке позволяет повысить экономию топлива. Третье и более незначительное преимущество заключается в том, что меньший двигатель весит меньше, что снижает общее сопротивление качению транспортного средства, а также инерционные и потенциальные энергетические нагрузки в течение цикла.И наоборот, ESS и электрические машины в системе обычно увеличивают массу автобуса.

Еще одно преимущество гибридно-электрической трансмиссии состоит в том, что двигатель может иметь меньше ограничений в работе, чем при соединении с традиционной трансмиссией, в зависимости от архитектуры гибридно-электрической трансмиссии. Например, частота вращения двигателя может быть отделена от скорости транспортного средства, а мгновенная потребность в мощности может быть увеличена с помощью ESS, предлагая новые варианты управления двигателем.Затем двигатель может работать с предпочтительными нагрузками и скоростями, при которых двигатель обеспечивает превосходную топливную эффективность или низкий уровень выбросов. На рисунке 3 показана типичная карта эффективности бензинового (с искровым зажиганием) ДВС. Он показывает, что двигатель может достичь большей эффективности использования топлива на 11% (с 29% до 18%), когда он работает при высокой нагрузке и умеренной скорости, а не на высокой скорости в условиях дросселирования. Дизельные двигатели меньше страдают от потери экономии топлива при частичной нагрузке, чем двигатели с искровым зажиганием, поэтому относительное преимущество гибридно-электрического привода больше для силовых передач с ДВС с искровым зажиганием.

Рис. 3. Карта эффективности двигателя внутреннего сгорания (ДВС) с искровым зажиганием и характеристическая кривая крутящего момента электродвигателя.

Вводное обсуждение было ориентировано на гибридно-электрические транзитные автобусы, в которых большая часть мощности передается непосредственно от двигателя на ведущие колеса. Это называется «отслеживанием нагрузки» и в крайнем случае может рассматриваться как электропривод без ESS, который используется в железнодорожных локомотивах и больших грузовиках повышенной проходимости, которые обычно не имеют ESS.С другой стороны, некоторые конструкции гибридно-электрических автобусов могут быть основаны на автобусе с батарейным питанием с добавлением небольшой комбинации двигателя и генератора (известной как расширитель диапазона). Возможен континуум конструкций между примерами отслеживания нагрузки и расширителями диапазона. Шины расширителей диапазона также могут использоваться в режиме подключаемого модуля, когда ESS полностью заряжается с использованием энергии сети в начале периода обслуживания, так что шина возвращается на свою базу с низким уровнем заряда (SoC) в ESS. Таким образом, электроэнергия может использоваться для компенсации использования ископаемого топлива на дорогах.

Power Water Networks — LOW-TECH MAGAZINE

Гидроаккумулятор. Картина: Лес Чатфилд.

---

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

Ян Макнил, Hydraulic Power , 1972

---

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

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

Станок для умножения сил.

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

Машина для умножения сил

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

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

---

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

---

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

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

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

Гидравлический пресс

Паскаль смог доказать свою точку зрения только косвенно, поскольку доступные в то время материалы были недостаточно прочными, чтобы выдержать давление. Пройдет еще полтора века, прежде чем умножение гидравлической силы будет реализовано на практике.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 линейное движение, в основном представляет собой наклонную плоскость, обернутую вокруг цилиндра).

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

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

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

Порты и верфи

Несмотря на исключительную пригодность гидравлики для работы с краном, в первой половине девятнадцатого века в этой области почти не было прогресса. Во многом это было связано с проблемой надежного и эффективного преобразования линейного движения гидроцилиндра во вращательное движение ствола крана или барабана. В первой половине девятнадцатого века обработка грузов в портах, верфях и железнодорожных станциях по-прежнему 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, при этом параллельно увеличивались 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 все еще производилась с помощью кранов с приводом от человека

---

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

Однако его усилия были осложнены низким и неравномерным давлением в городской сети, которая была источником энергии для этих машин. Максимальная выходная мощность машины с водным приводом определяется давлением и расходом воды. В городских сети, давление воды было (и часто до сих пор) питается от водонапорной башни.Поскольку практическая высота водонапорной башни ограничено, поэтому это 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. Кроме того, если существует более высокий, чем средний спрос на питьевую воду от других пользователей, уровень воды в водонапорной башне будет падать, и так будет давление воды и выходная мощность машины.

Гидравлический аккумулятор

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

Гидравлический аккумулятор Армстронга представлял собой хитроумное 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.

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

При давлении воды 700 фунтов на квадратный дюйм балласт составлял около 100 тонн, воздействуя на гидроцилиндр диаметром около 45 см с вертикальным ходом от 6 до 7 метров.Другой тип гидроаккумулятора использовал прямоугольную плиту для поддержки балласта кирпичной кладки (изображение вверху справа) или стальных плит. Гидравлические аккумуляторы можно установить на открытом воздухе или разместить в специально спроектированном здании.

---

В сравнении с водонапорной башней, гидравлический аккумулятор может поставить в десять раз больше мощности, и поддерживать равномерное давление по 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 аккумуляторе либо автоматически с помощью механических соединений, либо с помощью человека.

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

Благодаря эффективности зарядки / разрядки более 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. Гидромоторы, подключенные к городской сети, были бытовыми приборами и инструментами мастерских. Но Армстронг и другие инженеры адаптировали воду под высоким давлением для множества промышленных применений, требующих большой мощности, таких как ковка, штамповка, штамповка, отбортовка, резка и клепка (предшественник сварки).

Клепальный станок с гидравлическим приводом.

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

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

Электросети и водопроводы

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

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

---

Идея по-настоящему гидравлической электросети — аналог 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.

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

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

Лондонская гидравлическая энергетическая компания

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

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

Пожарные гидранты

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

---

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

---

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

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

Однако в Лондоне гидроэнергетика, похоже, не оказала большого влияния на бытовую арену. В книге «Гидравлический век » (1980) Б. Пью отмечает, что «возможно, это произошло из-за того, что в свое время домашний труд был дешевым и имелся в изобилии. Если бы действовали современные условия, то, возможно, все было бы иначе. поскольку возможности гидроэнергетики были не меньше, чем возможности электричества сегодня ».

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

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 питания, а также количество передаваемой мощности были ограничены ».

---

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

---

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

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

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

Мощность воды по сравнению с электричеством

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

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

Однако почти все коммунальные системы водоснабжения, которые были построены между 1870-ми и 1890-ми годами, оставались в эксплуатации до 1960-х и 1970-х годов, в конечном итоге с использованием электродвигателей вместо паровых для перекачки. 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, который предполагали Джозеф Брама и Уильям Армстронг? Во-вторых, если электричество является наиболее эффективным и практичным способом передачи и распределения энергии, то почему почти все водопроводные сети оставались в эксплуатации почти столетие?

Преимущества электроэнергии

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

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

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

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

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

Преимущества Power Water

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

За исключением недолговечной 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 водопроводной сети работает относительно мало (но очень мощных) машин, потери на трение на изгибах и кривых в сети были ограничены.

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

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

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

Гидравлическая трансмиссия

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

---

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

---

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

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 узлы реечной передачи.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. Целый ряд гидравлических двигателей типа барана был доступен для подачи мощности с участием ротационной переменной или медленной скоростью работы, но эти двигатели имели несколько преимуществ по сравнению с электрическими или механическими приводами.

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

Гидравлика Сегодня

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

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

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

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

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

---

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

---

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

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

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

«Преимущество большой станции перед несколькими меньшими заключается в способности удовлетворять разнообразные потребности. Каждая из небольших независимых электростанций должна иметь достаточную мощность для удовлетворения пикового спроса в своей собственной области поставок и пики не будут возникать одновременно.Большой станции, охватывающей 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 основном из-за того, что электрическая передача имеет превосходную эффективность на большие расстояния.Однако в более децентрализованной энергетической системе, основанной на возобновляемых источниках энергии, все эти забытые альтернативы электричеству заслуживают пересмотра для конкретных целей. Гидравлические аккумуляторы с поднятым весом могут работать от солнца, ветра или даже от педалей.

Изображение: J.W. Гибсон

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

.

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

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

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

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

Крис Де Декер

Эта статья посвящена Чарльзу Стилу. РВАТЬ.

---

Статьи по теме:

Источники (в порядке важности):

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

---

Насосные станции, насосные агрегаты

Принцип работы любой насосной станции довольно прост: вода закачивается в накопительный бак и пополняется по мере ее выхода. Датчик уровня, контролирующий уровень в резервуаре, включает и выключает насос.

Насосная станция водоснабжения — это моноблочная установка, в которой насос соединен с гидроаккумулятором через переключатель, который автоматически инициирует повторение цикла насосом, если давление воды упадет до определенного критического порога.Насосные станции необходимы для подачи воды из глубоких скважин или других независимых источников. Также их можно использовать для откачки воды из водопроводных сетей с недостаточным давлением и для заполнения резервуаров аварийного хранения. Система не требует погружения в воду и устанавливается на поверхности без специального контроля безопасности, так как все процессы, включая устранение гидроудара, выполняются в автоматическом или полуавтоматическом режиме. Для систем канализации выпускаются специальные канализационные насосные станции с дополнительным резервуаром для улавливания твердых частиц.Для этого применения режущие насосы не менее эффективны. Перед покупкой насосной станции рекомендуется точно знать свой расход воды, чтобы выбрать гидроаккумулятор, наиболее соответствующий вашим требованиям. Только в этом случае гарантируется длительная и надежная работа всей системы. Глубинные насосные станции оснащены специальными форсунками, подключенными к струйному центробежному насосу. Станции с забортными эжекторами оснащены насосами того же типа, но конструкция забортного двигателя позволяет погружать эжектор на дно и откачивать воду из колодцев глубиной 50 и более метров.Основной насосный агрегат остается на поверхности. Такие станции довольно удобны, когда скважина удалена от заказчика. Они имеют низкий КПД и довольно чувствительны к загрязнению воды взвешенными частицами.

Таким образом, принцип работы насосной станции, который кажется довольно простым, включает в себя довольно сложную систему водоснабжения.

Насосная станция как гидротехнический комплекс предназначена для забора воды из оросительных или дренажных источников с подъемом воды и движением к месту потребления или накопительной емкости.

Насосные станции (НПС) могут быть классифицированы по разным свойствам следующим образом:

• сфера применения,
• уровень подачи, что означает расположение по отношению к источникам воды (береговые и русловые станции, стационарные и мобильные),
• конструктивных особенностей (подземный, наземный, с интегрированными и неинтегрированными водозаборниками и отводами). Насосные станции можно разделить на:
• оросительных станций, подающих воду в оросительные каналы;
• дренажные и оросительные системы насосных станций, комплексные оросительные системы,
• дренажных станций, отводящих воду с мелиорированных территорий;
• подъемные насосные станции для подачи воды в оросительные системы замкнутого цикла.

Насосные станции могут иметь различный расход независимо от области применения и напора насоса: низкий расход — до 1 м³ / с; средний расход — 1-10 м³ / с, высокий расход — 10-100 м³ / с и уникальные станции с расходом более 100 м³ / с.

По источнику энергии насосные станции делятся на электрические и тепловые. Последние приводятся в движение двигателем внутреннего сгорания. Насосные станции могут работать как сезонно, так и круглогодично.Различают насосные станции с поверхностным и подземным водозабором. Стационарные насосные станции устанавливаются внутри помещений, в помещениях или зданиях, предназначенных для основного и вспомогательного гидромеханического, электрического и механического оборудования, трубопроводной арматуры и др. По конструктивным особенностям они могут быть разделены на наземные, камерные и модульные насосные станции. Стационарные насосные станции могут иметь ручное или автоматическое управление. Выбор стационарной насосной станции определяется несколькими факторами, а также технико-экономическими расчетами.

Мобильные насосные станции по сравнению со стационарными более мобильны, маневренны и на 20-25% дешевле. Применяются для подачи воды в оросительные системы открытого или закрытого типа, оросители и системы водоснабжения. Мобильные насосные станции легко транспортируются, что делает их адаптивными для различных участков орошения в течение всего поливного сезона. Их целесообразное использование при орошении пойм, при значительных колебаниях уровня воды в источнике, не требует строительства дорогостоящих водозаборных устройств, а глубина источника воды в месте водозабора не должна быть <0.6-0,8 метра. Если глубина меньше, следует использовать простейшую подпорную конструкцию или яму. Выбирая место для установки мобильной насосной станции, следует обратить внимание на доступ к воде и площадку для насосной станции, которая должна обеспечивать высоту всасывания макс. От 1,5 до 3 метров. Мобильные насосные станции могут быть наземными и плавучими, могут иметь собственный двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель, приводимый в движение валом с отбором мощности от трактора, который транспортирует насосную станцию ​​ко всем точкам водозабора.Наземные насосные станции, в свою очередь, можно разделить на подвесные и прицепные. Учитывая их широкий спектр применения в мелиорации земель, мобильные насосные станции производятся серийно, легко устанавливаются и перемещаются в случае изменения уровня воды в источнике и обслуживают несколько объектов.

Передвижные насосные станции с механическим приводом классифицируются по производительности: 25 — 750 литров в секунду, напор: 5 — 100 метров, конструкции ходовой части: салазки или колеса.

Насосные станции обычно устанавливаются в короткие сроки с использованием высоких технологий, передового унифицированного оборудования и инновационных методов строительства.Насосные станции или агрегаты включают в себя бювет, системы водозабора, водозаборные камеры, отводные камеры и резервуары для воды. Любая насосная станция включает в себя электрические компоненты и трансформаторную подстанцию, которая также может быть установлена ​​в насосном отделении. Некоторое из вышеперечисленного оборудования можно не использовать или функционально интегрировать с другим оборудованием. Например, насосное отделение и водозаборная камера могут быть объединены в одно инженерное сооружение, что характерно для насосных станций первой ступени.Насосные станции водоотведения могут иметь бювет, совмещенный с приемной емкостью. Насосное оборудование насосной станции может различаться в зависимости от ее применения: бывают станции с горизонтальным и вертикальным расположением насосов, осевые и центробежные насосы, которые могут быть установлены с положительной высотой всасывания или с затопленным всасыванием.

По расположению бювета относительно уровня земли различают следующие типы насосных станций:

• наземного типа;
• станций полуутопленного типа;
• встраиваемый; и
• станций метро.

Наземные насосные станции характеризуются тем, что пол бювета находится на одном уровне с окружающей землей. Доступ к грузовику может быть доступен.

В полуутопленных насосных станциях пол утоплен относительно поверхности земли, и между насосным отделением и первым этажом отсутствует конструкция пола, что типично для утопленных насосных станций. Если спад будет достаточно глубоким, возможно строительство дополнительных подземных этажей для вспомогательного оборудования. Такие станции называются насосными станциями шахтного типа.

Подземные насосные станции отличаются полностью подземным расположением, компактной конструкцией и автоматическим управлением. Они могут иметь прямоугольную (упрощает установку унифицированных компонентов оборудования), круглую, эллиптическую (улучшенное восприятие гидростатического давления) или сложную форму. По типу управления насосные станции делятся на: — станции ручного управления, где операторы контролируют работу станции; — посты автоматического управления, когда станция работает в автоматическом режиме и управление осуществляется по уровню воды в баке или по давлению воды в магистрали и т. д.; — полуавтоматические посты управления, когда станция включается и выключается оператором, а все остальные операции выполняются автоматически; — посты дистанционного управления, управляемые с удаленной кафедры. При выборе насосной станции принято сравнивать все технические характеристики и экономические показатели нескольких типов станций, в зависимости от назначения и будущего применения оборудования проводится анализ сточных вод (на наличие или отсутствие твердых включений, вязкости , плотность, агрессивность сред и температурный режим).Также важно определиться с областью применения: бытовая ли это насосная установка или промышленная.

По типам насосных станций их также можно подразделить на:

• водонасосных станций,
• канализационных насосных станций.

Канализационные насосные станции предназначены для отвода сточных вод: ливневых, канализационных, промышленных сточных вод. Отличаются следующими преимуществами:

• увеличенный срок службы; часто это объясняют применением в комплектующих стеклопластика, который не ржавеет и не гниет;
• безопасная работа за счет датчиков давления и уровня, контролирующих работу системы;
• компактный дизайн;
• возможность полностью автоматического режима работы;
• экологический подход к эксплуатации: отсутствие неприятного запаха и неконтролируемого сброса сточных вод.

Канализационная насосная станция устанавливается внутри корпуса и включает в себя насосы (основные и вспомогательные), датчики, трубопровод и соединительные трубопроводы. Главной отличительной особенностью канализационной насосной станции является наличие специальной емкости для удаления крупных частиц, содержащихся в сточных водах. Емкость регулярно снимается и опорожняется, а затем очищается. Канализационные насосные станции могут работать практически при любых атмосферных условиях, что также является положительным моментом.

В сегодняшней автономной системе водоснабжения важнейшим элементом является насосный агрегат, который либо приобретается в готовом виде, либо собирается пользователем, если это компактная установка для частного дома.Во избежание проблем с работой насосного агрегата следует понимать принцип его работы. Чтобы выбрать насосную станцию ​​в соответствии с вашими потребностями, следует учитывать два фактора: технические параметры насосной станции и особенности скважины. Среди технических характеристик первостепенное значение имеет скорость доставки. Это означает, что станция должна поднимать объем воды, достаточный для покрытия всех бытовых и связанных с этим потребностей. Среди характеристик скважины важную роль играют ее мощность, глубина, статический уровень воды (насос не работает), динамический уровень воды (насос работает), тип фильтра и диаметр трубы.Стандартные насосные станции эффективно поднимают воду из колодцев глубиной до 9 метров. Они могут быть оборудованы самовсасывающим центробежным насосом или самовсасывающим вихревым насосом. Что касается расхода станции, практика показывает, что: для жилого дома, в котором размещается семья из четырех человек, может быть достаточно насосной станции с низким или средним расходом (2-4 м3 / ч) и напором 45-55 м.

Насосные станции с накопительным баком считаются устаревшими, но все еще существуют. Накопительный бак очень громоздкий, уровень и давление в нем воды контролируются поплавком, данные отображаются на датчике, который сигнализирует о подпитке.Это всегда была популярная система водоснабжения, однако у нее было много недостатков:

• всегда низкое давление, так как вода поступает в бак самотеком;
• большой размер бака;
• сложная установка, так как резервуар должен располагаться выше самой станции;
• при выходе из строя датчика перелива вода начинает перетекать в комнату.

Современные насосные станции оснащены гидроаккумулятором.По идее, на станции устанавливается реле давления. Станции, оснащенные гидроаккумулятором, считаются продвинутыми и имеют меньше недостатков. Переключатель контролирует верхний предел давления окружающего воздуха, который сжимается в гидроаккумуляторе под давлением воды. После достижения необходимого давления насос отключается и включается только после получения сигнала от реле давления о нижнем пороге давления.

Независимо от того, имеет ли насосная станция накопительный бак или гидроаккумулятор, она оборудована насосным агрегатом, мембранным напорным баком, реле давления, манометром, кабелями и разъемами.Главный насос насосной станции может быть оборудован эжектором или нет. В случае встроенного эжектора вода поднимается за счет отрицательного давления. Такие насосные станции довольно дорогостоящие, однако такая цена оправдана, так как они могут поднимать воду с глубины от 20 до 45 метров. Эти станции очень эффективны, довольно компактны, но очень шумны в работе, поэтому их лучше устанавливать в подсобных помещениях.

Также существуют насосы для насосных станций с забортным эжектором, который двумя трубами погружается в скважину или забой.Вода поступает в эжектор по одной из труб, создавая всасывающий поток. В системе не должно быть ни воздуха, ни песка, эффективность этих насосов намного ниже, чем у стандартных насосных станций. Такую станцию ​​можно установить дома, она работает бесшумно.

На самом деле в насосных станциях используется огромное количество различных насосов.

В последнее время произошли некоторые передовые разработки в отрасли пожарных машин, где качество насосного агрегата имеет решающее значение, поскольку он фактически является основным элементом пожарной машины.Насосные агрегаты, применяемые при тушении пожара, представляют собой совокупность инженерных коммуникационных систем, способных обеспечить безопасность людей в здании в момент возникновения пожара. Основное назначение таких установок — ликвидация распространения огня, быстрое и эффективное тушение пожара и удаление дыма и углекислого газа из здания.

Ранее пожарные машины оснащались штатным пожарным насосом. Пожары могут быть разными и, соответственно, их тушение также имеет ряд отличительных особенностей, обусловленных различными требованиями к работе насосных агрегатов.Для ликвидации пожара на верхних этажах потребуется насосная установка высокого давления. Для тушения масштабных лесных пожаров нужна пожарная машина с мощным насосным агрегатом (70 — 100 л / с). В этом случае будет достаточно одного грузовика вместо двух по 40 л / с каждый.

Новейшие насосные агрегаты пожаротушения производства мировых лидеров в этой области оснащены инновационными системами управления и дистанционного управления, автоматическим регулированием давления, автоматическим заполнением водой и дозированием пенообразователя, ЖК-дисплеем для вывода данных.Однако использовать такую ​​технику в наших условиях сложно, когда речь идет о глобальных пожарах, например, в сибирском климате. Как ЖК-экран может выжить в таком пожаре?

Одним из важных элементов насосной установки пожарной машины является система вакуумного наполнения водой, работающая от открытого резервуара. Вакуумный способ заполнения водой может быть ручным и автоматическим; Поршневые, диафрагменные, шиберные, водокольцевые и газоструйные насосы могут использоваться в качестве вакуумного насоса агрегата. Каждая из этих систем насосной станции для пожарных машин подходит для определенных условий эксплуатации.

Работа системы вакуумного наполнения водой, в частности, уровень и скорость откачки, напрямую связаны с работой моторного привода или частотой вращения мотора. Это влечет определенные неудобства в обслуживании пожарного оборудования, необходима ежедневная проверка на «сухой вакуум». Насосы вакуумно-насосной станции представляют собой автономную вакуумную систему и были разработаны недавно по заказу МЧС России. Они оснащены одним моторизованным приводом, питающимся от батареи пожарной машины.Электрические сигналы, управляющие насосами, позволяют автоматизировать практически все процессы пожаротушения, и такие станции на сегодняшний день являются наиболее перспективными для заполнения водой. Это уже отметили все уважаемые производители пожарных автомобилей в России.

ГЛАВА 6: Гидравлические резервуары | Гидравлика и пневматика

Резервуары гидравлические

Гидравлическим системам питания требуется воздух или жидкая жидкость для передачи энергии. Пневматические системы используют атмосферу — воздух, которым мы дышим — в качестве источника или резервуара для своей жидкости.Компрессор всасывает атмосферный воздух под давлением 14,7 фунтов на квадратный дюйм, сжимает его до давления от 90 до 125 фунтов на квадратный дюйм и затем хранит его в приемном баке. Приемный бак аналогичен гидроаккумулятору гидросистемы. Приемный бак, Рис. 6-1 , накапливает энергию для будущего использования аналогично гидроаккумулятору. Это возможно, потому что воздух — это газ и, следовательно, сжимаемый. Приемный резервуар представляет собой сосуд высокого давления и сконструирован в соответствии со стандартами сосудов высокого давления. В конце рабочего цикла воздух просто возвращается в атмосферу.

Рисунок 6-1. Простой пневматический силовой агрегат.

Гидравлические резервуары

Гидравлические системы, с другой стороны, нуждаются в ограниченном количестве жидкой жидкости, которую необходимо постоянно хранить и повторно использовать во время работы контура. Следовательно, частью любого гидравлического контура является резервуар или резервуар.Этот резервуар может быть частью каркаса машины или отдельной автономной единицей. В любом случае очень важны дизайн резервуара и его реализация. Эффективность хорошо спроектированного гидравлического контура может быть значительно снижена из-за плохой конструкции бака. Гидравлический резервуар делает гораздо больше, чем просто обеспечивает место для заливки жидкости. Хорошо спроектированный резервуар также рассеивает тепло, дает возможность загрязнениям выпасть из жидкости и позволяет пузырькам воздуха выходить на поверхность и рассеиваться. Он может создавать избыточное давление на входе насоса и является удобным местом для установки насоса, его двигателя и клапанов.

Некоторые стандартные схемы резервуаров

Рисунок 6-2. Насос и двигатель установлены на верхней части резервуара. Насос наверху. На рис. 6-2 показана эта общая схема резервуара / насоса, используемая многими поставщиками. Плоская верхняя поверхность стандартного резервуара является идеальным местом для установки насоса и двигателя.

Основным недостатком этой конфигурации является то, что насос должен создавать достаточный вакуум для подъема и ускорения жидкости на входе насоса. Для большинства насосов это не большая проблема, но не лучшая ситуация для любого из них.При использовании такой схемы на срок службы аксиального или линейного поршневого насоса может отрицательно повлиять средний или высокий вакуум на его входе. Трубопровод в этой конфигурации должен быть герметичным, быть как можно короче и иметь мало изгибов или не иметь изгибов.

Насос рядом с резервуаром. На рис. и 6-3 показана другая конструкция, подходящая для любого типа насоса. (Многие поставщики предпочитают такую ​​компоновку.) Такое устройство иногда называют затопленным всасывающим патрубком, потому что впускной канал насоса всегда заполнен жидкостью.

Рисунок 6-3. Насос и двигатель установлены рядом с резервуаром.

Хотя во впускном отверстии насоса всегда присутствует жидкость, во впускной линии во время работы насоса будет некоторое разрежение. Насос с входным отверстием ниже уровня жидкости больше не должен поднимать жидкость, но он должен ускорять и перемещать ее. Однако эта конструкция намного лучше, чем насос сверху, и может продлить срок службы насоса любого типа.

Обратите внимание на запорный клапан во впускной линии. Этот клапан позволяет проводить работы по техническому обслуживанию насоса без опорожнения бака. Некоторые меры предосторожности: установите свободно проточный клапан (например, шаровой четвертьоборотный) и используйте клапан с концевым выключателем для индикации полного открытия. Подключите этот концевой выключатель параллельно к пускателю двигателя насоса, чтобы насос не мог запуститься, пока не откроется запорный клапан.

Насос под бак. На Рис. 6-4 показана наилучшая компоновка насоса / резервуара. Эта конструкция помещает насос под резервуар, чтобы использовать статическое давление напора.Как объяснялось в главе 1, на дне любого столба жидкости существует давление (около 0,4 фунта на квадратный дюйм на фут высоты). С расположенным выше резервуаром насос не только постоянно имеет жидкость на входе, но и эта жидкость может иметь положительное давление от 2 до 4 фунтов на квадратный дюйм. Рисунок 6-4. Бак расположен над насосом и двигателем. (Обратите внимание, что этот механизм может быть трудно работать без достаточной высоты для механика.) Тот же предосторожность запорного клапана идет на эту схему, как указана для насоса-наряду с конструкцией.

Функции бака

Основная причина существования резервуара — хранение жидкости. Принятое правило для определения размера резервуара: объем резервуара должен в два-четыре раза превышать расход насоса в галлонах в минуту. Это только общее правило. Для некоторых контуров может потребоваться больший объем, в то время как для других контуров может хватить меньшего количества жидкости. Насос на 25 галлонов в минуту будет хорошо работать с резервуаром на 50-75 галлонов для большинства контуров. Согласно этому общему правилу, возвращенная жидкость теоретически будет находиться в резервуаре от двух до трех минут, прежде чем снова начнет циркулировать.Как показано на рис. 6-5 , перегородка отделяет возвратную линию от впускной линии насоса, заставляя жидкость проходить максимально длинный путь через резервуар перед возвращением на впуск насоса. Такая конструкция также хорошо перемешивает жидкость и дает больше времени для сброса загрязнений и деаэрации. Кроме того, жидкость проводит больше времени в контакте с внешними стенками резервуара для рассеивания тепла.

Рисунок 6-5. Стандартные характеристики резервуара без давления, предназначенного для установки насоса сверху.

Когда в контуре есть цилиндры одностороннего действия или цилиндры с большими штоками, объем жидкости, возвращаемой при ходу выдвижения, значительно уменьшается — или даже отсутствует. В этих случаях резервуар должен быть больше, чем указано в общем правиле, чтобы уровень жидкости не упал ниже впускной линии насоса.

Другая ситуация, когда резервуар может потребоваться больше, — это если в цепи есть аккумуляторы.Аккумуляторы нуждаются в жидкости, чтобы заполнить их при запуске, и в пространстве, в которое эта жидкость будет сливаться при остановке. В резервуаре меньшего размера может не хватать жидкости, чтобы постоянно закрывать вход насоса.

Еще один случай увеличения емкости резервуара по сравнению с общим правилом — это увеличение охлаждающей способности. Все внешние стенки резервуара могут излучать тепло в атмосферу, поэтому чем больше резервуар, тем больше теплоотдача. Используйте формулу на рис. 6-6 , чтобы определить охлаждающую способность резервуара.Пример проблемы показан позже в этой главе. Некоторые справочники включают формулы и диаграммы, показывающие охлаждающую способность резервуара. Их также можно использовать вместе с данным руководством.

Рассеивание тепла является основной причиной отрыва дна резервуара от пола и почему важно не останавливать свободный поток воздуха вокруг резервуара. Закрывать блок питания для снижения шума — не лучшая практика.

Комплектующие для резервуаров

Крышка заливной горловины-сапуна должна содержать фильтрующий материал, блокирующий загрязнения, когда уровень жидкости понижается и повышается во время цикла.Если крышка используется для наполнения, она должна иметь сетку фильтра на горлышке, чтобы не пропускать крупные частицы. Лучше всего предварительно отфильтровать любую жидкость, попадающую в резервуар. . . либо с помощью блока передачи фильтровальной тележки, либо с помощью блока заполнения фильтра (как показано в Глава 2, Рисунок 2-2 .)

Снимите сливную пробку, чтобы опорожнить бак при замене жидкости. В то же время следует снять крышки для очистки, чтобы обеспечить доступ для очистки всех остатков, ржавчины и отслаивающейся краски, которые могли скопиться в резервуаре (и не вытекать вместе с жидкостью).Если этого не сделать, новая жидкость немедленно загрязняется, что сводит на нет цель замены жидкости. В конструкции, показанной на Рисунке 6-5, крышки для очистки и внутренняя перегородка собраны вместе с некоторыми кронштейнами, чтобы удерживать перегородку в вертикальном положении. Резиновые прокладки герметизируют крышки для очистки, чтобы предотвратить утечки.

Если система сильно загрязнена, при замене жидкости в резервуаре целесообразно промыть все трубы и приводы. Это можно сделать удовлетворительным образом, отсоединив возвратную линию и поместив ее конец в барабан, а затем включив машину в цикл.Не переполняйте барабан во время этой операции, иначе он может лопнуть и пролить жидкость.

Смотровые стекла позволяют легко визуально контролировать уровень жидкости. Калиброванные смотровые щупы обеспечивают еще большую точность. Если смотровое стекло или манометр плохо видны или повреждены, найдите другой способ проверить уровень жидкости.

Многие смотровые указатели включают датчик температуры жидкости. Баки, которые кажутся горячими на ощупь, могут фактически находиться в рабочем диапазоне. Датчик температуры дает более точную индикацию.В старых системах, в которых датчик температуры мог перестать работать, лучше всего проверить температуру жидкости каким-либо другим методом.

Соединения для насоса

Впускная линия к насосу должна находиться на том же конце резервуара, что и обратная линия, с перегородкой между ними, заставляя возвращающуюся жидкость перемещаться к противоположному концу резервуара и обратно. Входное отверстие должно быть ниже уровня жидкости и может включать сетчатый фильтр. Если входная линия представляет собой просто прямой отрезок трубы, установленной вертикально, лучше всего обрезать открытый конец линии под углом 45 °, чтобы его нельзя было прижать к дну резервуара, что могло бы заблокировать поток.Снаружи резервуара эта линия должна вести как можно прямо к насосу, без лишних изгибов или соединений. Никогда не используйте штуцер на впускной линии; соединения практически невозможно герметизировать от утечки воздуха. Даже незначительная утечка во впускном трубопроводе может вызвать кавитацию насоса и все его проблемы.

Возвратная линия должна располагаться на том же конце резервуара, что и впускная линия, и на противоположной стороне перегородки (как показано на Рисунок 6-5 ). Обратный трубопровод должен заканчиваться ниже уровня жидкости, чтобы уменьшить турбулентность и аэрацию.Открытый конец возвратной линии также должен быть обрезан под углом 45 °, чтобы исключить возможность остановки потока, если его толкнули вниз. Еще одна хорошая практика — направить отверстие в сторону боковой стенки, чтобы обеспечить максимально возможный контакт поверхности теплопередачи.

Когда гидравлический резервуар является частью основания или корпуса машины, может оказаться невозможным включить некоторые из функций, обсуждаемых в этой главе. Однако помните о различных упомянутых функциях, чтобы попытаться устранить текущие проблемы.

Резервуары без давления и под давлением

Резервуары редко находятся под давлением, потому что эта функция не требуется в большинстве случаев. Одной из причин использования резервуара под давлением является обеспечение положительного давления на входе, необходимого для некоторых насосов — обычно линейно-поршневых типов. Другая причина — нагнетать жидкость в цилиндр через малоразмерный клапан предварительного заполнения. Обе эти причины могут потребовать давления от 5 до 25 фунтов на квадратный дюйм и не могут использовать традиционную прямоугольную конструкцию резервуара.

Рисунок 6-6. Формула для оценки того, сколько тепла может рассеять бак заданного размера.

Еще одна причина создания давления в резервуаре — не допускать попадания загрязнений. Если в резервуаре всегда положительное давление, атмосферный воздух с его загрязнителями не может попасть внутрь. Давление для этого приложения очень низкое — от 0,1 до 1,0 фунта на квадратный дюйм — и может быть нормальным даже в резервуаре прямоугольной конструкции.

Резервуар под давлением может быть построен как любой сосуд высокого давления, но с перегородками и другими особенностями, показанными на Рис. 6-5 .Однако обратите внимание, что резервуар, изображенный на рис. 6-5 , не находится под давлением. Символ резервуара этого типа показан слева. Символ также указывает, как показаны линии, заканчивающиеся выше и ниже уровня жидкости. Если дренажная линия идет из области, в которой часть времени может быть всасывание, может быть не лучшим решением заканчивать ее ниже уровня жидкости. Если линия этого типа заканчивается ниже уровня жидкости, это может привести к засасыванию масла в агрегат и, возможно, к замедлению работы. Дренажная линия от сливного отверстия корпуса поршневого насоса с компенсацией давления и клапана стравливания воздуха должна всегда заканчиваться ниже уровня жидкости.Это предотвращает засасывание воздуха и создание проблем.

Тепло в гидравлических системах

Все тепло в гидравлическом контуре происходит от потери энергии. Любая мощность, вложенная в цепь, которая не выполняет полезную работу, тратит впустую энергию.

Любая схема имеет неэффективность, которая может достигать 15% входной мощности. Это перепускная жидкость в насосах, клапанах или других компонентах и ​​падение давления в этих компонентах и ​​линиях подачи. Эти потери можно уменьшить, но никогда полностью не устранить в типичном гидравлическом контуре.Некоторые способы уменьшить потери из-за неэффективности — это правильно выбрать размер трубопроводов и клапанов, поддерживать рабочее давление на уровне или немного выше, чем требуется для всех операций, и никогда не позволять жидкости стекать в резервуар. Регуляторы потока также выделяют тепло, поскольку ограничивают поток. Редукционные клапаны, уравновешивающие клапаны и клапаны последовательности также тратят энергию … особенно, если они неправильно настроены. Последовательность давлений или уравновешивающий клапан выполнят свою работу даже при слишком высоких настройках, но будут тратить больше энергии при излишне высоких настройках.

Каждая потерянная мощность генерирует 2545 БТЕ / час тепла. Для сравнения: 10 л.с. отапливают дом с тремя спальнями при температуре наружного воздуха 30 ° F. Таким образом, очевидно, что такое большое количество тепла повлияет на температуру 20-галлонного бака гидравлической жидкости.

В гидравлическом контуре вы должны рассчитать потерянную мощность для определения тепловыделения. В высокоэффективном контуре этот показатель может быть достаточно низким, чтобы использовать охлаждающую способность резервуара для поддержания максимальной рабочей температуры ниже 130 ° F.Если тепловыделение немного выше, чем может выдержать стандартный резервуар, возможно, лучше будет увеличить резервуар, а не добавлять теплообменник. Резервуар увеличенного размера дешевле теплообменника; и позволяет избежать затрат на установку водопроводов.

Выработку тепла легко подсчитать, вычислив потребляемую мощность и вычтя выходную мощность. С манометром на выходе насоса с фиксированным объемом, показывающим 150 фунтов на квадратный дюйм, и манометром на рабочем цилиндре, показывающим 125 фунтов на квадратный дюйм, существует разница в давлении 25 фунтов на квадратный дюйм между входящей и выходной энергией.Чтобы вычислить потерю мощности, умножьте (0,000583) (галлонов в минуту) (psi). В этом примере предположим, что насос работает на 40 галлонов в минуту. Тогда потерянная мощность = (0,000583) (40) (25) = 0,58. Чтобы определить фактические тепловые потери, это число необходимо разделить на процент цикла, в котором они происходят. Если это число получено из выдвигающегося цилиндра, а время выдвижения составляло четыре секунды в течение всего 12-секундного цикла, тогда цифра 1/3 от 0,58 л.с. или 0,19 л.с. является пустой тратой. Выполните эту операцию для каждого привода в обоих направлениях движения, чтобы определить общую потерянную мощность.После того, как все потери привода рассчитаны, сложите их вместе, чтобы определить общую потерянную мощность. (Обратите внимание, что когда эта общая мощность меньше, чем ответ из формулы в рис. 6-6 , теплообменник не требуется.)

Только что процитированный пример представляет собой простую схему без каких-либо средств управления потоком или других дополнительных ограничений. При контроле потока в контуре падение давления будет намного выше, а потери энергии резко увеличатся. Большинство контуров, в которых используется насос с компенсацией давления, будет иметь регуляторы расхода, поэтому насос будет работать с настройкой компенсатора, а привод — с любым требуемым давлением.Контур без регуляторов расхода или других ограничительных водопроводов обычно имеет низкие потери энергии. Система этого типа может обойтись без теплообменника, когда температура окружающей среды остается ниже 110 ° F.

Емкость бака

Используйте формулу из Рисунок 6-6 , чтобы оценить, сколько тепла может рассеять данный бак. Эта формула предполагает, что резервуар открыт со всех сторон и воздух вокруг него свободно движется. (Помните, что трубы, цилиндры и клапаны также имеют участки поверхности, которые могут рассеивать тепло, но эти площади обычно не учитываются при расчете охлаждающей способности.) Для бака емкостью 100 галлонов и температуры 30 ° F. перепад температур, это порядка 1,4 л. Одноцилиндровый контур, расходующий только 0,7 л.с., не потребует теплообменника при температуре 100 ° F. день, поддерживая максимальную температуру жидкости 130 ° F.

Отопительно-охлаждающие устройства

Нагреватели резервуаров: большинство промышленных гидравлических агрегатов работают в теплой внутренней атмосфере, поэтому низкая температура не является проблемой. Для контуров, которые видят температуру ниже 65 ° — 70 ° F, рекомендуется какой-нибудь жидкостный нагреватель.Самый распространенный баковый нагреватель — электрический погружного типа. Эти блоки состоят из резистивного провода в стальном корпусе с возможностью монтажа. Часто они имеют встроенное термостатическое управление. Нагревательный элемент на большинстве агрегатов контактирует с жидкостью напрямую, как в системе водяного отопления. Некоторые погружные нагреватели в герметичном корпусе нагревают воздух в корпусе. Затем воздух передает тепло жидкости. Такое расположение нагревателя в трубе позволяет заменять нагревательный элемент без опорожнения резервуара.

Рисунок 6-7. Типовой электрический нагреватель в баке. На рис. 6-7 показан электрический погружной нагреватель и его символ ISO на схематических чертежах. (Этот символ может быть заменен каким-либо графическим изображением нагревательного элемента на многих схемах.)

Электронагревательные блоки не должны иметь концентрированного тепла, как те, что используются для нагрева воды. Вязкость масла при низкой температуре достаточно густая, чтобы замедлить движение. Это может привести к перегреву жидкости рядом с нагревательными стержнями и возможному выходу из строя.Обычно рекомендуется, чтобы плотность нагревательных стержней не превышала 8-10 Вт на квадратный дюйм. Этот предел может потребовать нескольких нагревательных стержней для удовлетворения потребности в тепле некоторых систем.

Другой способ электрического нагрева бака — использование мата с нагревательными элементами, аналогичными тем, которые используются в электрическом одеяле. Этот коврик прикреплен к внешней стороне дна резервуара и добавляет тепло в условиях низких температур. Нагреватель этого типа не требует отверстий в резервуаре для вставки.Он также равномерно нагревает жидкость даже в периоды низкой циркуляции жидкости или ее отсутствия.

Тепло может быть введено через теплообменник с использованием горячей воды или пара вместо охлаждающей воды. Теплообменник становится регулятором температуры, когда он также использует охлаждающую воду для отвода тепла в другое время. Рисунок 6-10 изображает символ теплообменника этого типа. ( Глава 7 показывает альтернативный способ добавления тепла при фильтрации системной жидкости.) Контроллеры температуры не являются распространенным вариантом в большинстве климатических условий, поскольку большинство промышленных приложений работают в контролируемой среде.

Рисунок 6-8. Формула для оценки способности нагревателя довести жидкость до минимальной температуры.

Формула для оценки того, сколько киловатт необходимо для нагрева резервуара определенного размера от ожидаемого минимума окружающей среды до номинальной рабочей температуры от 50 ° до 70 ° F. показан в Рисунок 6-8 . Используйте его для определения размера нагревателя, когда резервуар подвергается воздействию низких температур.

Теплообменники

Охлаждение гидравлических систем необходимо чаще, чем их нагрев из-за потери энергии из-за неэффективности и / или плохой конструкции схемы.Хорошо спроектированный контур устраняет большую часть тепловыделения и может не нуждаться в теплообменнике. Используйте тот же метод, чтобы оценить, сколько тепла выделяет система, как в предыдущем примере с охлаждением бака.

При подсчете потраченной впустую мощности посмотрите, есть ли способ уменьшить или устранить ее, чтобы не платить дважды. Выработка неиспользованного тепла стоит денег, а избавление от него после того, как оно попадает в систему, обходится дорого. Теплообменники дорогие, вода, проходящая через них, не бесплатна, и обслуживание этой системы охлаждения требует больших затрат.

Такие элементы, как регуляторы потока, клапаны последовательности, редукционные клапаны и направляющие регулирующие клапаны меньшего размера, могут добавлять тепло в любой контур. Эти предметы абсолютно необходимы? Можно ли их заменить другим клапаном или деталью, которая делает то же самое с меньшим перепадом давления? В любое время на эти вопросы можно ответить утвердительно, значит, схема не готова к созданию.

Теплообменники с воздушным охлаждением

После расчета потерянной мощности просмотрите каталог производителей теплообменников, чтобы выбрать устройство, которое будет рассеивать такое количество энергии.Большинство каталогов включают диаграммы для теплообменников данного размера, которые показывают количество лошадиных сил и / или БТЕ, которые они могут удалить при различных расходах, температурах масла и температуре окружающего воздуха.

Рисунок 6-9. Типичный масляный радиатор с вентилятором. На рисунке 6-9 показан типичный теплообменник с воздушным охлаждением, который в некоторых случаях может использоваться вместо блока с водяным охлаждением. Теплообменники с воздушным охлаждением не так эффективны, как теплообменники с водяным охлаждением, но для них требуется только внешнее электрическое подключение.Они хорошо работают в прохладной атмосфере или при небольшом количестве отводимого тепла. Обратите внимание, что переносимые по воздуху загрязнители, такие как сильная пыль или пары воды и охлаждающей жидкости, могут быстро снизить низкий КПД теплообменников с воздушным охлаждением практически до нуля. Некоторые производители предлагают комплект фильтров для удаления переносимых по воздуху загрязнений до того, как они забьют ребра и трубки радиатора теплообменника.

В контурах с насосами с компенсацией давления для охлаждения дренажного потока корпуса часто используется небольшой теплообменник с воздушным охлаждением.В системе этого типа большая часть тепла выделяется из-за внутренней утечки и регулирующего масла, которое течет в резервуар через дренажный патрубок корпуса насоса. Теплообменник одного типа, называемый охладителем муфты, представляет собой оребренную трубу, образованную кругом и обернутую вокруг нагнетателя, который приводится в действие двигателем, вращающим насос. В аналогичной конструкции используется небольшой плоский радиатор, прикрепленный к впускному концу электродвигателя с вентиляторным охлаждением, который приводит в действие насос. Оба агрегата являются устройствами с низким расходом и низким противодавлением и рассеивают лишь небольшое количество тепла.

В некоторых системах летом используется теплообменник с водяным охлаждением, а зимой — с воздушным охлаждением. Такая конструкция исключает нагрев растений летом и экономит расходы на отопление зимой.

Теплообменники с водяным охлаждением

Две популярные конструкции теплообменников с водяным охлаждением. Как и прежде, каталоги производителей помогут вам выбрать агрегат, отводящий количество потраченной впустую тепловой энергии. Для теплообменников с водяным охлаждением каталоги запрашивают информацию, например, сколько и какой температуры воды доступно, сколько лошадиных сил или БТЕ энергии необходимо рассеять, каков расход жидкости в галлонах в минуту и ​​сколько проходов вода сделает, чтобы пройти через тело.Чем больше проходов — обычно до четырех максимум — тем больше теплоотдача на галлон потока воды. Таблицы, использующие эту информацию, позволяют легко выбрать теплообменник нужного размера.

Рисунок 6-10. Две популярные конструкции теплообменников с водяным охлаждением.

На рисунке 6-10 показаны два типа теплообменников с водяным охлаждением, обычно используемых в гидравлических системах.Кожухотрубная конструкция является наиболее распространенной в настоящее время, но появляются пластинчато-рамные или паяные пластинчатые конструкции, поскольку они намного меньше по размеру и их легче обслуживать. Важно использовать чистую воду в блоках любого типа, чтобы избежать образования изоляционных отложений или коррозии труб до тех пор, пока вода не попадет в масло. Лучше всего подходит очищенная вода из градирни.

Рисунок 6-11. Водяной клапан с регулируемой температурой.

Теплообменник любого типа должен иметь термостатический регулятор для включения воды или вентилятора только тогда, когда температура жидкости поднимается выше нормального рабочего диапазона.Без термостатического контроля жидкость может быть слишком холодной и густой, что приводит к потере энергии на работу теплообменника. Рисунок 6-11 показывает один тип клапана регулирования воды, который не требует электрического подключения. Термочувствительная жидкость в датчике типа термометра в резервуаре расширяется и открывает водяной клапан при достижении заданной температуры. Температура полностью регулируется в соответствии с любыми требованиями и работает со всеми типами жидкости. Другой вариант — датчик температуры с электрическим приводом, который управляет соленоидным водяным клапаном.Для этой установки требуется электрическое подключение, но она способна поддерживать диапазон температуры жидкости на любом желаемом уровне.

% PDF-1.3 % 119 0 объект > эндобдж xref 119 88 0000000016 00000 н. 0000002129 00000 н. 0000002295 00000 н. 0000002438 00000 н. 0000003223 00000 н. 0000003614 00000 н. 0000003698 00000 н. 0000003782 00000 н. 0000003879 00000 п. 0000003992 00000 н. 0000004062 00000 н. 0000004179 00000 п. 0000004250 00000 н. 0000004367 00000 н. 0000004439 00000 н. 0000004572 00000 н. 0000004643 00000 п. 0000004771 00000 п. 0000004842 00000 н. 0000004963 00000 н. 0000005034 00000 н. 0000005147 00000 н. 0000005218 00000 п. 0000005342 00000 п. 0000005413 00000 н. 0000005522 00000 н. 0000005593 00000 п. 0000005751 00000 п. 0000005806 00000 н. 0000005916 00000 н. 0000005987 00000 н. 0000006086 00000 н. 0000006180 00000 н. 0000006235 00000 н. 0000006337 00000 н. 0000006392 00000 н. 0000006539 00000 н. 0000006610 00000 н. 0000006681 00000 п. 0000006858 00000 н. 0000006929 00000 н. 0000007047 00000 н. 0000007101 00000 п. 0000007187 00000 н. 0000007273 00000 н. 0000007374 00000 н. 0000007445 00000 н. 0000007547 00000 н. 0000007618 00000 н. 0000007673 00000 н. 0000007774 00000 н. 0000007845 00000 н. 0000007916 00000 п. 0000008028 00000 н. 0000008099 00000 н. 0000008169 00000 н. 0000008225 00000 н. 0000008330 00000 н. 0000008440 00000 н. 0000008463 00000 н. 0000018469 00000 п.