Давление воздуха в гидроаккумуляторе: особенности, устройство и принцип работы

Давление воздуха в гидроаккумуляторе: особенности, устройство и принцип работы

Гидроаккумуляторы в системе водоснабжения используются для того, чтобы обеспечить плавное изменение перепадов давления, происходящих во время работы насоса. Их установка дает возможность внедрить в систему датчики давления и реле, которые, в свою очередь, будут управлять работой насоса в автоматическом режиме.

Поскольку вода – несжимаемая среда, отсутствие специальных приспособлений способствует образованию скачкообразных изменений давления в водопроводной системе. При отсутствии специального накопительного гидробака реле давления срабатывало бы в режиме постоянного включения и выключения насоса. Такой процесс в итоге способствует перегреву двигателя, а затем и его окончательной поломке. Установка гидроаккумулятора обеспечивает сокращение числа кратковременных включений и выключений двигателя насосной станции – это очень важно для системы водоснабжения.

Зачем гидроаккумулятор нужен?

Обычно гидробаки предназначены для поддержания постоянного давления в системе водопровода. Они способствуют предупреждению преждевременного износа функциональных элементов насосной системы из-за возможных перепадов давления и разрушительных для системы гидроударов. В случае отключения электрического напряжения в емкости гидробака всегда остается небольшой запас воды.

Особенности устройства современных гидробаков

Сегодня для обеспечения полноценного водоснабжения используют поверхностные или погружные насосы. В зависимости от типа насоса гидробак может иметь горизонтальную или вертикальную компоновку. Конструктивные отличия влияют на способ удаления воздуха из полости для воды. Выбор подходящего агрегата зависит от места расположения насосной станции и мощности насоса.

Они могут различаться по видам и размерам, однако всегда имеют одинаковую функцию: накопление и отдача гидравлической энергии, подавление гидроударов и пульсаций, обеспечение корректной работы всей водопроводной системы. По многим критериям гидроаккумуляторы универсальны и поэтому нашли широкое применение во многих отраслях промышленного хозяйства. их используют в сухопутном, морском и воздушном транспорте.

Воздух в насосной системе

Снижение лишних нагрузок происходит благодаря особой конструкции емкости аккумулятора – при помощи специальной подвижной мембраны он разделен на водную и воздушную полости. Давление воздуха в гидроаккумуляторе обеспечивает смягчение гидроударов, неизбежных при работе насосной станции. Кроме того, он поддерживает заданное давление в насосной системе. Но как правильно выбрать устройство? Ведь назначение, настройка и выбор объема гидроаккумулятора играют далеко не последнюю роль в комфортном жизнеобеспечении дома.

Устройство и принцип действия агрегата

Основные части гидроаккумулятора — это:

• Металлический корпус.
• Специальная резиновая мембрана.
• Ниппель, через который воздух попадает в полость бака.
• Воздухоудалительный клапан.
• Фитинг, закрепляющий мембрану.
• Прочие конструкторские детали.

Жидкость, попадающая из скважины в емкость, растягивает резиновую мембрану, вытесняя тем самым воздух, находящийся в полости. Таким образом, давление воздуха в гидроаккумуляторе увеличивается. Когда воздух сжимается до определенной величины, включается датчик давления и реле автоматически отключает насос.

При этом сам воздух оказывает давление на стенки бака и резиновую мембрану, за которой находится вода. Когда мы открываем кран, жидкость, стремясь идти по пути наименьшего сопротивления, направляется наружу под напором. Освобождая емкость, вытекающая вода снижает давление на мембрану. Как только величина давления снизилась до заданной величины, срабатывает другой датчик и реле давления снова включает насос. Этот цикл постоянно повторяется.

Профилактика безотказной работы насосной системы

Рабочее состояние агрегата обеспечивается резиновой мембраной, которая постоянно находится под воздействием жидкости и воздуха. Несмотря на то что резина — эластичный и податливый материал, со временем она может немного деформироваться и тогда давление воздуха в гидроаккумуляторе может немного падать. Поэтому для безотказной работы системы необходимо хотя бы раз в год проводить профилактическую проверку устройства и контролировать, какое давление воздуха в гидроаккумуляторе присутствует в пустом баке.

В случае если присутствующее давление немного превышает допустимую норму, его можно снизить, добавив воздух в полость при помощи обычного автомобильного насоса через специально предусмотренный нипель.

Борьба с образованием воздушных пробок

В любых водопроводных системах обязательно присутствует растворенный в воде воздух. Попадая в накопительную емкость бака, он выделяется и скапливается. Это приводит к образованию воздушных пробок в самых разных частях системы.

Чтобы предотвратить появление воздушных пробок, в конструкции вместительных баков вводят специальные фитинги с клапанами. Технологию отвода лишнего газа принимают для баков вертикального типа от 100 литров — давление воздуха в гидроаккумуляторе, как давление воды в полости емкости, нормализуется. В агрегатах горизонтальной конструкции для удаления ненужного воздуха предусмотрен дополнительный узел трубопровода, включающий канализационный слив, выводной ниппель и шаровые краны.

Для небольших компактных устройств емкостью до 100 литров фитинги и дополнительные узлы не предусматриваются. Отвод лишнего газа и нормализация давления воздуха в гидроаккумуляторах на 24 литра, 50 или 80 литров производится во время ежегодного профилактического осмотра устройства при пустом баке.

Установка гидроаккумулятора

Агрегат подходящей формы подбирают исходя из особенностей технического помещения, в котором он будет установлен. Особое значение конструкции при этом не придают – главное, чтобы габариты помещения и самого устройства обеспечивали его удобное техническое обслуживание. Следует также помнить, что чем ближе к насосу находится гидробак, тем эффективнее будет работа водопроводной системы.

Исходя из того, что гидроаккумулятор работает практически беспрерывно, а мембрана гидробака постоянно подвергается воздействию воды и воздуха, при монтаже этого агрегата следует учитывать необходимый запас прочности, воздействие шума и вибрации.

Чтобы исключить разрушения конструкции, как, впрочем, и помещения, емкость прикрепляется к полу через резиновые прокладки, а соединительные гибкие резиновые переходники от бака к трубопроводу системы – ее неотъемлемая часть.

К водопроводной системе предъявляются особые требования – она должна быть не только стабильной и комфортной в эксплуатации, но и быть надежной и безопасной. Поэтому монтаж гидроаккумулятора следует доверить профессиональным рабочим. При самостоятельной установке система может выйти из строя из-за какой-нибудь, на первый взгляд, незначительной мелочи (например, из-за небольшого несоответствия диаметров трубопровода или плохо отрегулированного давления).

При выборе подходящего гидроаккумулятора необходимо обратить особое внимание на его объем. Ведь именно от этого показателя зависит эффективная и комфортная работа водопроводной системы.

Расчет объема бака

Чтобы правильно рассчитать подходящую емкость гидроаккумулятора, необходимо четко понимать, для каких целей он будет установлен. Его могут использовать, например, для исключения частого включения насоса системы, поддержания необходимого давления при выключении насоса, резервации воды или компенсации пиковых значений во время использования системы.

Если предполагается использование гидроаккумулятора в качестве накопительного резервуара для некоторого количества воды (например, на случай отключения электричества), емкость бака будет зависеть от конкретной ситуации.

В случае если планируется исключить слишком частое включение насоса, необходимо учитывать, что двигатель всасывающего устройства не должен запускаться чаще одного раза в минуту. В бытовых условиях обычно используются насосы со средней производительностью 30 л/мин, поэтому гидробак емкостью 50-80 литров вполне может справиться с поставленной задачей. Для производственных целей потребуется более вместительный гидроаккумулятор для систем водоснабжения. Давление воздуха в таком устройстве будут иметь уже совершенно другие показатели.

Для компенсации пиковых значений расхода воды следует учитывать характеристики ее потребления в домашнем хозяйстве или производственном процессе.

Расчет давления воздуха в гидроаккумуляторе насосной станции

Однако как правильно рассчитать требуемое значение давления воздуха в гидробаке и каково его минимально необходимое или предельно допустимое значение?

Чтобы подсчитать, какое давление воздуха в гидроаккумуляторе насосной станции необходимо для данного строения, следует ориентироваться на высоту подъема воды в метрах. Есть специальная формула расчета давления в гидробаке:

Ратм. = (максимальная высота + 6) / 10, где Ратм. – это минимально допустимое значение давления воздуха в гидробаке, а максимальная высота — наивысшая точка водозабора, измеряемая в метрах.

Если по факту давление в устройстве окажется меньше полученного показателя, то жидкость просто не будет подниматься в верхние участки водопроводной системы частного дома или производственного помещения.

Какое значение давления воздуха должно быть в гидробаке

В обычных бытовых условиях подходят стандартные заводские настройки, обычно они составляют 1,5 атмосферы. В принципе, давление не зависит от емкости бака, поэтому давление воздуха в гидроаккумуляторе на 50 литров будет таким же, как и давление воздуха в гидроаккумуляторе 80 литров или 150 литров. Изменения этого параметра может происходить за счет технических характеристик мембраны, которые будут указаны в паспорте агрегата.

Если гидробак планируется использовать в комплексе с насосом, то значение давления в нем должно соответствовать нижнему пределу включения насоса. Не стоит забывать, что накопительная емкость гидробака всегда заполнена жидкостью минимум на треть. Нижние и верхние пределы включения/выключения насоса регулируются при помощи настроек реле давления.

Проверка давления в гидробаке

Обычно для проверки давления используют самый обычный манометр. Это может быть электронное, механическое или пластиковое приспособление. Известно, что даже незначительные отклонения давления оказывают отрицательное воздействие на работу водопроводной системы. Поэтому основное требование к манометру – точность и минимум погрешностей.

Если в полости гидроаккумулятора присутствует небольшое количество воздуха, значит, резервуар заполнен водой. Однако разница между давлениями воздуха в опустошенном или заполненном гидробаке может быть весьма существенной. Поэтому, чтобы определить действительное значение давления воздуха в гидроаккумуляторе, его измеряют только после слива всей воды.

Подведем итоги

Вышеизложенная информация служит своеобразной инструкцией при выборе подходящего гидроаккумулятора. Руководствуясь предложенными данными, несложно определить, какое давление воздуха в гидроаккумуляторе на 50 литров, 80 или 150 литров потребуется для конкретной водопроводной системы. Более того, правильно подобранный гидробак обеспечит максимально комфортную и эффективную эксплуатацию водопроводной системы, продлит срок службы насоса и технологических узлов системы, послужит необходимым резервуаром воды при сбоях электроэнергии, сгладит пиковые перегрузки системы и разрушительные гидроудары.

Давление в гидроаккумуляторе насосной станции за полгода падает. Это нормально?

ИмхоДом › Форумы › свободная тема › Давление в гидроаккумуляторе насосной станции за полгода падает. Это нормально?

• В этой теме 27 ответов, 16 участников, последнее обновление 1 год сделано BMV1 .

• Барабинка

Собственно вопрос в заголовке. Как часто вы подкачиваете давление в гидроаккумуляторе?

• Зональный

Один в один такая же история, утечек не нашел. Раз в полгода подкачиваю.

• Томск

Это нормально. В паспотре на насосную станцию завод-изготовитель обычно пишет что необходимо проверять давление в гидроаккумуляторе раз в месяц или раз в квартал ( в зависимости от марки) и при необходимости подкачивать.

Рекомендую это делать раз в квартал. Пониженное давление воздуха может привести к повреждение мембраны (резиновой груши).

Аноним

• Томск

Такая же ситуация с системой отопления — 25 радиаторов 60 метров — раз в квартал надо доливать воды, что б были рекомендованные 1 — 1,5 атм.

• Просторный

Гидроаккумуляторы очень часто сдуваются, иногда полностью……Практика показала — так и есть…

• Трубачево

1- 1.5 атм — это рекомендации для любого гидроаккумулятора или цифры могут меняться от объема?

• Томск

Давление воздуха в гидроаккумуляторе должно быть на 10% ниже чем давление включения насосной станции.

Например, насосная станция запускается при падении давления до значения в 1,5 атм, давление воздуха в гидробаке при этом должно быть примерно 1,4атм.

• Томск

Раз в квартал подкачиваю.

Еще реле давления мозги трепет — то пружинка, то контакты, то рычаг

вчера исправлял завышенное давление выключения. Не выключалась по норме, пришлось разобрать, ремонтить

Аноним

• Томск

Всем доброго вечера. Есть у кого какие мысли? Проверил давление воздуха в гидроаккумуляторе, там ноль. Снял ГА слил воду. Начал закачивать воздух через нипель. Гдето пол часа качал. Не поднимается давление. Проверил компрессор-качает. Думал мембрана лопнула. Снял ее. Внутри ГА все сухо. Как будто не лопнута мембрана. Что за чудеса непойму.

• Степановка

• Просторный

В железном кожухе где то дырка…В бочку опустите м водой и попробуйте накачать….- увидите ее…

• Кафтанчиково

Всем доброго вечера. Есть у кого какие мысли? Проверил давление воздуха в гидроаккумуляторе, там ноль. Снял ГА слил воду. Начал закачивать воздух через нипель. Гдето пол часа качал. Не поднимается давление. Проверил компрессор-качает. Думал мембрана лопнула. Снял ее. Внутри ГА все сухо. Как будто не лопнута мембрана. Что за чудеса непойму.

Было подобное. Ниппель «залип». Ни насосом, ни автомобильным компрессором накачать не удавалось. «Дунул» 8атм — заработало. Ниппель потом поменял.

Аноним

• Томск

Про нипель я и не подумал!!

Спасибо огромное за подсказку!!

Аноним

• Томск

Оказался нипель ) сменил

Спасибо всему ВСЕМУ Имходому .

• Томск

1) Насосная станция перестала (постепенно) набирать воду в гидроаккумулятор. При открытии крана сразу включается насос и останавливается только после закрытие крана. Вероятно дело в отсутствии давления в груше. Проверил, давление = 0. Отключил питание, открыл краны, пробовал подкачать — не смог. Причина в нипеле? Как его заменить?

2) И еще, последние пару дней после закрытие крана станция продолжает прерывисто работать(чихать) в чем может быть причина?

Аноним

Что такое реле давления и как его настройки связаны с настройкой Гидроаккумулятора

Реле давления — элемент управляющей работой насоса в системах с гидропневматической автоматикой. Это могут быть готовы автоматические станции или отдельно установлен блок, например для скважинного насоса.

Реле давления имеет несколько характеристик:

• Давление включения (Pвкл) — это то давление (бар) при котором происходит включение насосной станции путем замыкания контактов в реле давления. Иногда давление включения еще называют «нижним» давлением.
• Давление выключения (Pвыкл) — это давление (бар) при котором происходит выключение насосной станции путем размыкания контактов в реле давления. Иногда давление исключения еще называют «верхним» давлением.
• Перепад давления (ΔP) — абсолютная разница между давлением исключения и давлением включения (бар).
• Максимальное давление выключения — это максимальный давление (бар) при котором возможно отключение насосной станции.

Любое реле давления имеет заводские установки и, как правило, они таковы:

• Давление включения: 1.5 — 1.8 бар
• Давление выключения: 2.5 — 3 бар
• Максимальное давление выключения : 5 бар

Итак, как все это работает:
Предположим, насосная станция подключена, и вся система заполнена водой. После открытия любого крана (душ, мойка и т.д.), и начала водоразбора, давление в системе начнет плавно (благодаря мембранному гидробаку) падать, легко отследить по манометру. Все это время вода поступает потребителю с гидробака. При достижении «нижнего» давления включения (его можно отследить по манометру в момент включения насоса) контакты внутри реле давления замкнутся и насос запустится. Все остальное время водоразбора насос продолжает работать, подавая воду непосредственно потребителю. После завершения водоразбора (все краны закрыты), насос все еще продолжает работать, только теперь вода подается не потребителю, а закачивается в гидробак (так как больше некуда деваться) и давление плавно растет. При достижении давления выключения (можно легко отследить по манометру в момент остановки насоса) контакты внутри реле давления размыкаются и насос останавливается. При следующем водоразборе цикл повторяется. Все достаточно просто.
Но что делать если заводские установки реле давления не слишком комфортные? Например, на верхних этажах давление падает очень заметно, или система очистки воды требует на входе не менее 2.5 бар, в то время как насос включается только при 1.5 — 1.8 бар.

Настроить реле давления можно и самостоятельно:
Записываем по манометру давление включения и выключения при работающем насосе. Отключаем насос от сети и снимаем верхнюю крышку реле давления (как правило, отвернув один винт). Вы увидите два винта, один больше, находится в верхней части реле, а второй, чуть меньшего размера, находится под ним. Верхний винт отвечает за давление включения и обычно рядом с ним находится буква «P» и стрелка со знаками «+» и «-«. Затем вращаем винт в нужном направлении (если давление включения необходимо поднять то вращаем в направлении знака «+», если опустить то в направлении знака «-»). Сколько нужно вращать? Сделайте оборот (пол оборота, полтора — сколько хотите). После этого запускаем насос и смотрим, при каком давлении он включится сейчас. Запоминаем, выключаем питания насоса, и вращаем винт дальше, снова запускаем насос и записываем новое значение, таким образом приближаясь до нужного значения.
Нижний винт отвечает за разницу между давлением выключения и давлением включения. Как правило рядом написано «ΔP» и находится стрелка со знаками «+» и «-«. Настройка разницы давления аналогична настройке давления включения. Остается только один вопрос, какой она должна быть? Разница между давлением включения и выключения обычно составляет 1.0 — 1.5 бар. Причем чем выше давление выключения, тем больше может быть эта разница. Например, при заводских установках Pвкл = 1.6 бар, Pвыкл = 2.6 бар разница составляет 1 бар, это как раз стандартное значение. Если мы хотим изменить заводские установки и поднять Рвыкл до 4 бар, то разницу можно сделать в 1.5 бар, то есть Pвкл нужно установить на уровне 2.5 бар. Надо понимать, что чем больше эта разница, тем выше перепад давления в системе, не всегда комфортно. Но в то же время, реже будет включаться насос, и больше воды поступит из гидробака до момента включения насоса.
Это справедливо только в том случае, когда насос может обеспечить необходимое давление (смотрите характеристику насоса). То есть если насос может выдать по паспорту только 3.5 бар (с учетом всех видов потерь), то настройки реле давления на выключение 4 бар ничего не даст. Насос просто не сможет обеспечить необходимое давление и в данном случае будет работать без перерыва. И если нужно все-таки именно 4 бар, то придется менять насос на более мощный.
Также возможен вариант установки электронного реле давления, которое самостоятельно отключит насос после завершения пртоку в системе, или на котором можно выставить необходимый вам давление включения/выключения с помощью кнопок. Такой вариант более легкий в настройке чем механические реле, но стоимость электронных реле давления больше от обычных механических.

И последнее, каким же все-таки должно быть давление воздуха в воздушной полости гидробака (гидроаккумулятора)?
Очень многие не задумываются, или же просто не знают, что нужно следить еще и за этим. К сожалению да, нужно, от этого напрямую зависит срок службы мембраны гидробака, а в конечном счете, и насоса.

Итак, что делаем:
Замеряем давление воздуха в воздушной полости гидробака. Делаем это только на отключенном от системы гидробаке! — отключаем насос от сети, открываем любой кран за насосом и ждем пока вода выйдет из гидробака. Или замеряем на установке еще не подключенной к системе водоснабжения. Для этого снимаем декоративный колпачок с воздушного ниппеля гидробака и присоединяем к нему обычный автомобильный манометр (для проверки давления в шинах автомобиля). Запоминаем это давление. (Как правило на небольших гидробаках, емкостью до 50 литров, это давление равно 1,5 бар). Теперь самое главное правило: давление воздуха в гидробаке должно быть меньше, чем давление включения насоса примерно на 10%! То есть если давление включения насоса составляет 1.6 бар, то давление воздуха должно составлять 1.4 — 1.5 бар. В большинстве случаев, это и есть те заводские установки о которых говорилось выше. То есть покупая готовую насосную станцию, Вы уже имеете полностью настроенную систему. Но как только вы внесли изменения в заводские установки реле давления, необходимо всегда менять и давление воздуха в гидробаке. Например, если вы установили Pвкл = 2.5 бар, Pвыкл = 3.5 бар, то необходимо и давление воздуха поднять до значения в 2.2 — 2.3 бар.
Кстати, даже если Вы ничего не меняли в заводских настройках, за давлением воздуха необходимо регулярно следить, хотя бы, контролировать его раз в год в начале дачного сезона. Важно чтобы это давление было постоянным, если он немного снизился, его всегда можно поднять обычным автомобильным насосом до необходимого уровня.
Все эти несложные операции не займут много времени, достаточно уделить им внимание один раз в год, тем более, что все окупится длинной и бесперебойной работой всей системы водоснабжения в целом.

Регламент обслуживания водоподъемного оборудования

Любое оборудование нужно обслуживать. Для систем водоснабжения это особенно важно.

Для этого разработан перечень необходимых работ «Регламент технического обслуживания», которые следует проводить с периодичностью не реже чем 1 раз в 6 месяцев, а лучше – 1 раз в 3 месяца. Техническое обслуживание системы водоснабжения можно проводить самостоятельно в соответствии с данным регламентом, либо приглашать для этого профильного специалиста.

Итак, рассмотрим данный технический регламент более подробно:

Визуальная проверка целостности конструкции кессона и его обустройства.

Проверить отсутствие утечек, видимых повреждений трубопроводов и оборудования, сохранность пломб.

Отключить электронасос от электропитания (вынуть вилку из розетки или отключить соответствующий автомат) и открыть любой водоразборный кран – напор воды в трубопроводах должен упасть до нуля. Стрелка на манометре, расположенном на верхнем штуцере гидробака, будет показывать «0».

Снять пластиковый колпачок на гидравлическом баке и подключить к золотнику автомобильный манометр – давление воздуха в гидробаке должно быть на 10% меньше значения включения электронасоса.

Если действительное значение меньше необходимого, то необходимо подкачать гидробак через упомянутый золотник обычным автомобильным компрессором. Пределы включения и отключения электронасоса, как правило, указываются монтажной организацией в акте выполненных работ.

Закрыть водоразборный вентиль, подключить электронасос к электропитанию (включить соответствующий автомат, вставить вилку в розетку). Насос должен включиться, поднять напор в системе до установленного на реле значения и выключиться.

Проверить напор в системе при отсутствии потребления: насос должен быть выключен, давление в системе должно соответствовать порогу выключения насоса – стрелка на манометре, расположенном на верхнем штуцере гидробака, будет показывать соответствующий порог выключения насоса.

Открыть любой водоразборный вентиль и проверить срабатывание реле давления: давление в системе должно упасть до значения, соответствующего давлению включения насоса. Насос при этом должен включиться.

Закрыть водоразборный кран: давление в системе должно подняться до значения давления выключения и насос должен выключиться.

Если ваш кессон оборудован поливочным краном, на зимний период необходимо слить воду с линии полива.

Для этого необходимо:

— закрыть кран № 3 линии полива на коллекторе (фото 9) и открыть спускной кран № 4 на линии полива (фото 10) и поливочный кран снаружи кессона (фото 11) (номера кранов указаны на бирках);

— вытереть насухо дно кессона;

— установить на место утепляющую крышку кессона (фотография 12), закрыть кессон.

Внимание: если вы эксплуатируете систему в зимнее время, не забудьте включить подогревающий кабель, когда температура наружного воздуха опустится ниже нуля.

Звонок нашим инженерам поможет Вам принять правильное решение: (495) 649-8593

Почему реле давления воды входит в состав автономной системы. Какие функции выполняет это устройство.

Причины возникновения в трубопроводах ледяных пробок. Меры предосторожности. Подробнее: размораживание водопровода