Tehnik-ast.ru

Электро Техник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Каким должно быть давление воды в частном доме

Каким должно быть давление воды в частном доме

давление воды в водопроводе

Качество коммунального или индивидуального водоснабжения оценивается в зависимости от напора воды. Благодаря ему люди пользуются санитарными приборами, бытовой техникой и нагреваемым оборудованием. Если напор воды соответствует установленным нормативам, то проблем не возникает. В ином случае собственнику необходимо обратиться в вышестоящую инстанцию или попробовать самостоятельно избавиться от неудобств.

Особенности функционирования

До появления воды давление в трубах считается атмосферным, т. е. оно составляет 1 бар. При заливании и нагревании жидкости показатель меняется. Во время этого происходит расширение теплоносителя и давление повышается.

Эффективность отопительной системы во многом зависит именно от этого показателя. Благодаря давлению обеспечивается производительность и перемещение энергоносителя. Скорость воды и интенсивность обмена зависит от конструкции и этого параметра. Получается, что при повышении давления увеличивается и КПД водоснабжения.

давление в системе холодного водоснабжения

При стабильном уровне показателя сокращаются теплопотери, поскольку вода доставляется той же температуры, которую она получила во время нагревания. Чтобы лучше разбираться в этом вопросе, стоит учитывать, что давление существует нескольких видов:

  • Динамическое. Появляется благодаря циркуляционному насосу. Влияет на конструктивные элементы. Динамическое давление держится благодаря движению энергоносителя внутри трубы.
  • Статическое. На отрезок в 10 м идет давление в 1 атмосферу. Этот параметр зависит от высоты уровня жидкости в спокойном состоянии.
  • Рабочее. Его вычисляют благодаря показателям первого и второго вида. При анализе этого параметра оценивают работу всех элементов отопления в нормальном режиме работы.

давление в системе

Повышение и понижение давления

Любое колебание показателя негативно сказывается на тепловом контуре. Высокое давление приводит к нарушению целостности отопительной конструкции, а низкое — плохому обогреву. Рост возможен только при перегретом теплоносителе, недостаточном сечении труб, появлении накипи. Оно наблюдается не так часто, обычно проблемы возникают именно из-за нехватки давления. Здесь также выделяют несколько причин:

  • Утечка. Повреждение одной или нескольких труб приводит к уменьшению давления. Конструкция портится из-за появления коррозии, трещин или разгерметизации стыков.
  • Поломка арматуры. Трубы фиксируют благодаря креплениям, которые располагают по всей длине. Неисправность нескольких шарниров приведет к утечке и потере давления. Такое происходит из-за неправильного монтажа, материалов плохого качества или нарушения правил эксплуатации.
  • Засор. В частных домах насос забивается илом или песком, когда его ставят под землей. Он не качает требуемый объем воды, поэтому давление медленно снижается.
  • Истечение срока службы скважины. В зависимости от расположения колодца со временем насос тратит больше энергии на закачивание жидкости, но при этом снижает давление в трубах. Поэтому на этапе проектирования подготавливают несколько скважин.
  • Неисправность оборудования. При длительном использовании изнашиваются детали. Рабочее колесо выходит из строя, из-за чего появляются гидравлические потери. А при нарушении герметичности утекает вода.

Показатели нормы

В автономной системе частного дома давление повышается до 2 атмосфер, а в нормальном состоянии составляет всего 1,5. Первый показатель уже близок к критичному, поэтому при его обнаружении начинается проверка отопления. Достижение уровня в 3 атмосферы указывает на то, что скоро произойдет разгерметизация и оборудование перестанет работать.

В расширительном баке давление достигает 2 атмосферы. Этот элемент контролирует напор, чтобы он самопроизвольно не увеличивался. Для нормализации показателя бак забирает излишки воды. Если емкости для этого становится недостаточно, то давление повышается еще на 1 атмосферу.

давление в водопроводе

Регулирование показателя

Последовательность действий зависит от того, упало давление или повысилось. Если обращение в инстанции не дает результата, то можно попробовать самостоятельно решить проблему.

При высоком давлении

В частном доме автономное водоснабжение регулируется просто: достаточно подкрутить регулировочный винт, чтобы снизить порог, на котором он срабатывает.

давление в системе водоснабжения

При низком давлении

Для повышения показателя необходимо сначала найти точку, где произошел сбой. Для этого используется манометр, им проверяют показатели во всех местах, где крепятся трубы. После определения точки, в которой снизилось давление, лучше вызвать сантехника.

Также на этом этапе лучше проверить засоренность фильтров внутри водопровода. Устройства с тонкой очисткой сначала снимают, а потом промывают под водой. Грубые модели предварительно полностью разбирают, затем меняют картридж и ставят обратно.

Самостоятельно повышают давление благодаря циркуляционному насосу или с помощью установки насосной станции. Второй вариант более трудоемкий, для его реализации потребуется опыт и профильные навыки, а вот насос можно поставить и самостоятельно.

Это устройство увеличивает скорость потока жидкости, повышая давление. Если его неправильно установить, то прибор моментально выйдет из строя. Такая поломка не относится к гарантийным случаям, поэтому придется покупать новый прибор. Монтаж стоит делать строго по инструкции, которая прилагается к наносу.

Среди этих устройств лучше выбирать автоматические приборы, поскольку у них есть датчик потока. Насос сам сможет регулировать скорость теплоносителя, благодаря чему экономится вода. После установки автоматических насосов проблемы возникают редко.

При колебании давления в системе водоснабжения частного дома необходимо сначала изучить нормативы, а затем попробовать найти неисправность. После этого лучше обратиться к сантехнику или позвать в помощники опытного человека, поскольку иногда попытки самостоятельно ремонта приводят к еще большему усугублению ситуации.

Читайте так же:
Из чего состоит проволока

Каким должно быть оптимальное давление в системе водоснабжения – максимальный и минимальный напор воды в водопроводе

Напор воды в водопроводе

Минимальное давление в системе водоснабжения равно одной атмосфере. В таком случае вода двигается в трубах только под действием силы гравитации — «самотеком». Поэтому такой водопровод должен «питаться» от бака, расположенного на уровне чердака.

Но подобная схема затрудняет процесс монтажа системы водоснабжения и предъявляет особые требования к прочности и гидроизоляции чердачного перекрытия. Кроме того, потребитель может забыть о возможности одновременного «включения» нескольких кранов.

Подведем итоги – при минимальном давлении вы сможете пользоваться только одним краном и забудете о разветвленной сети водоснабжения.

На фото показана система водопровода в квартире

Максимальное давление воды в водопроводе

Верхний предел ограничен производительностью насосов и кольцевой жесткостью арматуры. Поэтому максимальное давление в водопроводе теоретически доходит до 15 атмосфер. Ведь большие показатели не выдержат ни трубы, ни запорные вентили.

Но на практике максимальный показатель в городском водопроводе не превышает 7-10 атмосфер. И он характерен лишь для внутренних сетей многоэтажных строений.

Изображение водопровода в городских квартирах

Ну а внутри квартиры или дома давление ограничивают на отметке 6-7 атмосфер, поскольку больший напор может повредить тонкую механику современных сантехнических приборов.

Таким образом, максимальное давление обеспечивает сильный напор и гарантирует бесперебойное водоснабжение многоэтажных строений. Однако при таком показателе увеличивается риск повреждения «начинки» всех сантехнических приборов.

Оптимальное давление воды в водопроводе

Основной критерий, согласно которому можно определить оптимальное давление воды в водопроводе – нормы потребления жидкости. А согласно санитарным нормам на каждого человека приходится не менее 4,5 м3 воды в месяц. Но расходуем мы намного больше.

Фотография системы водоснабжения дома

Поэтому с учетом пропускной способности стандартных полудюймовых труб внутренней разводки оптимальное значение приблизится к отметке 2-2,5 атмосферы. При таком давлении потребитель не заметить скачков напора при одновременно использовании крана и сливного бачка.

Но обилие потребляющих воду приборов заставляет нас завысить этот показатель до хотя бы 4 атмосфер. Поскольку при меньшем давлении невозможно одновременно пользоваться стиральной машинкой и душевой кабиной или посудомоечным агрегатом и обычным краном.

Итого, оптимальное давление в системе водоснабжения должно удерживаться на уровне 3,5-4 атмосфер. Однако любой бытовой трубопровод должен «держать» гидравлический удар, спровоцированный скачком до 6-10 атмосфер (каким давлением испытывают водопровод в конкретном случае, решают только проектировщики системы).

Способы увеличения и уменьшения давления воды в водопроводе

На фото редуктор для уменьшения напора воды

Для понижения давления используют особые компенсаторы – предохранительные клапаны или редукторы, пружины которых настроены на определенный напор. Если давление в водопроводе превысило этот показатель, то клапан «стравливает» лишний объем жидкости в канализацию.

Обычно такие устройства монтируют только в промышленные и коммунальные водопроводы, а в бытовых инженерных сетях предохранительные клапаны встречаются нечасто. Но если ваш домашний водопровод запитан от магистрали, то предохранительный клапан будет далеко не лишним.

Ну а установку этого элемента проводят следующим образом:

Снимок предохранительного клапана для регулировки напора воды

  • Если точка врезки расположена не под землей, а в колодце, то предохранительный клапан монтируют как отвод от подключаемой трубы, врезая его за точкой сопряжения магистрали и водопровода. В этом случае можно пренебречь утилизацией сбрасываемой жидкости – ее впитает грунт на дне колодца.
  • Если точка врезки расположена в траншеи и уже недоступна, то предохранительный клапан монтируют за центральным вентилем, перекрывающим подачу воды в дом. И в этом случае вам придется позаботиться о линии, связывающей сливной патрубок клапана и канализацию или емкость для сбора стравленной жидкости.

Разумеется, такая система требует некоторых расходов, но керамические вентили современных смесителей, разрушаемые при давлении 7-8 атмосфер, стоят еще дороже.

Фотография накопительного бака для повышения давления воды в водопроводе

Повышение давления воды в водопроводе реализуется более сложным способом. Для этого нам понадобится накопитель, в котором можно собрать запас воды, и особый насос, перекачивающий этот запас к потребителю.

То есть для повышения давления в системе вам придется сделать следующее:

На изображении насос для повышения давления воды

  • Установить на полу или настенной консоли 200-литровый накопитель.
  • Соединить накопитель с центральным запорным вентилем или счетчиком воды шлангом.
  • Установить внутри накопителя поплавковый датчик, отслеживающий наполнение этой емкости. Причем датчик монтируют на входящей линии.
  • Установить на «исходящий» штуцер накопителя насос для перекачки жидкости, управляемый датчиком давления, который срабатывает при открытии крана.
  • Соединить свободный штуцер насоса с коллектором внутреннего водопровода шлангом.

Проделав эти манипуляции, вы «привяжите» давление в водопроводе к характеристикам насоса для перекачки жидкости, получив шанс уменьшать и увеличивать напор в системе, меняя производительность насоса и емкость бака.

Регулировка давления в системах автономного водоснабжения загородных домов

Система водоснабжения загородного дома, как правило, черпает воду от автономного источника – колодца или скважины. Поэтому за напор в таком водопроводе отвечает насосная станция – несложный агрегат, состоящий из гидроаккумулятора, насоса и блока управления.

На снимке система автономного водоснабжения загородного дома

Принцип работы такой станции заключается в следующем: насос закачивает воду в аккумулятор, который отдает жидкость потребителю, а блок управления включает или выключает двигатель насоса, реагируя на изменение давления в аккумуляторе. Проще говоря: если в аккумуляторе нет воды, то в аккумуляторе падает давление и насос работает, а если есть, то давление в накопителе повышается и насос отключается. Соответственно, открыв вентиль крана в доме, мы освобождаем аккумулятор от жидкости, попутно запуская насос станции.

Читайте так же:
Как измерять дюймовым штангенциркулем

Фотография блока управления системой водоснабжения дома

Поэтому регулировка давления в системах автономного водоснабжения осуществляется путем калибровки блока управления, которому задают минимальный показатель – «стартовое» давление, включающее насос, и максимальный показатель – давление при котором насос отключится. Подняв стартовое давление, мы увеличиваем максимальный напор в водопроводе. Соответственно, уменьшив максимальный показатель, мы снижаем пиковое давление в системе автономного водоснабжения.

Технически процесс регулировки выглядит как ослабление или затягивание двух подпружиненных винтов, скрытых в кожухе блока управления. Причем подробная инструкция по регулировке прилагается к комплекту документации каждой насосной станции.

Кроме того, корректировку напора в автономном водопроводе можно выполнить с помощью настройки гидроаккумулятора. Для этого нужно сделать следующее:

Изображение системы водоснабжения с гидроаккумулятором

  • Наос станции отключается, после чего нужно открыть краны в доме, стравив воду из аккумулятора.
  • Далее к ниппелю аккумулятора подключается обычный велосипедный или автомобильный насос, с помощью которого можно поднят давление в пустой части аккумулятора, отделяемой от заполняемой области мембраной.
  • После подкачки воздуха на ниппель аккумулятора монтируют манометр, стравливая давление до нужной величины (обычно до 1,5-2 атмосфер).

Проделав эти действия можно изменить напор в водопроводе без сложной регулировки блока управления. Поэтому большинство владельцев насосных станций прибегают именно к этой методике калибровки напора в своих системах автономного водоснабжения.

Как легко рассчитать напор и производительность насоса

Упрощенный расчет напора и производительности насоса

В данной статье мы остановимся на упрощенном расчете напора и производительности.

Упрощенный расчет напора и производительности насоса

Напор, создаваемый насосом должен складываться из трех важных значений:

1. При определении требуемого напора насоса нужно помнить, что 1 метр напора по вертикали примерно равен 10 метрам напора по горизонтали (на самом деле на данное отношение влияет множество факторов).

Если в характеристиках насоса написано, что максимальный напор при нулевой производительности достигает Hmax = 48 метров, то значит, что по вертикали данный насос поднимет воду на высоту 48 метров или при нулевой высоте подъема он сможет доставить воду примерно на 480 метров по горизонтали (но при этом вода будет вытекать слабой струйкой).

Например, вы устанавливаете насос в подвале дома или гаража, находящемся на 3 метра ниже уровня земли. До входа системы водоснабжения в одноэтажный дом, куда подается вода — 20 метров. Значит, Вам необходим насос с напором свыше 5-ти метров при определенной производительности:

Hmax = 3 + 20/10 = 5 метров.

Но для нормальной работы системы водоснабжения Вам нужен насос с определенными напором и производительностью.

Вы спросите: «Почему при определенной производительности?»

Ответ: «Вам нужно, чтобы вода из шланга или крана не капала (а на насосе указан максимальный напор при нулевой производительности, либо наоборот), а вытекала с производительностью, достаточной для удаления воды из емкости. Для бытовых целей производительности насоса хватит, если максимальный напор, создаваемый насосом (указан в характеристиках насоса) превышает расчетный на 3 метра. В данном случае 8 метров. Опять-таки, не стоит забывать, что в ряде случаев необходим запас по напору, определяющему производительность насоса, то есть напор должен быть существенно больше.

Более точные расчеты напора и производительности насоса в зависимости от сложности системы трубопроводов, дальности перемещения воды и высоты подъема определяется по специальным диаграммам, таблицам или для сложных условий работы системы водоснабжения производятся сложнейшие расчеты, в которых с определенной степенью погрешности учитываются все параметры и характеристики системы.

2. Давление, рекомендуемое (необходимое) в точке потребления, как правило, для всех потребителей бытового назначения, должно быть от 1,5 до 3,0 бар (bar), что соответствует напору от 15-ти до 30-ти метров Hпотр = (15 . 30) м.

3. Расчетный напор насоса до основных точек потребления (например, до входа системы водоснабжения в одноэтажный дом):

Нрасч = Hгео + Hпотр + Hпот

Где: Нрасч — расчетный напор, создаваемый насосом, м;

Hгео — геодезическая высота подъёма воды (расстояние по вертикали от места установки насоса до наиболее высокорасположенного потребителя), м.

Hпотр — напор, который необходимо создать в самой удаленной точке и высоко расположенной точке потребления, м.

Hпот — суммарное гидравлическое сопротивление по всей длине Lтр всасывающего и нагнетательного трубопроводов (суммарные потери напора).**

*Высота всасывания

Чем выше температура воды, тем меньше высота всасывания, и практически при + 65-ти градусах Цельсия (°С) забор воды становится невозможен.

Обычно геометрическая высота всасывания для центробежных насосов составляет не более 5-ти, 7-ми метров и лишь для некоторых типов насосов она доходит до 9-ми метров.

**Точный расчет суммарных гидравлических потерь напора по всей длине Lтр трубопроводов и элементах инсталляционной аппаратуры, элементах управляющей автоматики и т.д. крайне сложен – приходится учитывать очень большое количество факторов.

Для крайне приблизительных и упрощенных расчетов зачастую достаточно принимать, что для горизонтального участка трубопровода длиной 100 метров разница между напором на входе и выходе с учетом потерь напора условно принимаем снижение напора на 10 м, что соответствует падению давления около 1 бар (bar).

Читайте так же:
Какие инструменты нужны для гаража

Упрощенный пример расчета на уровне «двух пальцев» (за основу взят насос для скважины).

а) Приведем пример или задачу:

Длина трубы 25 метров в высоту (от динамического уровня воды до дальней точки потребления). Какой нам нужен напор насоса, чтобы вода достигла точки потребления?

Решение очень простое — нам нужен напор, равный высоте от динамического уровня воды до точки потребления, то есть 25 метров!

Обратите внимание! В задаче указано, что вода должна достигнуть точки потребления, а не литься из трубы фонтаном.

б) Если Вы хотите понять: «Как найти величину напора, чтобы на выходе в точке потребления вода выходила фонтаном?» — решим следующую задачу.

Расстояние от уровня воды до точки потребления составляет 35 метров в высоту. Какой нам нужен напор насоса, чтобы вода выходила из трубы фонтаном или как минимум превысила высоту точки потребления? Решение тоже очень простое! Необходимо, чтобы у насоса высота напора была выше 35 метров!

Но нам необходимо рассчитать напор, достаточный для системы водоснабжения, чтобы на выходе из последней точки потребления создавался минимальный стандартный напор по водопотреблению.

Задача: Длина трубы по вертикали от уровня воды до точки потребления 35 метров. Какой нам нужен напор насоса, чтобы на выходе трубы (или другими словами в точке потребления) создать напор, равный 30 метрам?

Решение: Необходимо, чтобы у насоса был напор, равный 65 метрам! Эта цифра получена путем сложения двух данных: 35 м (длина трубы по вертикали от уровня воды до точки потребления) + 30 м (стандартный, рекомендованный в точке потребления напор – детальнее указано выше) = 65 метров.

4. Потери создаваемого напора — потери напора, снижение давления между входом и выходом элемента конструкции гидросистемы, к которым относятся трубопроводы, арматура, электронасосы, элементы управляющей автоматики и т.д.

Потери напора, создаваемого насосом при перекачивании жидкости, зависят от:

материала, из которого изготовлены элементы трубопроводов;

геометрических характеристик трубопроводов (длины, диаметров, углов изгибов используемых переходников, отводов и т.д.);

наличия клапанов, фильтров (как грубой, так и тонкой очистки), изгибов, приспособлений и других вспомогательных устройств;

фактического технического состояния гидросистемы, в том числе степени шероховатости внутренних поверхностей;

вязкости перекачиваемой жидкости.

Потери создаваемого напора можно приблизительно рассчитать по таблицам, в которых указываются значения уменьшения напора, выраженного в метрах водяного столба.

С учетом того, что:

10 м.в.ст. (10 метров водяного столба) = 1 бар (bar) = 100000 Па (Pa)= 100 кПа (kPa)

Нужно при любых расчетах привести все величины к одним единицам измерений.

Пример расчета потерь создаваемого напора ( h п ) .

Заметно снизилось (уменьшилось) давление в системе водоснабжения — попробуем найти причину — обоснуем необходимость замены труб, элементов трубопровода или существующего насоса, а затем изменим внутренний диаметр (следовательно, увеличим сечение трубы) и тип материала, из которого изготовлены трубы системы водоснабжения, или существующий насос.

Исходные данные:

1) Система водоснабжения была смонтирована из стальных оцинкованных труб с внутренним диаметром d1 = 25 мм.

2) Для перекачивания жидкости в системе водоснабжения применяются условные поверхностные насосы Aquatica с производительностью Q = 4,0 м 3 /ч.

3) Общая длина трубопроводов составляет L = 100 м.

4) Для наглядности и упрощения примера не берём во внимание количество и углы изгибов используемых переходников, отводов — считаем только потери напора по длине прямого трубопровода (что имеет мало общего с реальной жизнью, так как в действительности любая система водоснабжения состоит из всевозможных изгибов, переходников, штуцеров, различных элементов запорной арматуры, в том числе кранов, вентилей; о действительном состоянии внутренних стенок стальных труб после определенного срока мы умышленно умалчиваем!).

Вопрос:

На сколько изменится создаваемый напор, если при реконструкции системы водоснабжения взамен демонтированных стальных труб будут использоваться трубы из ПХВ с внутренним диаметром

d2 = 38 мм?

Решение:

1) По ниже приведенной таблице потерь напора определяем потерю напора при длине L = 100 м трубопровода и производительности Q = 4,0 м 3 /ч для труб из ПХВ с внутренним диаметром d1 = 25 мм.

Потери напора составляют h 1 = 21,5 м (м.в.ст.), что соответствует уменьшению давления на величину:

P1 = 2,15 бар (bar).

2) Внизу таблицы в примечании указано, что полученное значение потерь давления для стальных оцинкованных труб нужно умножить на поправочный коэффициент k = 1,5. В результате получим значение потерь давления:

h2 = 21,5 м × 1,5 = 32,25 м (м.в.ст.), что примерно соответствует уменьшению давления на величину: ∆P2 = 3,23 бар (bar). (Это результат на условном трубопроводе длиной 100 метров!)

3) По таблице потерь для труб из ПХВ диаметром d2 = 38 мм и длиной L = 100 м при производительности Q = 4,0 м 3 /ч определим потери напора, равные h 3 = 2,9 м.в.ст., что соответствует уменьшению давления 0,29 бар (bar).

4) После замены стальных оцинкованных труб с внутренним диаметром d1 = 25 мм на трубы из ПХВ с внутренним диаметром d2 = 38 мм, при одинаковой длине трубопровода L = 100 м и при той же производительности Q = 4,0 м 3 /ч условного насоса (по условию задачи насос не меняли!) получили меньшие потери напора и давления:

Читайте так же:
Керамогранит для пола чем резать

h = h2 — h3 = 32,25 — 2,9 = 29,35 м (м.в.ст.); или ∆P = ∆P2 — ∆P1 = 3,23 — 0,29 = 2,94 бар (bar)

Вывод: поменяем трубы для системы водоснабжения, а не насос (насос не «виноват»)!

Таблица расчета потерь напора (в метрах водяного столба) для труб из ПХВ и полипропилена в зависимости от производительности, длины и диаметра трубопровода. (Все числовые значения потерь напора, приведенные в таблице, являются экспериментально установленными, так как не существует простых формул для расчета потерь!)


Таблица расчета потерь напора (в метрах водяного столба) для стальных труб при перекачивании сточных вод в зависимости от производительности, длины и диаметра трубопровода. (Все числовые значения потерь напора, приведенные в таблице, являются экспериментально установленными, так как не существует простых формул для расчета потерь!)


Расчет производительности следует производить по двум основным значениям:

1. Расход в точке потребления.

2. Потери производительности по длине трубопровода от насоса до точки потребления.

Что касается расхода потребления воды, то тут примерно есть приблизительно готовый цифровой стандарт.

Гидроаккумулятор. Назначение, настройка, выбор объема.

Гидроаккумулятор (расширительный мембранный бак) служит для поддержания давления в напорной системе водоснабжения, и при использовании совместно с реле давления позволяет создать автоматическую станцию на базе погружного или поверхностного насоса. Основное назначение гидроаккумулятора в системе — поддержание и плавное изменение давления жидкости в системе.

Дополнительные функции, которые выполняет гидроаккумулятор, следующие:

  • Защита от гидроудара (изменения давления в жидкости, вызванного мгновенным изменением её скорости)
  • Обеспечение минимального запаса воды
  • Ограничение повторно-кратковременных включений насоса

Таким образом, именно гидроаккумулятор позволяет сделать возможным использование реле давления и автоматизировать процесс подачи воды. Без гидроаккумулятора, реле не может работать корректно, поскольку мгновенное изменение давления в системе (в момент открытия крана, отключения или подключения новых потребителей, включения или выключения насоса и т.п.) вызывало бы постоянное срабатывание реле. А это, в свою очередь, ведет к нестабильности подачи, перегреву или поломке электродвигателя, поломке реле.

Так как вода практически не сжимаема, то включение насоса в системе с реле давления, но без гидроаккумулятора, вызвало бы мгновенное увеличение давления в системе и реле тут же среагировало бы на это и отключило насос. С другой стороны, при открытии крана давление тут же упало бы и реле среагировав, включило насос.

Коэффицент сжимаемости воды = 5 x 10^10 1/ Па. Т.е. увеличение давления воды (напора, создаваемого насосом) практически не вызывает изменения её объема (это сотые доли процента). Поэтому давление менялось бы в системе с большой скоростью, что вызывало бы постоянное срабатывание реле.

Надо четко уяснить, что гидроаккумулятор никакого давления не создает и потребителю воду сам не качает — все это делает насос. Он только поддерживает то давление жидкости, которое в нем создано насосом и подает воду в тот момент времени, пока открыт кран потребителя и насос не включился. Например вопрос «Какой объем гидроаккумулятора мне нужен если у меня два душа?» не совсем корректен. Потому что при пользовании душем (одним или двумя), гидроаккумулятор подает воду только до момента включения насоса, а затем все оставшееся время пользования воду подает только насос. И остановится он только после того, как все краны перекроются и давление в баке поднимется до давления выключения.

Иногда бывает так, что насос выключается даже в то время, когда потребители пользуются водой. Однако такой режим работы нежелателен (поскольку через короткое время насосу опять придется включиться) и говорит о том, что подбор насоса и/или настройки всей системы выполнены неправильно (в большинстве таких случаев надо изменить настройки реле давления).

Любой гидроаккумулятор разделен мембраной на две полости: воздушную и водяную. За счет подачи воды под давлением в водяную полость бака, мембрана расширяется и сжимает воздух в воздушной полости. Тем самым мембрана уравновешена давлением с двух сторон (P1V1 = P2V2). Давление будет расти до тех пор, пока насос не отключится по уставке реле давления (давление отключения насоса). В момент начала расхода воды, воздух давит на мембрану, тем самым, выталкивая воду из гидроаккумулятора. Давление воды медленно падает и при достижении давления включения насоса, реле замкнет контакты и насос запустится. Такова принципиальная схема автоматической работы насоса совместно с гидроаккумулятором и реле давления.

Каким должно быть давление воздуха в воздушной полости гидроаккумулятора?

Давление в воздушной полости гидроаккумулятора должно быть на 10% меньше давления включения насоса.

Причем давление воздуха нужно измерять только на отключенном от системы баке (без давления воды). Давление воздуха нужно регулярно контролировать и по необходимости приводить в норму, это заметно продлит жизнь мембране. С этой же целью не рекомендуется делать перепад давления между включением и выключением насоса слишком большим. Оптимальным является перепад в 1,0-1,5 атм. Бóльшие перепады сильнее растягивают (нагружают) мембрану, тем самым уменьшая её срок службы, и более того, большие перепады давления не комфортны при пользовании водой.

Читайте так же:
Pnp транзистор принцип работы

Гидроаккумуляторы рекомендуется устанавливать в местах не подверженных затоплению и с невысокой влажностью. В этом случае фланец гидроаккумулятора прослужит намного дольше. Поскольку никаких нагрузок баком не воспринимается, нет необходимости в дополнительном креплении. Гидроаккумулятор можно просто устанавливать на пол на штатные опоры.

При выборе конкретной марки гидроаккумулятора следует обратить внимание на материал мембраны, наличие сертификатов и санитарно-гигиенических заключений, удостоверяющих, что гидроаккумулятор предназначен для использования в системах с питьевой водой. Также не лишним будет убедиться в наличии запасных мембран и фланцев, чтобы в случае проблем не пришлось покупать полностью новый бак.

Максимальное давление, на которое рассчитан гидроаккумулятор, не должно быть меньше максимально возможного давления в системе (например, при поломке реле давления). Именно поэтому большинство баков рассчитаны на давление в 10 бар.

Часто возникает вопрос о том, сколько воды находится в гидроаккумуляторе?

Например, если отключат электричество, сколько литров воды можно будет использовать?

Это значение зависит от установок реле давления. Как нетрудно догадаться, чем выше разница по давлению, между включением и выключением насоса, тем больше воды войдет в гидроаккумулятор, однако эту разницу необходимо лимитировать по причинам изложенным выше.

В качестве примера мы приводим таблицу заполняемости гидроаккумуляторов.

P воздуха, бар0,80,81,81,31,31,81,82,32,32,82,84,0
P вкл.нас., бар1,01,02,01,51,52,02,02,52,53,04,05,0
P выкл.нас., бар2,02,53,02,53,02,54,04,05,05,08,010,0
Общий объем бака, лЗапас воды, л
195,707,334,434,996,562,537,095,377,466,028,118,35
247,209,265,606,318,283,208,966,799,437,6010,2410,55
5015,0019,2911,6713,1417,256,6718,6714,1419,6415,8321,3321,97
6018,0023,1414,0015,7720,708,0022,4016,9723,5719,0025,6023,36
8024,0030,8618,6721,0327,6010,6729,8722,6331,4325,3334,1335,15
10030,0038,5723,3326,2934,5013,3337,3328,2939,2931,6742,6743,94
20060,0077,1446,6752,5769,0026,6774,6756,5778,5763,3385,3387,88
30090,00115,7170,0078,86103,5040,00112,0084,86117,8695,00128,00131,82
500150,00192,86116,67131,43172,5066,67186,67141,43196,43158,33213,33219,70
750225,00289,29175,00197,14258,75100,00280,00212,14294,64237,50320,00329,55
1000300,00385,71233,33262,86345,00133,33373,00282,86392,86316,67426,67439,39

Согласно этой таблице, в 200 литровом гидроаккумуляторе при следующих установках реле давления:
Включение насоса — 1,5 бар
Выключение насоса — 3,0 бар
Давление воздуха — 1,3 бар

Запас воды составит 69 литров, что составляет примерно треть от всего объема.

В заключение несколько слов о необходимом объеме гидроаккумулятора.

Минимальный рекомендуемый объем вычисляется по следующей формуле:

Amax — расчетный максимальный расход воды (литр/мин)
К — коэффициент, зависящий от мощности электродвигателя насоса (см. таблицу ниже)
Pmax —давление выключения насоса, бар
Pmin — давление включения насоса, бар
Pвозд. — давление в воздушной полости гидроаккумулятора, бар

Мощность насоса, кВт0,55-1,52,2-3,04,0-5,57,5-9,0
Коэффициент К0,250,3750,6250,875

Выберем минимально необходимый объем гидроаккумулятора для системы водоснабжения на базе насоса Водолей БЦПЭ 0,5-50 У со следующими установками:

Pmax = 3,0 бар
Pmin = 1,8 бар
Pвозд. = 1,6 бар
Аmax = 2,1 м³/ч (35 л/мин)
K = 0,25 (так как мощность насоса находится в диапазоне 0,55–1,5 кВт)

Выбираем следующий ближайший объем гидроаккумулятора — 35 л.

Отметим, что объем бака на уровне 24-50 литров прекрасно согласуется с другими методиками расчета гидроаккумуляторов для бытовых систем водоснабжения и эмпирическими рекомендациями различных производителей насосного оборудования.

Бóльший объем следует выбирать в том случае, если имеют место быть частые выключения электроэнергии, однако надо помнить, что в любом случае вода заполняет примерно треть общего объема (см. выше таблицу заполняемости). И конечно, чем более мощный насос установлен в систему (актуально для насосов мощностью 1,1 кВт и выше), тем больший размер гидроаккумулятора необходимо предпочесть, это сократит число повторно-кратковременных включений и продлит срок службы электродвигателя насоса.

Покупая гидроаккумуляторы больших объемов, надо отдавать себе отчет в том, что водой надо регулярно пользоваться, поскольку при длительном простое, её качество начинает ухудшаться. Ведь использовать всю воду из гидроаккумулятора объемом 24 или 50 литров гораздо проще и быстрее, чем из 100 или 200 литрового.

С моделями и ценами на гидроаккумуляторы можно ознакомиться в разделе «Принадлежности к насосам».

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector