Аккумулирующие системы

Ни для кого не секрет, что работа водопроводной сети редко бывает удовлетворительной и стабильной. Одна из самых неприятных и опасных для бытовой техники (посудомоечных и стиральных машин, газовых водонагревателей и электрических бойлеров) это нестабильное давление в центральном водопроводе. Эта же проблема имеется в системах автономного водоснабжения из скважин и колодцев. Решением проблемы в обоих случаях стала разработка и использование гидроаккумулятора.

Существуют гидроаккумуляторы для отопительных систем и сети водоснабжения горячей и холодной водой. Единственным существенным отличием между этими видами гидроаккумоляторов является качество мембраны позволяющее выдерживать тот или иной температурный диапазон. Объем воды, как и всех физических тел, увеличивается при нагреве, угрожая при этом поломкой всей отопительной системе. Гидроаккумулятор – это расширительный бак, позволяющий компенсировать предполагаемое увеличение объема воды в системе.

1. Штуцер с наружней резьбой. 2. Пневмо клапан с колпачком. 3. Корпус. 4. Сменная мембрана. 5. Площадка для крепления насоса. 6. Ножки для монтажа.

Гидроаккумулятор представляет собой резервуар, сделанный из металла, который оснащен ниппелем с грушеобразной резиновой мембраной внутри. В бытовых моделях гидроаккумуляторов пространство между мембраной и корпусом заполняется воздухом под давлением (около 1,5 бара), а в производственных – инертным газом. Гидроаккумулятор должен быть установлен в отапливаемом помещении, в месте доступном для обслуживания; Подключать уже установленный гидроаккумулятор к системе водоснабжения, следует после её промывки; При монтаже гидроаккумулятора необходимо убедится, что в него закачан воздух под давлением 2 Атм., равным по величине нижнего порога срабатывания реле давления, при меньшем давлении, воздух следует подкачать через пневмо клапан; Не допускайте замерзания воды в гидроаккумуляторе В гидроаккумуляторах небольших объемов, в отличие от крупно объемных, не предусмотрены клапаны для стравливания воздуха, который выделяется из воды. Поэтому необходимо в водопроводной системе отдельно предусматривать специальное устройство.

Выбирая гидроаккумулятор, следует учитывать число пользователей, интенсивность расхода и общее количество расходуемой воды.

Гидроаккумулятор – устройство способное аккумулировать «гидроэнергию» и отдавать ее в систему поддерживая показатели давления на необходимом уровне. При этом чаще всего используют потенциальную энергию сжатого газа, поэтому встречается и такое название как пневмогидроаккумалятор. Существующие конструкции пружинного и грузового аккумулятора не так эффективны и используются реже. Коротко рассмотрим устройство каждого из них, достоинства и недостатки.

Грузовой аккумулятор использует потенциальную энергию груза находящегося на определенной высоте. Отсюда делаем вывод о низкой стоимости таких аппаратов, простоте конструкции и большом рабочем объеме. Но есть и значительные недостатки: существенная инерционность всей системы, громоздкость конструкций, а так же низкие давления и энергоемкость.

Пружинный гидроаккумулятор использует механическую энергию сжатой пружины, но и рабочий объем с конструкцией такого типа не велик. Давление в таких агрегатах напрямую зависит от характеристики деформации пружины, система в целом дешевая и проста в эксплуатации, но необходимо учитывать ее инерционность.

Пневмогидравлический гидроаккумулятор в виду своей высокой энергоемкости получил самое широкое распространение, имеется множество типов его конструкций в зависимости от назначения. Один из главных недостатков это зависимость давления от политропного процесса сжатия газа. Показатель полтропы применяется при расчете давления и кроме всего прочего учитывает и скорость работы аккумулятора, так как медленные процессы расширения и сжатия близки по характеристикам к изотермическому процессу, а быстрое срабатывание устройства приведет к адиабатному процессу сжатия или расширения газа.

Так как с малым изменением давления газ практически не сжимается, то для корректной работы агрегата используют дополнительный ресивер (в расчеты необходимо вносить изменения на суммирование объема самого аккумулятора и ресивера). В зависимости от поставленных задач конструкторы применяю баллонные, мембранные или поршневые гидроаккумуляторы. Устройство баллонных и поршневых состоит в том, что газ и жидкость разделяются в баллоне каучуком или поршнем соответственно. При увеличении давления объем газа уменьшается, аккумулируя энергию и вбирая в стенки баллона некоторое количество жидкости.

Если требуется моментальное высвобождение накопленной энергии чаще всего применяют мембранные гидроаккумуляторы (разделителем сред в них является каучуковая мембранна). Выгоднее всего добавлять аккумуляторы в системы с редкими пиками расхода, которые по величине существенно превышают средние показатели расхода жидкости в системе. Мощность гидропривода в таком случае может быть снижена в полтора раза, а общее потребление энергии уменьшается на 50%