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.
Содержание
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.
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.
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:
Vt = K x Amax x ((Pmax+1) x (Pmin +1)) / (Pmax — Pmin) x (Pвозд. + 1)
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, кВт | 0,55-1,5 | 2,2-3,0 | 4,0-5,5 | 7,5-9,0 | ||||||||
| Коэффициент К | 0,25 | 0,375 | 0,625 | 0,875 | ||||||||
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)
Vt = 31,41 литр
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».
Реле давления — элемент который управляет работой насосной станции (например AQUAJET или AQUAJET-INOX) и который делает возможной её работу в автоматическом режиме. Реле давления имеет несколько характеристик:
- Давления 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 выключения еще называют «верхним» давлением.
- Перепад давления (ΔP) — абсолютная разница между давлением выключения и давлением включения (бар).
- Максимальное давление выключения — это то максимальное давление (бар), при котором возможно отключение насосной станции.
Любое реле давления имеет заводские установки и, как правило, они следующие:
Давление включения: 1,5-1,8 бар
Давление выключения: 2,5-3 бар
Максимальное давления выключения: 5 бар
Как все это работает:
Допустим, насосная станция подключена (об этом в статье «Подготовка насосной станции DAB к работе»), и вся система заполнена водой. После открытия любого крана (душ, мойка и т.п.) и начала водоразбора, давление в системе начнет плавно (благодаря мембранному гидробаку) падать, что легко отследить по манометру. Все это время вода поступает потребителю из гидробака. При достижении «нижнего» давления включения (его можно также отследить по манометру в момент включения насоса) контакты внутри реле давления замкнутся и насос запустится. Все остальное время водоразбора насос продолжает работать, подавая воду напрямую потребителю. После завершения водоразбора (все краны закрыты), насос все еще продолжает работать, только теперь вода подается не потребителю, а закачивается в гидробак (т.к. больше ей некуда деться) и давление плавно возрастает. 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 довольно просто.
Но что делать если заводские установки реле давления не очень комфортны? 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 давление можно и самостоятельно:
Записываем по манометру давление включения и выключения при работающем насосе. Отключаем питание от насоса и снимаем верхнюю крышку реле давления (как правило, отвернув один винт). Вы увидите два винта, один более большой, находится в верхней части реле, а второй, немного меньшего размера, находится под ним. Верхний винт отвечает за давление выключения и как правило рядом с ним находится буква «P» и стрелка со знаками «+» и «-«. Затем вращаем винт в нужном направлении (если давление выключения необходимо поднять то вращаем по направлению знака «+», если опустить то в направлении знака «-«). Сколько вращать? Сделайте оборот (пол оборота, полтора — сколько хотите). После этого запускаем насос и смотрим, при каком давлении он выключится теперь. Запоминаем, выключаем питание насоса, и вращаем винт дальше, опять запускаем насос и записываем новое значение, таким образом приближаясь к нужному значению.
Нижний винт отвечает за разницу между давлением выключения и давлением включения. Как правило рядом написано «ΔP» и находится стрелка со знаками «+» и «-«. Настройка разницы давлений аналогична настройке давления выключения. 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 большей 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, т.е. Pвкл нужно установить на уровне 2,5 бар. Надо понимать, что чем больше эта разница, тем выше перепад давления в системе, что 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 требуемое давление (смотрите характеристику насоса). Т.е. если насос может выдать по паспорту только 3,5 бар (с учетом всех видов потерь), то настройка реле давления на выключение 4 бар ничего не даст. Насос просто не сможет обеспечить требуемое давление и в данном случае будет работать не останавливаясь. И если нужно все-таки именно 4 бар, то придется менять насос на более мощный.
Каким же все-таки должно быть давление воздуха в воздушной полости гидробака?
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.
Замеряем давление воздуха в воздушной полости гидробака. Делаем это только на отключенном от системы гидробаке — отключаем питание насоса, открываем любой кран за насосом и ждем пока вода выйдет из гидробака. Либо замеряем на установке еще не подключенной к системе водоснабжения. Для этого снимаем декоративный колпачок с воздушного ниппеля гидробака и подсоединяем 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 будет равно 1,5 бар). Теперь самое главное правило: давление воздуха в гидробаке должно быть меньше, чем давление включения насоса примерно на 10%. Т.е. 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. Т.е. покупая готовую насосную станцию, вы уже имеете полностью настроенную систему. Но как только вы внесли изменения в заводские установки реле давления, необходимо всегда изменять 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, или, хотя бы, контролировать его раз в год в начале дачного сезона. Важно чтобы это давление было постоянным, если же оно немного снизилось за зиму, его всегда можно поднять обычным автомобильным насосом до требуемого уровня.
Все эти несложные операции не займут много времени, достаточно уделить им внимание один раз в год, тем более, что все окупится долгой и бесперебойной работой всей системы водоснабжения в целом.
‘);> //–>
Объем – это количественная характеристика пространства, занимаемого телом, конструкцией или веществом.
1 баррель = 158,987 литров
Быстро выполнить эту простейшую математическую операцию можно с помощью нашей онлайн программы. Для этого необходимо в соответствующее поле ввести исходное значение и нажать кнопку.
Для сложных расчетов по переводу нескольких единиц измерения в требуемую (например для математического, физического или сметного анализа группы позиций) вы можете воспользоваться универсальными конвертерами единиц измерения.
На этой странице представлен самый простой онлайн переводчик единиц измерения литров в баррели. С помощью этого калькулятора вы в один клик сможете перевести баррели в литры и обратно.
Онлайн конвертер для перевода баррелей в литры и обратно, калькулятор имеет высокий класс точности, историю вычислений и пишет число прописью, округлит результат до нужного значения.
Сколько литров в одном нефтяном барреле – 1 баррель нефти = 158.9873 литра;
Баррель (barrel — бочка, обозначение bbls) — мера объёма сыпучих веществ и жидкостей, равная «бочке». Американский нефтяной баррель — единица измерения объёма нефти, равная 42 галлонам.
Пример работы конвертера: 5 баррелей нефти = 794.9365 литра.
Помимо литров можно перевести в любые другие единицы измерения объема.
Единицы измерений, переводные таблицы и формулы
Units, Conversion Tables, and Formulas
Единицы измерения давления / Pressure
kgf/cm² или kp/cm², at,
PSI или psi (фунт/кв. дюйм),
фунт-сила на квадратный дюйм
миллиметр ртутного столба
миллиметр водяного столба
(pounds/square inch или lbf/in²),
pound-force per square inch
Паскаль (Па, Pa) – единица измерения давления в Международной системе единиц измерения (система СИ). Единица названа в честь французского физика и математика Блеза Паскаля.
Паскаль равен давлению, вызываемому силой, равной одному ньютону (Н), равномерно распределённой по нормальной к ней поверхности площадью один квадратный метр:
1 паскаль (Па) ≡ 1 Н/м²
Кратные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ:
1 МПа (1 мегапаскаль) = 1000 кПа (1000 килопаскалей)
Атмосфера (физическая, техническая)
Атмосфера – внесистемная единица измерения давления, приблизительно равная атмосферному давлению на поверхности Земли на уровне Мирового океана.
Существуют две примерно равные друг другу единицы с таким названием:
- Физическая, нормальная или стандартная атмосфера (атм, atm) – в точности равна 101 325 Па или 760 миллиметрам ртутного столба.
Техническая атмосфера (ат, at, кгс/см²) – равна давлению, производимому силой 1 кгс, направленной перпендикулярно и равномерно распределённой по плоской поверхности площадью 1 см² (98 066,5 Па).
На английском языке килограмм-сила обозначается как kgf (kilogram-force) или kp (kilopond) – килопонд, от латинского pondus, означающего вес.
Заметьте разницу: не pound (по-английски «фунт»), а pondus .
На практике приближенно принимают: 1 МПа = 10 атмосфер, 1 атмосфера = 0,1 МПа.
Бар (от греческого βάρος – тяжесть) – внесистемная единица измерения давления, примерно равная одной атмосфере. Один бар равен 105 Н/м² (или 0,1 МПа).
Соотношения между единицами давления
1 МПа = 10 бар = 10,19716 кгс/см² = 145,0377 PSI = 9,869233 (физ. атм.) =7500,7 мм рт.ст.
1 бар = 0,1 МПа = 1,019716 кгс/см² = 14,50377 PSI = 0,986923 (физ. атм.) =750,07 мм рт.ст.
1 ат (техническая атмосфера) = 1 кгс/см² (1 kp/cm², 1 kilopond/cm²) = 0,0980665 МПа = 0,98066 бар = 14,223
1 атм (физическая атмосфера) = 760 мм рт.ст.= 0,101325 МПа = 1,01325 бар = 1,0333 кгс/см²
1 мм ртутного столба = 133,32 Па =13,5951 мм водяного столба
Максимальный расход системы литры/мин Мин давление, при котором происходит запуск насоса бар Макс давление, при котором насос отключается бар Начальное давление в баке бар Макс. количество стартов насоса в час Расчетный объем бака: 0 л Рекомендуемый объем бака: 0 л
Расчет гидроаккумулятора по формулам
Зная максимальный объем потребляемой воды Атах (литры/мин.) и мощность насоса, можно рассчитать объем запаса воды Vu = K Amax и, используя таблицу, выбрать соответствующий объем бака Vt. Формула расчета приведена ниже:
Vt = объем бака (литры);
Аmах = максимальный объем потребляемой воды (литры/мин.);
Pmin = минимальное давление, при котором происходит запуск насоса;
Рmах = максимальное давление, при котором насос отключается;
Ррrес = начальное давление в баке.
Все показатели давления выражены в барах.
К — коэффициент, соответствующий мощности насоса Р, для расчета объема запаса воды Vu = К Аmах.
| P (hp) | 1 — 2 | 2,5 — 4 | 5 — 8 | 9 — 12 |
| К | 0,25 | 0,375 | 0,625 | 0,875 |
Пример расчета гидроаккумулятора
Amax = 115 литры/мин.
Pmin = 1.5 бар
Pmax = 3.5 бар
Pprec = 1.3 бар
Мощность насоса = 4 л.с. (К = 0.375)
Внимание: установить начальное давление бака на уровне -0.2 бар, учитывая пусковое давление насоса.