Як підібрати розрахувати вибрати гідроакумулятор
Який тип гідроакумулятора вибрати?
Гідроакумулятори бувають вертикальні і горизонтальні. Назва повністю характеризує спосіб їх установки. Який з них вибрати, якщо габарити Вашого приміщення дозволяють використовувати обидва типи? Тут ми рекомендували б звернути увагу на метод видалення накопичується повітря всередині гумової мембрани. Справа в тому, що в системах водопостачання в воді завжди знаходиться розчинений повітря. Згодом при роботі системи це повітря виділяється з води і накопичується в різних місцях, утворюючи повітряні пробки. Одним з таких місць є порожнина А гідроакумулятора. Для видалення цього повітря, а також повітряних пробок, що виникають при монтажі та ремонті системи, в конструкції великих гідроакумуляторів (100 і більше літрів) передбачений додатковий ніпель, через який періодично стравливается накопичився в системі повітря. При використанні вертикального гідроакумулятора ємністю понад 100 літрів повітря накопичується у верхній частині і може бути вилучений за допомогою цього воздухоотделітельного клапана.
У гідроакумулятори горизонтального типу видалення повітря можна зробити за допомогою додаткової ділянки трубопроводу, що складається з вивідного повітряного ніпеля, кульового крана і зливу в каналізацію. При цьому стравлювати скупчився повітря слід періодично раз на місяць. Гідроакумулятори маленьких обсягів не оснащені воздухоотделітельним ніпелем. Тому вибір їх типу здійснюється виключно зручністю компонування у Вашому приміщенні. Видалення скупчився в них повітря здійснюється періодичним повним опоражіваніем. Для цього в схемі трубопроводу можна передбачити додатковий кульовий кран. Крім того, видалити повітря з систем з невеликим гідроакумулятором можна просто шляхом періодичного (раз в тиждень) відключення електроживлення установки і підбурювання скупчився повітря через кран умивальника або душу або іншої точки водорозбору, найближче розташованої до гідроакумулятори. Однак для більшої ефективності цю процедуру слід повторити кілька разів. Тобто вимкнути електроживлення насоса, відкрити кран холодної води, повністю злити воду, закрити кран і включити електроживлення насоса. І так два або три рази поспіль.
Як підібрати розмір гідроакумулятора?
Правильний підбір гідроакумуляторів для систем індивідуального водопостачання досить складний. Існує велика кількість вихідних даних, які необхідно враховувати. Крім традиційних душа і крана на кухні, сучасні будинки можуть бути оснащені ванною, біде, каналізацією, пральною машиною та іншим обладнанням, для роботи якого необхідна вода. Крім обладнання різних може бути кількість людей, які перебувають в будинку. Це об'єктивні чинники, але при виборі розмірів гідроакумулятора доводиться враховувати ще й суб'єктивні чинники. Наприклад, скільки разів на годину можна включати насос і заповнювати гідроакумулятор? Що трапитися, якщо відразу кілька людей будуть користуватися водою? Що буде, якщо в цей час працює пральна машина?
Відзначимо, що до теперішнього часу, на нашу думку, ніяких методик вибору розмірів гідроакумуляторів вУкаіни не було. По-перше, тому що вУкаіни не було індивідуальних систем водопостачання. По-друге, надто різні вимоги у людей до таких систем. Ми пропонуємо Вам методику підбору обсягу гідроакумулятора, в основу якої покладено міжнародний метод розрахунку UNI 9182.
Почнемо з того, що якщо у Вас в будинку тільки кран для води, душ і кран для поливу, то нічого рахувати не треба. Вам потрібна стандартна установка водопостачання з гідроакумулятором 24 літра. Сміливо купуйте її. Вона оптимальна в тих випадках, коли число постійно проживають людей в будинку до чотирьох чоловік. Навіть якщо Вам буде потрібно в перспективі збільшити число точок розбору води, то можна буде просто купити окремо і встановити в будь-яку точку системи водопостачання ще один гідроакумулятор об'ємом 24 літра.
Якщо у Вас будинок без каналізації, але з кількістю точок розбору води більше трьох, то в будь-яких випадках Вам достатньо гідроакумулятора обсягом 50 літрів.
Методика ж розрахунку призначена для індивідуальних будинків, оснащених каналізацією (септиком), з ваннами та іншим обладнанням, що споживають значну кількість води.
1. Визначте сумарний коефіцієнт споживання води Су. Для цього складіть перелік точок розбору у Вашому домі і вкажіть кількість кожного виду обладнання.
2. Заповніть таблицю 1. Її друга колонка являє собою таблицю коефіцієнтів частоти використання кожного виду обладнання (Сx). У третій колонці вкажіть кількість пристроїв кожного виду обладнання в Вашому будинку (n). У правій колонці таблиці помножте значення Сх на n. Підсумуйте значення цієї колонки. Ви отримаєте сумарний коефіцієнт споживання води Вашого будинку.
Таблиця 1. Визначення сумарного коефіцієнта споживання Су
Наприклад, якщо у Вас в будинку туалет, душ, кран в раковині, кран на кухні (кожного пристрою по одному), то Ваш коефіцієнт споживання дорівнює Су = 3 + 2 + 6 + 2 = 13. Найближче значення Су в таблиці дорівнює 12, отже Вам для нормального функціонування системи водопостачання будинку необхідно забезпечити максимальний витрата близько 36 літрів в хвилину.
4. Для визначення обсягу гідроакумулятора треба вирішити, скільки разів на годину (а) допускається включення гідроакумулятора при максимальній інтенсивності споживання. Нормальним вважається 10-15 разів на годину. Потрібно також призначити пороги спрацьовування реле тиску станції водопостачання (Рmin і Рmax). Нижній поріг Рmin для двоповерхових будинків зазвичай дорівнює 1,5 бар, а верхній поріг Рmax - 3 бар.
Тоді, для визначення обсягу гідроакумулятора треба скористатися наступною формулою:
де V - повний об'єм гідроакумулятора (літр),
Qmax - максимальне значення потрібного витрати води (літр / хв),
а - кількість пусків системи в годину,
Pmin - нижній поріг тиску при включенні насоса (бар),
Pmax - верхній поріг тиску при виключенні насоса (бар),
Po - початковий тиск газу в гидроаккумуляторе (бар).
Розрахунок тиску повітря в гидроаккумуляторе
Яке початкове тиск повітря повинно бути в гидроаккумуляторе? Якщо Ви встановили гідроакумулятор в підвалі, то його мінімальне значення легко підрахувати. Треба взяти висоту в метрах від підвалу до верхньої точки Вашої системи водопостачання. Наприклад, для двоповерхового будинку це 6-7 метрів, триповерхового - близько 10 метрів, потім додати до цього значення 6 і розділити на 10. Ви отримаєте необхідне значення в атмосферах. Наприклад, для двоповерхового будинку 7 + 6 = 13/10 = 1,3 атмосфери. Це мінімальне значення тиску повітря в гидроаккумуляторе. В іншому випадку вода з нього не буде надходити на другий поверх Вашого будинку. Однак завищувати ці значення не слід, інакше в гидроаккумуляторе просто не буде води. Зазвичай завод-виготовлювач сам встановлює тиск повітря в розмірі 1,5 атм. але може статися так, що тиск повітря в купленому Вами гидроаккумуляторе буде інше. Слід спочатку перевірити його звичайним манометром, приєднавши його до ніпеля гідроакумулятора і при необхідності збільшити його за допомогою автомобільного насоса.
Рекомендації по призначенню порогів спрацьовування реле тиску систем водопостачання індивідуального будинку
Різниця порогів спрацьовування Рmax - Рmin визначає величину обсягу води, що видається гідроакумулятором системи водопостачання. Чим більше ця різниця, тим більш ефективніше робота гідроакумулятора, але мембрана в цьому випадку навантажується сильніше і може розірватися.
Значення Рmin (тиск включення насоса) визначається виходячи з значення гідростатичного тиску (висоти води) в системі водопостачання Вашого будинку. Наприклад, якщо висота труб у Вашій системі дорівнює 10 метрам, то тоді тиск водяного стовпа дорівнюватиме 10 метрам, що дорівнює тиску 1 бар.
Яким має бути мінімальне значення тиску Рmin? Тиск повітря в камері противодавления гідроакумулятора має дорівнювати гидростатическому, тобто в нашому випадку 1 бар. Нижній поріг спрацьовування Рmin тоді повинен бути трохи більше (на 0,1 бару) тиску повітря в гидроаккумуляторе.
Однак нам треба, щоб система працювала нормально. Найбільш критичною, з точки зору стабільності роботи, є найбільш висока точка розбору (наприклад кран або душ на верхньому поверсі). Кран працює нормально, якщо перепад тиску в ньому не менше 0,5 бару.
Отже, тиск повинен бути 0,5 бару плюс значення гідростатичного тиску цієї точки. Таким чином, мінімальне значення тиску газу в гидроаккумуляторе дорівнює 0,5 бару плюс значення наведеного гідростатичного тиску в точці розташування гідроакумулятора (відстань по висоті між верхньою точкою розбору і точкою розташування гідроакумулятора). У нашому випадку, якщо гідроакумулятор розташований в нижчій точці системи водопостачання, то мінімальне значення газу в ньому слід призначити 1 бар + 0,5 бару = 1,5 бару, а поріг спрацьовування (включення) насоса Рmin = 1,5 + 0,1 = 1,6 бару. Якщо гідроакумулятор розташований у верхній точці, а датчик тиску в нижній точці системи, то тиск газу в гидроаккумуляторе слід призначити 0,5 бару, а поріг включення насоса Рmin = 1,6 бару.
При призначенні верхнього порогу спрацьовування системи автоматичного водопостачання необхідно враховувати кілька моментів, в першу чергу напірну характеристику насоса. Значення напору, створюваного насосом в метрах водяного стовпа, розділене на 10, покаже максимальне значення тиску. Однак необхідно враховувати:
1. У характеристиках насоса вказані максимальні параметри без урахування гідравлічних опорів трубопроводів
2. Напруга в електромережі часто не відповідає номінальному 220 В
3. При максимальних значеннях напору витрата насоса мінімальний і Ваша система буде заповнюватися дуже довго
4. При тривалій експлуатації характеристики насоса зменшуються
Однак початковим моментом при визначенні верхнього порогу спрацьовування є висота Вашого будинку, вірніше, висота системи водопостачання. Щоб визначити величину верхнього порогу спрацьовування, додайте до висоти Вашої системи водопостачання 20 метрів і розділіть на 10. Ви отримаєте тиск верхнього порогу спрацьовування, виражене в барах.
У побутових системах водопостачання рекомендують призначати різницю між нижнім і верхнім порогами спрацьовування в розмірі 1-1,2 бару. Це найбільш прийнятні значення.
1. Мембранний бак повинен встановлюватися в місці, доступному для обслуговування, в якому бак буде захищений від механічних пошкоджень, вібрацій і атмосферних впливів.
2. До верхнього патрубка бака рекомендується приєднати групу безпеки, що включає запобіжний клапан, відведення повітря і манометр
3. підключати трубопровід повинен підходити до бака знизу.
4. Приклад установки мембранного бака показаний на малюнку.
5. Перед здачею системи в експлуатацію система підлягає гідравлічним випробуванням. Кожен гідроакумулятор проходить заводське випробування тиском, в 1,5 рази перевищує робочий. Тривалість заводського випробування підвищеним тиском становить 30 хв. Якщо при гідравлічному випробуванні системи передбачається перевищення параметрів, то перед випробуваннями бак повинен бути від'єднаний від системи і підвідний трубопровід заглушений.
6. Перед монтажем бака необхідно перевірити манометром тиск мембрани.
Вказівки по експлуатації та технічного обслуговування
При експлуатації мембранного бака необхідно не рідше 1 разу на місяць перевіряти тиск газової подушки. У разі відхилення від розрахункових даних, тиск слід відкоригувати.
У разі необхідності в заміні мембрани, роботи слід виконувати в наступній послідовності:
перекрити ділянку системи, на якому знаходиться бак, і злити з нього воду;
від'єднати бак від трубопроводу, що підводить;
разболтіть контрфланец і зняти його;
через отвір, що відкрився бака вийняти мембрану;
продути внутрішню порожнину бака стисненим повітрям;
підготувати до установки нову мембрану, для чого присипати його зовнішню поверхню тальком;
встановити нову мембрану таким чином, щоб фартух мембрани щільно прилягав до фланця бака;
встановити на місце контрфланец і заболтіть його;
провести підкачування повітря газової подушки до розрахункового значення, і приєднати бак до системи.