Гидроаккумулятор (выбор, эксплуатация, неисправности)

Давайте по шагам, потому что мне кажется, я чего-то все равно не догоняю.
1. ГА пустой, давление в нем 0 (равно давлению снаружи).
2. Включили насос, давление в ГА достигло 3 бар. Насос выключен. Давление внутри ГА - 3 бар, это касается как воды, так и воздуха в ГА! Т.к. мембрана резиновая.
3. Открыли кран, давление падает от 3 до 1.5 бар. Замечу еще раз - давление воздуха и воды в ГА ОДИНАКОВОЕ. Потому что мембрана.
4. Давление упало до 1.5 бар - подключился насос, переходим к пункту 2.

Где в указанной схеме работы системы необходимо наличие преднакачки в воздушной камере ГА?

Убейте, не пойму.

 

Вам необходим оптимальный режим работы насоса/гидроаккумулятора? В таком случае необходимо соотношение объема воды/воздуха на пороге срабатывания/отключения, при котором обеспечивается максимальный объем подаваемой воды за одно включение насоса.

 

Максимальный объем подаваемой воды за одно включение будет достигаться при условии как раз исходного минимального давления воздуха в ГА, т.е. в идеале - вакуума. Понятно, что при таких условиях мембрана долго не проживет. Поэтому воздух в компенсационной камере все же есть, но под нормальным давлением. Для чего его УВЕЛИЧИВАТЬ?

Кто-нибудь может разжевать?

 

Пользуясь этой "самой высокой точкой", вы никогда не получите всю воду из ГА. Всегда раньше будет срабатывать реле давления насоса.

Открыли кран. Давление начало падать. Часть воды из ГА вылилась, давление упало и у насоса, насос включился и гонит воду мимо ГА. Закрыли кран, ГА наполняется, давление повышается, насос отключается.

Если воздушное давление в ГА будет выше нижнего давления у насоса, то сначала выльется вся вода из ГА, а уже затем включится насос. Полный обмен воды в ГА считаю полезным.

 

Хорошо, идея о том, что избыточное давление в ГА позволяет увеличить ресурс мембраны, принимается. Вопрос, как это давление рассчитать и где найти зависимость ресурса мембраны от давления в ГА? Насколько я понимаю, Это так, лирическое отступление.

Теперь к основной теме. Все же хочу разобраться до конца.
ГА в системе служит 2м целям:
1. Защита водопроводной арматуры от гидравлического удара.
2. Защита насоса от частых включений-выключений.

Как может помочь избыточное давление выполнению этих двух функций?
Тезис о необходимости обновления содержимого ГА представляется мне сомнительным. Какая разница, откуда будет поступать вода при падении давления за нижний порог срабатывания? Предположение, что за счет полного опорожнения ГА насос будет включаться реже - тоже не факт, т.к. из-за избыточного давления запас воды в ГА также будет меньше.

 

1. Для чего нужен ГА для аккумуляции воды, для предотвращения гидроударов, плавной работы автоматики.
Если вы включаете насос без ГА (допустим нет в нем должного давления, как правило 1,5 атм) посмотрите как будет литься вода из крана - толчками,
насос будет включаться чаще (если посмотрите паспорт на насосах есть ограничения кол-ва включении в час) соответственно ресурс его уменьшится (насоса), ну и все в таком духе...

 

Включаться реже, работать дольше из-за разнесённых уставок давления на включение и отключение насоса. Десять открытий крана по 2 литра приведут к десяти включениям насоса без ГА и к 1 включению насоса с ГА на 30 литров.

Цифры приблизительные.

Точная формулировка - для минимального количества стартов и стопов ГА должен иметь воздушное давление равное или чуть выше давления включения насоса. Тогда пока бак не сольётся - насос не включится. А когда включится - будет запасать воду пока воздушное давление в ГА не превысит установленное давление отключения.

 

максимальный объем подаваемой воды за одно включение насоса

Максимальный объем подаваемой воды за одно включение будет достигаться при условии как раз исходного минимального давления воздуха в ГА, т.е. в идеале - вакуума. Понятно, что при таких условиях мембрана долго не проживет. Поэтому воздух в компенсационной камере все же есть, но под нормальным давлением. Для чего его УВЕЛИЧИВАТЬ?

Кто-нибудь может разжевать?

Не совсем так. Точнее совсем не так.
Если вакуум - ГА вообще не работает - это просто промежуточный объем неизвестно для чего нужный (упругостью мембраны пренебрегаем)
Один крайний случай - когда давление в камере - минимально.
ГА заполняется водой почти полностью, но т.к. объем воздуха не велик, то небольной расход воды из ГА приводит к значительному падению давления и, соответственно, повторному включению насоса.
Второй - когда давление в камере большое,- в этом случае незначительная накачка воды приводит к отключению насоса. Результат тот же, что в первом случае.

 

Простите, но то, что Вы написали, противоречит законам физики.
Давление во всей замкнутой системе устанавливается ОДИНАКОВОЕ.
Если мы имеем низкое (считаем - нормальное, равное наружному давлению) давление, то накачаем в ГА 30 литров под давлением 3 атмосферы. Если давление воздуха компенсационной камеры увеличить до 1,5 атмосфер, то объем закачиваемой воды в ГА уменьшится (насколько - не готов сказать, надо считать). Но давление воды в системе при этом останется 3 атмосферы!

Так каким образом "небольшой расход воды из ГА" может привести
к "значительному падению давления"? Давление воды в системе всегда будет одинаковым, во всех ее частях. Объем воды в ГА будет отличаться в зависимости от давления воздушной камеры.

У меня есть одна идейка, не знаю, насколько она соответствует действительности.
Увеличивая давление в компенсационной камере, мы выгоняем воздух (!) изнутри мембраны, увеличивая таким образом ее полезный объем.

Господа эксперты! Пожалуйста, отзовитесь. Пролейте свет на это темное дело

 

Давайте сделаем виртуальный опыт.
Возьмем шприц, наполним его водой. Присоединим шланг. На другом конце поставим раздатку - трубку, к которой с помощью кранов можно подключить то, что нам вздумается.

Вначале все краны закрыты и ничего не подключено. Давим на поршень шприца.
Вода почти не сжимается. Трубы, можно сказать, тоже. Давление, сжав воду, трубы и шприц, мы создадим. Но движение поршня - полученный объем, будет мизерным. Чтобы объем получился надо подключить что-то такое, что сожмется и создаст место, которое займет вода.
Что-то это может быть?
Например, шприц с пружиной. Сжавшись, эта пружина, и будет поддерживать созданное нашим усилием давление.

В роли шприца с пружиной может выступать мембрана. Она упруго изгибается и создает место, куда может поместиться вода.
И воздух тоже может выступать в этой роли. Он упруго сжимается и позволяет воде занять его место.
Дополнительное давление - это аналог более сильной пружины.

 

Билли@Бонс
Спасибо, очень доходчиво!
Но все, что Вы объяснили, было понятно и так.

Главный вопрос-то остается - зачем нужна более сильная пружина, если на поршень шприца мы все равно давим с одинаковой силой?

 

Для того, чтобы для самой высокой точки сначала опустошился ГА, а только потом включился насос.
Например, ГА в подвале, на уровне с насосом, кран на 3 метра выше.
Давление столба равно 0.3.
При нулевом давлении в пустом ГА в него зайдёт какое-то количество воды и уже никогда не выйдет. То-есть давление как минимум должно быть выше на 0.3, чтобы вода стояла у крана при пустом ГА.
Далее, в рабочем режиме в системе постоянное давление. Насос расчитан включаться при 1.5 и отключаться при 3. Для минимальности включений необходимо, чтобы сначала вылился весь ГА, а затем уже включился насос.
Это значти, что давление в ГА должно быть 0.3( чтобы выдавить столб воды)+1,5 (чтобы вылилось всё)+0.1(чтобы насос включился только после того, как ГА из себя всё выжмет и перестанет поддерживать давление в системе.)

 

Уважаемый oldskool!
В части своих постов, рассуждая, Вы сами отвечаете на Ваш вопрос. Внимательно перечитайте.
Суть создания избыточного давления воздуха в гидроаккумуляторе тривиальна.
Место вытекающей при открытии водоразбора воды в гидроаккумуляторе тотчас "занимает воздух", т.е., конечно же, мембрана, подпираемая воздухом. Именно она -мембрана, подпираемая воздухом, да еще и поджатая водой при наборе насосом давления отключения- и продолжает выталкивать воду все то время, пока давление в системе не опустится до порога включения насоса.
Начальная школа, природоведение (даже не физика): воздух сжимаем и упруг, вода не сжимаема (практически).
Все просто: пока на вытекающую воду давит через мембрану воздух, она (вода) течет с заданным напором, а насос "курит".
А теперь откройте водоразбор, стравив из ГА воздух. Давление воды, ничем не подпираемой, падает стремительно, а вытекло водички не много и пульсирующей струйкой. Насос включится гораздо быстрее и, набирая давление отключения, прилично "поколотит" по системе.
ГА в автономной системе водоснабжения (при правильном использовании) по сути просто демпфер. Не более. Для создания же запаса воды служат специальные емкости.
Удачи!