Гидроаккумулятор — Википедия

Условное обозначение гидроаккумулятора на принципиальных гидравлических схемах

Гидроаккумуля́тор — сосуд, работающий под давлением, который позволяет накапливать энергию сжатого газа или пружины и передавать её в гидросистему потоком жидкости, находящейся под давлением.

Выполняющую похожие функции водонапорную башню формально к гидроаккумуляторам не относят, так как в ней нет внешнего давления на жидкость, и основная задача башни — сохранение жидкости, а не энергии.

История появления гидроаккумулятора[править | править код]

Прообраз современного гидроаккумулятора впервые спроектировал и запатентовал английский изобретатель Джозеф Брама. Он создал сложную гидросистему для подачи разных сортов пива из бочек, стоявших в погребе. Хранить бочки наверху было нельзя, так как при жаре пиво быстро скисало. Поэтому раньше в каждой пивной приходилось держать ватагу мальчишек, всё время сновавших по лестницам. Источником энергии для «пивопровода» стал груз, давивший на жидкость. Так был изобретён грузовой гидроаккумулятор.

Классификация гидро-аккумуляторов по способу накопления энергии[править | править код]

• гидроаккумуляторы с механическим накопителем;
• гидроаккумуляторы с пневматическим накопителем.

Ввиду ряда недостатков гидроаккумуляторы с механическим накоплением энергии не получили широкого распространения и имеют ограниченное применение. Наиболее широкое применение на практике во всём мире получили пневмогидравлические аккумуляторы.

Гидроаккумуляторы с механическим накопителем[править | править код]

Классификация гидроаккумуляторов с механическим накопителем[править | править код]

• грузовые гидроаккумуляторы;
• пружинные гидроаккумуляторы.

В грузовых гидроаккумуляторах накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счёт потенциальной энергии находящегося на определённой высоте груза.

В пружинных гидроаккумуляторах накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счёт механической энергии сжатой пружины.

Гидроаккумуляторы с пневматическим накопителем[править | править код]

В пневмогидравлических аккумуляторах (пневмогидроаккумуляторах) накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счёт энергии сжатого газа (обычно азота или сжатого воздуха). Для предотвращения попадания воздуха в жидкостную магистраль могут применяться плавающий поршень, мембрана или поплавковый механизм.

Процесс сжатия и расширения газа в пневмогидроаккумуляторе является политропным процессом. Для модели идеального газа справедлива зависимость:

P0×V0n=P1×V1n=P2×V2n{\displaystyle P_{0}\times V_{0}^{n}=P_{1}\times V_{1}^{n}=P_{2}\times V_{2}^{n}}.

Причём, интервал времени, за который происходит процесс, учитывает показатель политропы n{\displaystyle n}. Медленно протекающие процессы расширения и сжатия газа близки к изотермическому с показателем политропы n∼1{\displaystyle n\sim 1}. Быстрому расширению и сжатию газа близок адиабатный процесс, поэтому показатель политропы принимается n∼1,4{\displaystyle n\sim 1,4}.

При давлении выше 200 бар поведение реального газа отличается от поведения модели идеального газа и, если его не учитывать, то при расчётах получается заниженное значение объёма гидроаккумулятора. В этом случае необходимо ввести корректирующий коэффициент, учитывающий это несоответствие.

При практическом применении зависимость давления от объёма газа может быть снижена за счёт увеличения газовой полости путём присоединения дополнительного объёма.

При малом изменении давления в жидкостной полости гидроаккумулятора газ сжимается незначительно. В этом случае для поддержания давления в узком диапазоне изменяемый объём гидроаккумулятора может оказаться недостаточным для рабочего процесса. Для того, чтобы изменение объёма в меньшей степени влияло на изменение давления, газовую полость гидроаккумулятора увеличивают посредством подключения к ней дополнительного ресивера. В этом случае объём газовой полости складывается из объёма ресивера и изменяемого объёма гидроаккумулятора.

Преимущества и недостатки[править | править код]

Каждому типу гидроаккумуляторов свойственны свои преимущества и недостатки.

Тип гидроаккумулятора	Преимущества	Недостатки
Грузовой гидроаккумулятор	постоянное давление аккумулятора большой рабочий объём низкая стоимость	низкая энергоёмкость высокая инерционность громоздкость конструкции низкое давление малая надёжность (возможна течь уплотнения поршня)
Пружинный гидроаккумулятор		давление зависит от характеристики пружины и объёма заполнения (обычно линейно) небольшой рабочий объём инерционность наименьшая надёжность (возможны течь уплотнения поршня, просадка и поломка пружины)
Пневмогидравлический аккумулятор	высокая энергоёмкость при малых (минимальных) размерах; различные исполнения конструкции минимальная инерционность максимальная простота и надёжность конструкции	давление изменяется нелинейно от объёма заполнения и зависит от скорости заполнения

Экономически целесообразно применять гидроаккумуляторы в системах с эпизодическими пиками потребляемого расхода, которые значительно превышают средний расход жидкости в гидросистеме. Установленная мощность гидропривода при этом может быть уменьшена в полтора-два раза, а потребление энергии такой системой можно снизить более, чем на 50 %.

Различные по конструкции (поршневые, баллонные, мембранные, сильфонные) и назначению пневмогидроаккумуляторы позволяют получить решения для многих задач, таких как:

• аккумулирование гидравлической энергии;
• питание системы в нештатных и аварийных ситуациях;
• уравновешивание сил и нагрузок;
• компенсация утечек;
• компенсация объёмов рабочей жидкости;
• демпфирование пульсации поршневых насосов;
• демпфирование пульсаций в напорных и всасывающих магистралях;
• демпфирование пульсации при работе топливных насосов высокого давления дизельных двигателей;
• гашение гидроударов;
• амортизационная подвеска мобильной техники и пр;
• распределение смазочных материалов под давлением;
• увеличение срока службы насосов.

Использование гидроаккумуляторов в быту и промышленности[править | править код]

Наибольшее распространение в быту и промышленности нашли пневмогидроаккумуляторы. Они представляют собой достаточной прочности для заданных давлений ёмкость (металлическую, композитную и т. п.) с эластичной мембраной/баллоном/поршнем внутри, служащей для поддержания давления рабочей жидкости в гидравлической системе или системе водоснабжения/отопления. В быту, в большинстве случаев гидроаккумуляторы используются для систем автономного обеспечения водой загородных домов, коттеджных посёлков, небольших предприятий.

Гидрофор[править | править код]

Гидрофор — устройство в системе санитарно-бытового водоснабжения, служащее для автоматического поддержания необходимого напора воды (либо с целью препятствовать перепадам давления в трубопроводе, например, при нагреве).

Экспанзомат[править | править код]

Экспанзомат — металлический бак с резиновой мембраной внутри. Используется в системах водоснабжения и отопления для создания необходимого давления (напора) в водопроводных трубах, защищает систему от гидроударов.

В автомобилестроении[править | править код]

В автомобилях гидроаккумуляторы могут использоваться для рекуперации энергии, для быстрого запуска двигателя или как замена трансмиссии, а также в составе современных КПП (например, DSG). В первом случае давление в гидроаккумулятор нагнетается во время торможения, а используется для разгона. Во втором случае гидроаккумулятор используется совместно с гидростартёром, облегчающим запуск двигателя. Подобная схема нашла применение в системе «старт-стоп» для тяжёлого коммерческого транспорта CleanStart

[1]. В третьем случае давление в гидроаккумулятор нагнетается двигателем внутреннего сгорания, а расходуется гидромотором на приведение колёс в движение.^[2]

В авиации[править | править код]

Широко применяются в качестве аварийных источников энергии при отказе основной гидросистемы. Как правило, в обязательном порядке устанавливаются в гидросистеме (контуре) торможения колёс шасси и выпуска стоек шасси.

В сельхоз- и строительном машиностроении[править | править код]

В составе гидросистемы машины, а также специализированных систем, например, — подрессоривания, подвешивания кабины, копирования рельефа, натяжения резиновой гусеницы и др.

В нефтедобыче[править | править код]

В составе противовыбросового оборудования для глубоководной добычи.

В станкостроении[править | править код]

Прессовое оборудование, термопластавтоматы.

Электрораспределительные сети[править | править код]

Гидропривод автоматического выключателя.

Современные производители гидроаккумуляторов[править | править код]

Гидроаккумуляторы. Назначение и устройство

Гидроаккумуляторы предназначены для накопления энергии при помощи насоса в период его недогрузки и отдачи ее в короткий отрезок времени, когда потребляемая мощность превышает мощность, развиваемую насосом.

В случае, если работа гидросистемы происходит весьма неравномерно, то, включив гидроаккумулятор, можно уменьшить пульсацию давления, вызванную неравномерностью работы насоса, и повысить коэффициент полезного действия гидросистемы. Кроме того, гидроаккумулятор как присоединенная емкость сглаживает гидравлические удары.

На тракторах гидроаккумуляторы применяют в системах гидропневматического пуска, для поддержания заданного давления в гидроувеличителях сцепного веса при холостой работе насоса и постоянного давления в нагнетательной магистрали гидросистемы с нерегулируемыми насосами.

Гидроаккумуляторы различают пневматические, грузовые и пружинные. В гидроприводах тракторов, сельскохозяйственных, строительных и дорожных машин получили распространение пружинные и пневматические поршневые гидроаккумуляторы.

Рис. Акумуляторы:
а — пружинный; б — пневматический; 1 — корпус; 2 — поршень; 3 — пружина; 4 — стальной корпус; 5 — газовая камера; 6 — уплотнительные кольца; 7 — жидкостная камера.

Пружинный гидроаккумулятор состоит из корпуса 1 и поршня 2 с пружиной 3. Элементом, аккумулирующим энергию, является пружина 3. При зарядке жидкость поступает в аккумулятор через клапан зарядки. Последний автоматически соединяет рабочую полость гидроаккумулятора с нагнетательной линией насоса при падении давления ниже заданной минимальной величины и отключает насос при достижении максимального давления зарядки. Под давлением жидкости поршень сжимает пружину 3 и отодвигается в сторону ее сжатия, накапливая тем самым энергию. При соединении рабочей полости с потребителем (силовым цилиндром) пружина 3 разжимается и выталкивает жидкость из аккумулятора в рабочую полость потребителя. Пружинные гидроаккумуляторы имеют небольшую емкость и их применяют при давлениях до 10 МПа (100 кгс/см2).

Пневматический гидроаккумулятор состоит из закрытого цилиндра (корпуса) 4, внутри которого помещен поршень 2, уплотненный по наружному диаметру двумя круглыми кольцами 6 из маслостойкой резины. Поршень 2 разделяет внутреннее пространство аккумулятора на две камеры: верхнюю 5, заполненную инертным газом, и нижнюю 7, заполненную маслом под давлением. На крышке аккумулятора устанавливают зарядный штуцер с обратным клапаном для периодической зарядки инертным газом до давления, равного около половины максимального давления, на которое рассчитана работа гидроаккумулятора. Обратный клапан препятствует выходу газа из гидроаккумулятора при зарядке. В нижней части гидроаккумулятора имеется штуцер, к которому подсоединяют нагнетальный трубопровод гидравлической системы. Во избежание утечек газа в поршне сделан жидкостный затвор в виде небольшого слоя жидкости над уплотнительными кольцами.

В качестве накопителя энергии в данном случае является сжатый газ. При отдаче жидкости из гидроаккумулятора в гидросистему он расширяется внутри корпуса, благодаря этому давление уменьшается и, наоборот, при поступлении жидкости в гидроаккумулятор газ сжимается, а его давление увеличивается. Поэтому при работе аккумулятора возникают колебания давления. Величину этих колебаний оценивают коэффициентом неравномерности давления.

По условиям ведомственных органов Котлонадзора гидроаккумуляторы должны иметь не менее чем четырехкратный запас прочности и испытаны под давлением в 1,5—2 раза, превышающем рабочее давление.

Гидравлический аккумулятор: Особенности, устройство, назначение

Для чего нужен гидравлический аккумулятор? Какое место он занимает в общей системе трактора?

Одно из основных преимуществ линейки тракторов МТЗ – их необычайно высокая универсальность и возможность агрегатирования большого числа самого разного оборудования и приспособлений. Для обеспечения их максимально эффективного функционирования используется гидроувеличитель сцепного веса, одним из важнейших элементов которого является гидравлический аккумулятор. Именно о нём и пойдёт речь в этом материале.

Гидроаккумулятор – устройство и назначение

Современный гидравлический аккумулятор функционирует совместно с ГСВ и используется для скапливания энергии посредством особого насоса при его недогрузке с последующей отдачей всего накопленного потенциала или его части за непродолжительный период времени, в течение которого на насос приходятся нагрузки, превышающие его мощность.

Монтируется гидроаккумулятор в непосредственной близости от заднего левого колеса на рукаве. Сверху агрегат закрыт тонкостенным кожухом, внутри которого находится подвижной цилиндр, поршень, зафиксированный на штоке, подсоединённом к передней крышке, и пружина, поджимающая цилиндр.

В нижней части гидроаккумулятора имеется небольшое отверстие, используемое для сливания излишков рабочей жидкости и закрытое пробкой. На кожух приварена специальная скоба для крепления гидроаккумулятора. Масса устройства без рабочей жидкости составляет чуть более 5,5 кг.

Поскольку аккумуляторная пружина сжимается до усилия в 200 кгс, при отворачивании болтов на передней крышке следует удерживать аккумулятор строго в горизонтальном положении и направлять крышку от себя.

Принцип действия устройства и его влияние на гидросистему

Пришло самое время разобрать принцип работы гидроаккумулятора более подробно. Итак, в процессе зарядки жидкость посредством зарядного клапана проникает внутрь аккумулятора, соединяющего свою рабочую полость с нагнетательной линией в насосе при снижении давления ниже нормы, и отключающего насос при достижении максимально высокого давления зарядки. Вследствие давления жидкости происходит сжатие пружины с её сдвигом в сторону сжатия, что способствует накоплению энергии. В момент соединения рабочей полости и силового цилиндра происходит разжатие пружины и выброс жидкости в полость потребителя. Гидравлические аккумуляторы пружинного типа обладают довольно небольшой ёмкостью, вследствие чего их применение возможно лишь при давлении не превышающем 10 МПа (100 кгс/см2).

При неравномерной работе гидравлической системы трактора, включение гидроаккумулятора позволяет снизить пульсирование давления, возникающего вследствие проблем в работе насоса, с одновременным увеличением КПД последнего.

Помимо этого, гидроаккумулятор, выступая в роли присоединённой ёмкости, в некоторой степени сглаживает возникающие гидравлические удары.

Возможно также использование этих агрегатов в системах с гидропневматическим спуском, что даёт возможность поддерживать стабильные показатели давления в пределах нагнетательного гидравлического комплекса с насосами нерегулируемого типа.

Особенности использования ГВС и гидроаккумулятора

При использовании ГВС и гидроаккумулятора для обеспечения их максимально длительного и эффективного функционирования, нужно следовать нескольким довольно простым рекомендациям. При въезде на первую борозду следует отрегулировать показатели давления подпора, провернув маховик против часовой стрелки до отказа и перевести рукоять гидроувеличителя в позицию «Сброс давления».

После того, как будет достигнута максимальная глубина обработки, необходимо отжать рукоять до положения «ГСВ включен». Достигнув конца гона управляющий элемент гидроувеличителя нужно перевести в позицию «ГСВ выключен».

Регулировка проводится в начале работы на определённом участке поле и меняется лишь при переезде на новый участок, либо же при затуплении рабочих агрегатов.

При транспортировке трактора, управляющую рукоять гидроусилителя необходимо перевести в позицию «Заперто».

Заключение

Гидроаккумулятор являет собой важнейший элемент гидравлического комплекса, качество работы которого во многом определяет и общую продуктивность самого трактора. Именно поэтому, следует внимательно следить за его состоянием, вовремя проводя все профилактические и ремонтные работы.

Гидроаккумулятор Принцип работы, назначение и настройка.

Расширительный бачёк, экспанзомат, гидроаккумулятор — это одно и тоже!!!

Данная статья поможет Вам правильно подобрать, купить, а потом еще и установить гидроаккумулятор своими руками. Рассмотрим все нюансы с гидроаккумуляторами.

В этой статье Вы узнаете:

Гидроаккумулятор

 — это специальный элемент систем водоснабжения и отопления, служащий для того, чтобы принять на себя объем жидкости, тем самым отбирая избыточное давление. И возвратить жидкость для поддержания давления. Цели на самом деле три, но они друг с другом пересекаются.
Первая цель — возможность аккумулировать (накапливать) объем жидкости.
Вторя цель — аккумулируя жидкость, отбирать избыточное давление.
Третья цель — мало кто об этом знает — это гашение гидроударов в системе водоснабжения и отопления. Вот почему даже у самых маленьких по объему гидроаккумуляторов, такая большая резьба в один дюйм (1).

Чтобы понять следующую неисправность необходимо видеть схему автоматического водоснабжения частного дома.

Данная схема разбирается в этой статье: Обучающий курс. Автоматическое водоснабжение своими руками.

Как определить неисправности гидроаккумуляторов в автоматической системе водоснабжения частного дома:

1. Вода стала идти маленькими порциями. То есть происходит многократное периодическое выплевывание воды из крана небольшими порциями.
2. Стрелка манометра скачет резко вверх и опускается до нуля.
Если присутствуют данные симптомы, то в первую очередь проверьте следующее: Наблюдая за манометром, нажмите на золотник гидроаккумулятора, выпуская воздух. Если стрелка на манометре резко пошла в низ, значит воздуха очень мало. Удерживайте золотник и до конца спустите весь воздух. Если пойдет вода, то мембрана порвана. Если нет, то мембрана целая и воздух вышел через щели или золотник. Что делать дальше будет описано ниже.

Как определить неисправности гидроаккумуляторов в горячем водоснабжение:

1. Из предохранительного клапана, который установлен у водонагревателя, стало подкапывать.
Если присутствуют данные симптомы, то в первую очередь проверьте следующее: Нажмите кнопку золотника и выпустите воздух на долю секунды. Если воздуха нет, то воздух вышел каким-то образом через щели или золотник. Если полилась вода, значит, порвана мембрана. Если воды нет, то выпустите воздух до конца. Если воздуха нет, и вода не пошла то мембрана целая. Что делать дальше будет описано ниже.

Как определить неисправности гидроаккумуляторов в системе отопления:

1. Давление в системе стало не стабильным, резко поднимается и опускается давление. На сколько оно поднимается и опускается, увы, я Вам не скажу — это зависит от многих факторов. Только опыт подскажет. По опыту могу утверждать, что хорошо настроенная система должна иметь амплитуду не более 0,6 bar. Чем меньше, тем лучше. Это например, от 1,4-2 bar. Если у Вас больше следует насторожиться и проверить работу вашего гидроаккумулятора. Возможно объема недостаточно.
Если присутствует данный симптом, то в первую очередь проверьте следующее: Нажмите кнопку золотника и выпустите воздух на долю секунды. Если воздуха нет, то воздух вышел каким-то образом через щели или золотник. Если полилась вода, значит, порвана мембрана. Если воды нет, то выпустите воздух до конца. Если воздуха нет, и вода не пошла то мембрана целая. Что делать дальше будет описано ниже.
В народе бытует мнение, что воздух постепенно выходит из гидроаккумулятора, даже если все там герметично. Это возможно какими-то капилярными реакциями. Воздух может просачиваться: Даже в сквозь металл и даже резину (Из химии вычитал, да и многие об этом говорили). Но по моему опыту срок работы гидроаккумулятора может доходить до трех лет спокойно. Были случаи из моей практики: Уже года 4 прошло, как я своему отцу установил гидроаккумулятор на водоснабжение, а ему хоть бы хны. Служит отлично.
В случаях, если вышел (выходит) воздух — следует подтянуть гайку на пипке золотника. И купить металлический автомобильный колпачек с резиновой прокладкой, который продается в автомагазинах. И после закачивания воздуха закрутить на пипку колпачек, который не даст выпустить воздух из золотника. О том, чем закачать и сколько закачать будет описано ниже.

Внутри гидроаккумулятора находится резиновая мембрана — эта мембрана выглядит примерно так:

Мембрана повторяет форму самого гидроаккумулятора, который мы видим снаружи. Снаружи мембраны обычный воздух, которым мы дышим. А вовнутрь мембраны наливается вода.


Некоторые гидроаккумуляторы больших объемов имеют такую мембрану:

Вход воды в мембрану осуществляется снизу, а другой вывод предназначен для выпуска воздуха с воды или теплоносителя. Таким образом, большие гидроаккумуляторы оснащены двумя резьбовыми соединениями (1/2-1): Нижний — для питания жидкости (воды или теплоносителя), верхний — для сброса воздуха. Не путайте пипку с золотником от резьбы для выпуска воздуха. В этом случае пипка золотника находится снизу-сбоку. Обычно на верхнюю резьбу накручивают автоматический воздухоотводчик, для выпуска воздуха в автоматическом режиме. Но не исключены случаи, когда на вверх подключают питание жидкости, если позволяет проходной диаметр. Когда происходит питание сверху, то можно пренебречь воздухоотводчиком. В таком случае возможны скопления мелкой крошки, песка, если нет фильтра.

Гидроаккумулятор по-простому, в народе обзывают расширительным бачком. Поэтому гидроаккумулятор и расширительный бачок — это синонимы, так как в силу своей жизни выполняют одну задачу.
Существуют синие и красные гидроаккумуляторы! Так договорились, что синий цвет относиться к водоснабжению и холодной воде. А красный цвет относиться к отоплению и горячей воде. На рынке существуют и бесцветные гидроаккумуляторы.
Есть еще один нюанс: В синих гидроаккумуляторах используется пищевая резина, и производители стараются в синих гидроаккумуляторах использовать безопасную резину для здоровья людей. Также в синих гидроаккумуляторах существует возможность менять мембрану. А в красных не всегда.
Большое заблуждение полагать, что красный гидроаккумулятор выдерживает большие перегрузке по температуре (То есть выдерживать высокие температуры). В нашем случае мы можем так настроить систему, что горячая вода не всегда достигнет гидроаккумулятор. О настройке системы будет описано ниже.
Менять мембрану в гидроаккумуляторе дело совсем не хлопотное. Так что если мембрана порволась, то дешевле все-таки купить саму резиновую мембрану, чем покупать гидроаккумулятор. Чтобы поменять мембрану нужны совсем не хитрые операции: Открутить все болты, вытащить старую мембрану и установить также новую мембрану. Делается это на раз-два. Затягивать нужно равномерно все болты. Нельзя затягивать только один болт до конца, так как может сместиться край мембраны и уйти внутрь, что приведет к подтекам. Герметиком соединения не мажьте, так как герметик он уменьшает трение между металлом и резиной и при затягивании произойдет скатывание (скольжение) мембраны вовнутрь и образует не плотное соединение и тоже произойдут подтеки.
Синие гидроаккумуляторы, почти всегда используются для водоснабжения и поэтому у них завышенный рабочий порог давления до 8 Bar. А у красных до 5 Bar.

Где используют гидроаккумулятор? Назначение гидроаккумулятора.

Если дать определение глазами физика, то гидроаккумулятор используют там, где необходимо:
1. Создать возможность аккумулировать жидкую среду в виде занимаемого дополнительного объема в пространстве. Пространство, которого меняется в зависимости от деформации воздуха в гидроаккумуляторе.
2. Создать возможность понизить или сбалансировать скачки гидростатического давления. То есть уменьшить влияние превышение или понижения давления в замкнутом пространстве.
Значение его как элемента систем водоснабжения и отопления — принимать жидкую среду вследствие увеличения давления и отдавать ее вследствие уменьшения.
Отсюда его назначение — Избавление от скачков давления путем высвобождения или увеличения объема жидкости в замкнутом пространстве.
Назначение его, все-таки зависит от выполняемой задачи, которые и рассмотрим далее.
Где использовать гидроаккумулятор? (От простого к сложному).
1. В системе водоснабжения.
2. В системе отопления.

Параметры гидроаккумуляторов.

Каждый гидроаккумулятор снабжен двумя основными параметрами:
1. Рабочее максимальное давление. В среднем для водоснабжения 6-8 атмосфер(bar). Для отопления 5 Bar.
2. Объем гидроаккумулятора. Сам гидроаккумулятор, который мы видим с наружи — эта наружная форма по объему и указывается в паспорте или на этикетке. Жидкость, которую сможет принять гидроаккумулятор, значительно ниже, может даже равна половине, зависит от амплитуды давления (разница между верхним и нижними пределами давления). Чем выше разница, тем больше сможет принять аккумулятор.
Каждый гидроаккумулятор необходимо проверить на допустимое значение давления накаченного воздуха. У гидроаккумулятора имеется пипка золотник как у автомобильного колеса. Чтобы проверить и выставить требуемое значение давления воздуха понадобится обычный автомобильный насос, которым накачивают автомобильные колеса. Желательно с манометром, который показывает давления внутри шины. Манометры автомобильных насосов имеют шкалу Паскаля (Па,МПа). То есть на манометре шкала в 0,1МПа будет равна одной атмосфере (1 Bar).
О том, сколько должно быть закачено воздуха поговорим ниже.

Гидроаккумулятор в системе водоснабжения.

Если, что-то не понятно про автоматическое водоснабжение частного дома , то прошу ознакомиться здесь: Обучающий курс. Автоматическое водоснабжение своими руками.
Гидроаккумулятор в системе водоснабжения служит для того чтобы аккумулировать воду. Чтобы поддерживать постоянное давление в трубопроводе. В редких случаях на длинных участках трубопровода для защиты от гидроударов.
Также синий гидроаккумулятор необходимо устанавливать на горячее водоснабжение. Там где нагревется вода всегда происходит расширение воды. И вода при расширении начинает увеличивать давление, что приводит к выпуску воды из предохранительного клапана. Чтобы не допускать сильного повышения давления ставят гидроаккумулятор.

Настройка гидроаккумулятора для автоматической системы водоснабжения.

У автоматической системы водоснабжения частного дома, где имеется реле давления, которая настроена на определенные пороги максимального и минимального давления. В этом случае гидроаккумулятору нужно давление ниже, чем минимальный порог нижнего давления на 2-3 метра(0,2-0,3 Bar). Минимальное давление реле можно узнать, понаблюдав за изменением стрелке на манометре давления. То есть если минимальное давление равно 1,5 Bar, то давление воздух должно быть 1,2 Bar.
Порядок настройки:
1. В случаях, если у Вас гидроаккумулятор уже подключен к автоматической системе водоснабжения и есть в нем вода, то необходимо выключить питание системы. Далее слить воду из крана, чтобы вылить всю воду в системе. Оставить кран открытым. Может возникнуть ситуация, когда в вашем гидроаккумуляторе находиться вода. И приступить к накачиванию воздуха через автомобильный или другой насос. В процессе накачивания, если начинает бежать вода из крана, то это означает, что в гидроаккумуляторе находится вода. Данный симптом говорит о следующем: Или произошла разгерметизация воздуха, и воздух вышел через какие либо щели или через золотник; Или порвалась мембрана. И если произошел, какой либо симптом, то необходимо прекратить накачивать воздух. Далее закройте кран и включите систему водоснабжения. Откройте кран и пропустите воду литров 20. Закройте кран. Далее подойдите к гидроаккумулятору и нажмите на золотник до тех пор, пока не кончится воздух. Если через золотник польется вода, то это означает, что мембрана порвалась. Необходимо менять мембрану.
Если воды нет — значит с мембраной все в порядке. Необходимо повторить процесс накачивания, до нужного давления, который был описан выше.
После того как вы установили в гидроаккумуляторе трубуемое давление воздуха, запускайте питание и откройте кран и выпускайте воду. Подойдите к манометру и наблюдайте за стрелкой. Первый раз, когда она упадет до нуля не страшно — это означает что в гидроаккумуляторе было немного воздуха, и он вышел. Но во второй раз, когда стрелка упадет до нуля — это означает, что давления воздуха больше чем минимальное давления реле. Необходимо постепенно сбрасывать воздух с гидроаккумулятора и проверять вновь. Если есть возможность, наблюдайте за выходом воды из крана. Вода из крана должна идти не прерывно.
Существует более профессиональный способ, как выставить давление в гидроаккумуляторе.
Накачать воздух в гидроаккумулятор, чуть больше чем минимальный порог давления реле. Далее подключить к системе водоснабжения. Закрыть краны в санузлах и включить питание. Пусть гидроаккумулятор немного наполниться. Выключить питание насоса. И слить из крана всю воду из гидроаккумулятора — это даст возможность, избавится от ненужного воздуха в системе, который портит настройку. Запустить вновь питание насоса до давления чуть выше порога минимального давления реле. Далее выключить питание насоса. И плавно спустить давление через кран на требуемую отметку на манометре. И если стрелка стоит на требуемой величине ниже минимального порога реле, то спускается воздух из гидроаккумулятора и как только на манометре упало давление, то прекращайте спускать воздух из гидроаккумулятора. Так как стрелка падает в тот момент, когда давление воздуха стало меньше давления системы и в этот момент в гидроаккумулятор начинает поступать вода. И настройка закончена. Далее включите питание и откройте кран для выпуска воды, и наблюдайте за нижним порогом давления и если стрелка на манометре не падает в ноль, значит — все нормально. Если стрелка на манометре резко падает в ноль, значит надо еще чуть-чуть спустить воздуха.

Выбор объема гидроаккумулятора для автоматической системы водоснабжения частного дома весьма спрный вопрос. Я могу рекомендовать чисто экономически — это 80 литров. Не много и не мало, и стоит не дорого. Возможность найти мембрану на такой гидроаккумулятор. Много места не занимает.
Тем, кто желает знать, как собрать автоматическое водоснабжение своими руками перейдите сюда: Обучающий курс. Автоматическое водоснабжение своими руками.
Настройка гидроаккумулятора для горячего водоснабжения.
Информация о том, как подключить электрический водонагреватель в квартире.
На горячее водоснабжение можно использовать синие гидроаккумуляторы. К тому же у них рабочий порог давления выше, чем у красных гидроаккумуляторов.
Сначала рассмотрим схемы, куда устанавливается гидроаккумулятор.
Схема 1.

Схема 2.

Схема 1 больше помогает сэкономить материалы на подключение гидроаккумулятора, также помогает сделать сборку более простой и эффективной. Разница между схемой 1 и схемой 2 не значительна. Лучше выбрать схему 2, так как в гидроаккумулятор будет поступать более остывшая вода.
Что касается объема, то объем для горячего водоснабжения составляет 5-10% от объема нагреваемой воды. То есть если объем нагреваемой воды 300 литров, то объем гидроаккумулятора по паспорту будет 15-30 литров. Дело вкуса, чем больше, тем лучше. Если это большие объемы нагреваемой воды 300-500 литров, то подойдет — 5%. Если маленькие до 100 литров, то 10% от объема нагреваемой воды. Для центрального водоснабжения лучше использовать более большие объемы гидроаккумуляторов. Так как давление там очень не стабильное и попасть под нужное давление очень сложно. Идет большой разброс давления.
Давление воздуха в гидроаккумуляторе для горячего водоснабжения. Тоже сложный вопрос, существуют пока два направления, по которым можно ориентироваться:
1. Среднее значение между минимальным давлением водоснабжения и давлением сброса предохранительного клапана. Это на самом деле условно допустимо. Больше меньше, а гидроаккумулятор все равно будет работать, возможно, даже долго. Обычно у предохранительного клапана 6 bar. Минимальное давление в центральном водоснабжение около 2 bar. И того среднее равно 4 bar.
2. Точный расчет давления. Точный расчет помогает понять такие факторы как: срок службы мембраны, получение максимального КПД гидроаккумулятора.
Чтобы получить расчет нужно обозначить задачу или факторы, влияющие на эти расчеты.
Первый фактор: — это получение максимального КПД (Коэффициент полезного действия).
Второй фактор: Получение большого срока службы работы гидроаккумулятора.
Получение максимального КПД выражается получением максимального аккумулирования воды в гидроаккумуляторе. То есть получить такие параметры, которые способны принять как можно больше воды во время расширения.
Самая основная проблема выхода из строя или функционирования гидроаккумулятора, это разгерметизация двух разных сред (Воды и воздуха). Когда резиновая мембрана рвется — происходит разгерметизация. Также не исключены случаи, когда происходит выход воздуха из гидроаккумулятора, тем самым уменьшая давление в гидроаккумуляторе, что приводит к неправильным параметрам работы гидроаккумулятора. Часто золотник начинает выпускать воздух, и чтобы исключить влияние золотника — необходимо закрутить металлический калпачек с резиновой прокладкой, который продается в автомагазинах. Этот калапачек исключает выход воздуха через неисправный золотник. Также можно еще попытаться затянуть гайку пипки. Смотри изображение.

Из-за чего рвется резиновая мембрана? Мембрана рвется из-за банального износа резины путем постоянного расширения, сужения и изгиба резины. Но есть одна причина, которая сильно увеличивает износ резиновой мембраны, но об этом позже…
Бытует мнение, что когда воздуха не достаточно в гидроаккумуляторе, то мембрана сильно расширяется, тем самым сильно растягивая резину, приводит в конечном итоге к разрыву мембраны. Видя, какие мембраны находятся в гидроаккумуляторе, толкают на мысль, что этого не может быть, так как сами мембраны в размерах бывают достаточными, чтобы расширяясь заполнить или повторить весь наружный объем гидроаккумулятора не причинив себе сильных растяжек. То есть они особо-то там и не растягиваются, чтобы порвать себя растяжением.
Основная причина быстрого износа резины, по крайней мере, мне так кажется, Вы можете думать иначе, но я так выражусь: Это когда происходит быстрая отдача воды гидроаккумулятором. То есть, вода быстро выходит из гидроаккумулятора в следствии — уменьшения или отсутствия давления в системе водоснабжения. Когда вы открыли кран на всю катушку, происходит уменьшения давления в системе водоснабжения и гидроаккумулятор начинает выпускать воду, и как только вода в мембране закончилась, происходит резкое сворачивание мембраны в плоский лист. Края, так называемого листа сильно гнуться. И чем больше разница давления между воздухом и водой, тем губительнее это для резиновой мембраны. Другими словами получается обратные гидроудары. Постоянное такое резкое или даже медленное сворачивание мембраны, очень губительны для резины.
Я, конечно, не спорю с Вами, Вы можете доверять специалистам, которые считают по-другому. Но как бы Вам выразиться. Очень, много людей и специалистов по-прежнему закачивают большое давление в гидроаккумулятор, мотивируя это тем, чтобы сильно не расширять мембрану. Или даже полагая, что мембрана вообще не должна расширяться, только в редких случаях. То есть некоторые специалисты, накачивая сильно гидроаккумулятор, предполагают, что расширения как бы вообще не должны быть, и если вдруг возникнут расширения, то они будут очень редкими явлениями. Тем самым как бы ошибочно считая, что резина большое время будет находиться в постоянном покое (в виде свернутого листа), тем самым увеличивая срок службы. Ошибаются ли они?
Вода в гидроаккумуляторе постоянно при нагревании расширяется, и будет постоянно тревожить гидроаккумулятор.
Поэтому не целесообразно иметь в гидроаккумуляторе мембрану, которая переходит в состояние свернутого листа. Это губительно для мембраны.
И так, выше перечисленное доказательство — дает одно тождество это то, что мембрана не должна, от случая к случаю сворачиваться в лист. А чтобы не происходило сворачивания мембраны в лист, нужно чтобы давление воздуха в гидроаккумуляторе было меньше давления воды. Как бы мембрана в гидроаккумуляторе должна быть постоянно заполнена.
А чтобы получить максимальное КПД гидроаккумулятора, необходимо, чтобы в спокойном режиме воды в гидроаккумуляторе было как можно меньше.
Точным расчетом будет для квартиры: Накачать гидроаккумулятор воздухом до давления меньше чем минимальное давление воды. То есть необходимо или по опыту или по цифрам от специалистов узнать, какое в вашем доме давление, а лучше узнать какое минимальное давление бывает у Вас в квартире. Но учтите еще один факт! Когда вы открываете кран на кухне или в сан-узле, то давление падает — это факт! Поэтому от минимального давления вычтите еще одну атмосферу и получите, то давление, которое необходимо дать воздуху находящемуся в гидроаккумуляторе. Давление будет равно меньше минимального давления воды на 1 Bar.
Вы также можете проверить центральное давление воды своими силами! Есть некоторые способы как проверить:
1. Накачайте гидроаккумулятор воздухом до одной атмосферы. Подключите его к воде. И через мгновение давление воздуха в гидроаккумуляторе будет равно давлению воды. И подключите насос к гидроаккумулятору и он покажет вам давление. После того как Вы узнали давление, то необходимо перекрыть краны водоснабжения и спустить давление горячего водоснабжения до нуля. И приступить к закачиванию нужного давления.
2. Второй способ подойдет, только если имеется кран между гидроаккумулятором и системой водоснабжения. Накачайте гидроаккумулятор до 4 атмосфер, подключите его к воде. Откройте кран — если вода начала затекать в гидроаккумулятор (Прислушайтесь и Вы услышите) значит, давление воды выше 4 атмосфер. Если нет, то закройте кран. Спустите воздух из гидроаккумулятора до 3 атмосфер. Откройте кран — и если вода прожурчала (звук текущей воды в трубе). Вода должна течь как минимум 3-5 секунд. Вы только не спутайте это журчание заполнением трубы ведущей к гидроаккумулятору. Второй способ требует большого опыта или технического инженерного мышления. Он дает возможность сразу выставить давление гидроаккумулятора путем спускания воздуха из гидроаккумулятора, не прибегая к дополнительному закачиванию.
Точным расчетом для частного дома: Накачать гидроаккумулятор воздухом до давления меньше чем минимальное давление воды, на 1bar. То есть если у Вас минимальное давление на манометре показывает 1,5 Bar, то давление воздуха в гидроаккумуляторе должно равняться 0,5 Bar.

Настройка гидроаккумулятора для водяного отопления.

Во-первых, при закачке воздуха в гидроаккумулятор нужно отключить его от системы отопления. Нужно чтобы воды в нем не было.
Здесь схему мы рассматривать не будем, так как любая водяная система отопления обладает расширительным бачком или гидроаккумулятором. Подключение гидроаккумулятора производится в центральный магистральный обратный трубопровод. Поближе к котлу или котельной. Но это не означает, что если установить его в другое место он не будет работать.
Основная задача гидроаккумулятора в водяной системе отопления — это погасить скачки давления при изменении температуры теплоностителя. В данной задаче не требуется большая проходимость в гидроаккумулятор теплоносителя. Достаточно даже подсоединить гидроаккумулятор обычным гибким шлангом, который подключаем бачек унитаза. Но в некоторых случаях необходимо увеличить диаметр подводящей трубы к гидроаккумулятору: В случаях грязной ржавой воды, чтобы исключить засор и скопление песка в трубе (20мм). И в случаях, если необходимо дополнительно защитить трубопровод от гидравлических ударов. В этом случае диаметр трубопровода, должен повторить магистральный трубопровод и должен быть подключен как можно ближе к магистральной трубе.
На моем опыте встречались случаи, когда шланги оказывались не надежным проводником теплоносителя, так как материал, из которых они сделаны просто разъедало коррозией и соединение просто ломалось и трескалось.
Размер или объем гидроаккумулятора для систем отопления.
Для отопления частного дома используйте красный гидроаккумулятор, специально для отопления. Так как в ней резина используется более техническая и больше может прослужить. На синих гидроаккумуляторах используется пищевая резина и производители для этой цели могут пожертвовать качеством резины для здоровья граждан.
Где то слышал, да и продавцы некоторые говорили, что если взять заведомо большой размер гидроаккумулятора, то это будет хуже, чем с маленьким объемом гидроаккумулятора.
Основное правило — чем больше объем гидроаккумулятора, тем лучше. При большом объеме скачки давления менее заметны, чем при малом объеме гидроаккумулятора.
Но существует уже закоренелое правило, и оно оправдывает экономический фактор. Это 10% от всего объема теплоносителя (воды).
Как посчитать объем теплоносителя для вашего дома?
Количество секций самого распространенного радиатора умножьте на 0,3 литра и на полученный ответ добавьте 10-20% подводящего трубопровода, зависит от схемы. Если есть теплые полы, то добавьте 0,2 литра на каждый квадрат теплого пола. (Это упрощенный вариант расчета. Точность условная, статистическая).
Настройка гидроаккумулятора для отопления.
Чтобы посчитать какое давление должно быть закачено в гидроаккумулятор необходимо знать:
1. Высоту самой верхней точки системы отопления или радиатора от горизонта самого расширительного бака. Для трех этажного дома с подвалом предположим 9 метров.
2. Минимальный порог отключения вашего котла. Если у вас сложное электрическое отопительное оборудование (котел), то возможно в нем стоит порог отключения котла при минимальном давлении. Эта защита предназначена, чтобы не допустить работу котла без воды. А если давление маленькое, то возможно воды может не быть. Этот порог обычно равен 0,5 Bar.
Вариант 1. У вас древний котел или работает при любом давлении. В этом случае давление закаченного воздуха в гидроаккумуляторе должно быть равно высоте (От гидроаккумулятора до верхнего радиатора). Если у нас 9 метров, то в переводе на Bar — это будет 0,9 bar или 0,09 МПа. Но учтите, среднее значение давление в системе отопления обязательно будет больше. Далее необходимо холодной водой выставить давление примерно на 3-4 метра больше чем 0,9 Bar — это равно 1,3 bar. И оставить при таком давлении.
Включите отопление и прогрейте систему до 60 градусов и запомните то давление, которое получилось при 60 градусов. И если при такой температуре давление стало меньше, то добавьте теплоносителя до требуемой величины, которую вы запомнили. Если вы не добавите давление, то при остывании теплоносителя возникнет ситуация, когда давление резко будет падать после 0,9 bar. Так как при таком давление в гидроаккумуляторе нет теплоносителя и вода резко уменьшиться. Тем самым в верхних радиаторах может не оказаться требуемого давления.
В доказательства это расчета расскажу вот о чем:
Почему нужно закачать 9 метров напора воздуха? Дело в том, что если давление в системе будет меньше 9 метров, то у нас вода просто не поднимется до верхних радиаторов и не заполнит их. Поэтому давление в системе должно быть всегда больше 9 метров (0,9 bar). А гидроаккумулятор накаченный максимально в исходном положении — имеет меньше теплоносителя внутри себя. И поэтому накаченный гидроаккумулятор с такими параметра при расширении примет больше теплоносителя. Вследствии этого, мы можем смело утверждать, что наш гидроаккумулятор мы используем — с максимальным КПД. То есть с максимальными возможностями.
Кстати для тех, кто не знает, поясняю: 1 bar давления поднимает столб воды на 10 метров в высоту.
Вариант 2. Одноэтажный дом с подвалом (высота 3 метра). Но котел наш отключается при давлении меньше 0,5 bar. В этом случае мы можем не принять во внимание высоту верхних радиаторов. А смело накачивать в гидроаккумулятор воздух до давления чуть меньше 0,5 bar. Накачаем 0,4 Bar. В этом случае Вы можете спокойно выставить давление холодной воды в системе до 1 bar. И больше не добавлять. Потом не забудьте, отметить какое давление будет при нагретой воде до 60 градусов. Если превысит 1,5 bar, то лучше уменьшить для одного этажа. Вообще рекомендую по возможности использовать маленькое давление, но в пределах, того чтобы давление сильно не падало при остывшем теплоносители.
В доказательства второго варианта расскажу вот о чем:
Очень часто сталкивался, да и не я один с таким явлением, что приходите вы дамой и обнаруживаете, что котел не работает. Причин масса, может где-то подтеки. А может электричество отключили и вся вода в системе остыла и это ЗАМЕТЬТЕ, уменьшило давление в системе и давление это ушло за край порога включения котла. А котел то после того как дали электроэнергию — не включился и не стал работать! Поэтому нужно учесть, плавное снижения давления до 0,4 bar. Чтобы при отключении электроэнергии, давление не доходило до критического давления.
Вариант 3. Трехэтажный дом с подвалом (Высота 9 метров) и котел с порогом отключения 0,5 bar. В этом случае мы можем использовать как первый вариант описанный выше. Так как при подъеме воды до 9 метров, у котла будет давление 0,9 bar. Даже если будут большие утечки. Разница между 0,5 и 0,9 bar равна 0,4 bar — это 4 метра. Вы представьте, сколько воды должно вылиться, это 4 метра это почти весь этаж со всеми радиаторам (литров 30). И только после этого у котла давление упадет до критического и котел отключиться. Для третьего варианта гидроаккумулятор накачать воздухом до 0,9 bar. Давление в системе с холодной водой установите 1,3 bar. Давление в системе повысится при нагревании воды. Запомните давление при нагретом теплоносители, чтобы при нагретом теплоносители правильно выставлять давление.
Если вы покидаете дом на несколько дней, то лучше иметь повышенное давление. Так как со временем давление падает из-за высвобождения газов. В будущем Вы сами поймете, сколько необходимо добавить, чтобы проверять отопление раз в месяц. Можно завышать давление до 2,5 bar при хорошо нагретом теплоносителе. Если Вам часто приходится добавлять давление, то стоит задуматься, а все ли в порядке с вашим гидроаккумулятором. Если с гидроаккумулятором все в порядке, значит стоит задуматься об увеличение объема гидроаккумулятора. При увеличение объема гидроаккумулятора, в системе отопления, можно добавить еще один гидроаккумулятор и их будет уже два. Это дает возможность сэкономить на покупке гидроаккумулятора.
Вариант 4. Если это одноэтажное здание и у котла нет порогов отключения. То в этом случае можно вообще накачать гидроаккумулятор до 0,1 bar, А в систему накачать холодной воды до 0,4 bar.
Кстати учтите, что у новых продвинутых котлов имеются встроенные гидроаккумуляторы.
Что касается профессиональной настройки гидроаккумулятора для отопления. То необходимо с начало закачать заведомо большое давление воздуха. Подключить его к системе отопления. Установить в системе отопления требуемое значение, на которое должен быть настроен гидроаккумулятор. После того как настроили, спускаем с золотника воздух и наблюдаем за манометром в системе отопления. Как только стрелка манометра отклонилась (понизилось значение), прекращаем сбрасывать воздух. Закручиваем колпачек и все готово.

Гидроаккумуляторы. Типы и области применения.

Технологии не стоят на месте. С течением времени механические шестерни стали слишком громоздкими, а цепи – тяжеловесными; силы трения маховиков и валов стали недопустимо велики. Требовалось создание привода, способного выполнять все возложенные на него нагрузки, будучи в тоже время компактным и простым в монтаже и эксплуатации. Такой системой передачи энергии стал гидропривод.

В качестве рабочей жидкости была практически несжимаемая среда — минеральное масло. Для создания необходимого давления был разработан ряд насосов, приводимых в движение двигателями, которые, по своему разнообразию типов, справлялись с различными задачами в различных условиях эксплуатации. Понадобились устройства, которые бы распределяли жидкость по разные направлениям и линиям, изменяя скорость движения жидкости и её давление в системе. Так появились гидрораспределители и клапаны. В роли самих исполнительных механизмов были разработаны гидроцилиндры (для линейного перемещения) и гидромоторы (поступательно-вращательные действия).

В качестве линий соединений всех этих устройств используются рукава высокого давления (РВД), представляющие собой резиновые шланги с металлическим сетчатым каркасом внутри, которые могут быть протянуты на довольно значительные расстояния. Это свойство является одним из главных преимуществ гидравлики. Есть ещё одно устройство, которое мы не упомянули, но о котором в этой статье хотелось бы рассказать подробнее. Это устройство, способное накапливать энергию жидкости, когда энергия избыточна, и отдавать, когда она необходима. Это устройство получило название гидроаккумулятор.

Гидроаккумулятор – это сосуд, работающий под давлением, который позволяет накапливать гидравлическую энергию и возвращать её в систему в нужный момент.

По способу накопления энергии гидравлические аккумуляторы разделяются на два типа:

• гидроаккумуляторы с механическим накопителем – грузовые и пружинные гидроаккумуляторы;
• гидроаккумуляторы с пневматическим накопителем.

В грузовых гидроаккумуляторах накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счет потенциальной энергии находящегося на определённой высоте груза. В пружинных гидроаккумуляторах накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счёт механической энергии сжатой пружины. В пневмогидравлических аккумуляторах (пневмогидроаккумуляторах) накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счёт энергии сжатого газа. В пневмогидроаккумуляторах в качестве сжимаемой среды используется газ азот. Каждому типу гидроаккумуляторов свойственны свои преимущества и недостатки.

Грузовой гидроаккумулятор

Преимущества:

• постоянное давление аккумулятора;
• простота конструкции;
• большой рабочий объём;
• низкая стоимость.

Недостатки:

• низкая энергоёмкость;
• высокая инерционность;
• громоздкость конструкции;
• низкое давление.

Пружинный гидроаккумулятор

Преимущества:

• относительная простота конструкции;
• невысокая стоимость.

Недостатки:

• давление зависит от характеристики и линейной деформации пружины;
• небольшой рабочий объём;
• инерционность.

Пневмогидравлический гидроаккумулятор

Преимущества:

• высокая энергоёмкость при малых размерах;
• различные исполнения по конструкции и назначению;

Недостатки:

• давление аккумулятора изменяется в соответствии с политропным процессом сжатия и расширения газа.

Ввиду ряда недостатков гидроаккумуляторы с механическим накоплением энергии не получили широкого распространения и имеют ограниченное применение. Наиболее широкое применение на практике во всём мире получили пневмогидравлические аккумуляторы.

Различные по конструкции (поршневые, баллонные, мембранные, сильфонные) и назначению пневмогидроаккумуляторы позволяют получить решения для многих задач, таких как:

• аккумулирование гидравлической энергии;
• питание системы в нештатных и аварийных ситуациях;
• уравновешивание сил и нагрузок;
• компенсация утечек;
• компенсация объёмов рабочей жидкости;
• демпфирование пульсации поршневых насосов;
• демпфирование пульсаций в напорных и всасывающих магистралях;
• демпфирование пульсации при работе топливных насосов высокого давления дизельных двигателей;
• гашение гидроударов;
• амортизационная подвеска мобильной техники и пр.

По конструктивному исполнению пневмогидроаккумуляторы делят на три типа:

Баллонный гидроаккумулятор — самый распространенный тип аккумулятора на средний расход в гидроприводах быстрого действия. В качестве разделителя среды используется резиновый баллон. Изначально баллон находится под давлением газа. Жидкостная полость соединена с системой. При увеличении давления в системе, баллон сжимается, вбирая в аккумулятор некоторое количество жидкости. При уменьшении давления сжатый газ вытесняет жидкость обратно в систему. Каучуковый баллон по мере износа может быть заменен на новый.

Поршневой гидроаккумулятор — простота конструкции обеспечивает ему сравнительно небольшую стоимость по сравнению с возможностью работать на больших объёмах (до 600 литров). Принцип работы такой же, как и у баллонного, с той лишь разницей, что в качестве разделительной среды используется металлический поршень. От материала уплотнений в поршне зависит среда и температура, с которой совместимы гидроаккумуляторы.

Мембранный аккумулятор — ввиду своих небольших размеров, используется чаще всего там, требуется моментальное высвобождение энергии при небольших размерах (например, станки или мобильная техника). Принцип работы схож с поршневым аккумулятором, только в качестве разделителя сред применяется мембрана. Различают два типа мембранных аккумуляторов: со сварным и разборным корпусом. В сварной конструкции мембрана запрессована в кольцевой паз внутри корпуса, а специальная технология обеспечивает минимальный нагрев во избежание повреждений мембраны при сварке. В этом заключается отличие от разборной мембраны, где верхняя и нижняя части корпуса соединены посредством резьбы. Такое устройство позволяет заменять мембрану, не меняя корпус. Допустимая рабочая температура от -10°С до +80°С.

 

 

Возможно, Вам так же будут интересны следующие материалы сайта:

Насосы, гидромоторы       Трубка гидравлическая       Шланги высокого давления       Манометры

 

Гидроаккумулятор – устройство гидробака и 5 его ключевых функций

Живя в собственном доме, хозяева сталкиваются со многими задачами, которых обычно не возникает в квартире. И одна из них – обеспечить бесперебойную подачу воды. Здесь на помощь приходит насос: включил воду одним из вентилей – давление резко изменилось, насос заработал и погнал воду к крану.

Но сколько раз за день включается вода? И каждый раз запускается насос, рассчитанный на определенное число включений. Чтобы сберечь этот важный элемент водоснабжения, к трубопроводу инсталлируют гидробак. Так что пользователям, планирующим установку гидросистемы в собственном доме, следует разобраться с принципом работы и функциональностью гидроаккумулятора.

Для чего используется гидроаккумулятор?

Действует гидробак совместно с насосом (таким, например, как Leo 3.0), и выполняет немаловажную работу:

1. В устройстве всегда присутствует определенный объем воды под давлением. Благодаря этому запасу удается избегать кратковременных частых включений насоса, которые привели бы его в негодность за очень короткое время.
2. Прибор стабилизирует давление в трубах, удерживает показатель напора на одном уровне. Таким образом он не допускает гидроудара, возникающего при срабатывании насосного устройства.
3. При аварийном отключении воды в нем всегда остается небольшой резерв.

Полезно прочитать: Как выбрать радиатор отопления?

Как устроен гидробак?

По сути, гидроаккумулятор представляет собой герметичную металлическую емкость в форме цилиндра или сферы, внутрь которой вмонтирована эластичная перегородка в виде груши – диафрагма. Она соединяется с гидроаккумулятором специальным пневмоклапаном и именно в ней “хранится” вода, не соприкасаясь с металлическими частями корпуса. Эту камеру делают из прочного эластика (изобутированного или каучукового), соответствующего стандартам для питьевой воды. Таким образом жидкость в такой камере не застаивается и не подвержена затхлости.

Общая конструкция гидробака состоит из таких элементов:

• Корпус;
• Водяная камера с водой под давлением;
• Соединительный фланец для подключения к гидросистеме;
• Ниппельный клапан или специальный кран для стравливания лишней воздушной смеси из устройства;
• Фитинг, фиксирующий мембрану в гидробаке.

Не пропустите: Как выбрать экономный бойлер? 3 важных параметра

Если какой-нибудь элемент вышел из строя и его нужно поменять, отключить гидробак можно без обязательного слива воды из системы. Однако, такой слив может понадобиться в аккумуляторах, в которых не предусмотрен стравливающий клапан. В них стравить воздушный излишек можно только путем полного опорожнения внутренней водяной камеры. В таком случае сливать и заполнять камеру вновь нужно регулярно.

Может пригодиться: ТОП-7 популярных газовых отопительных котлов до 250 квадратных метров

Принцип работы гидроаккумулятора

Рабочие элементы гидроустройства взаимодействуют друг с другом в таком порядке:

1. В подсоединенную к трубопроводу эластичную диафрагму поступает вода, водяная камера полностью заполняется и расширяется.
2. Воздушная смесь во внешней камере между стенками и самой диафрагмой сжимается из-за ограничения объема, достигая требуемого параметра сдавливания.
3. При открытии крана созданное давление внутри прибора выталкивает из эластичной диафрагмы водяной поток и пускает его по трубопроводу к нужному месту.
4. По мере уменьшения водяного запаса в камере давление в устройстве снижается до соприкосновения контактов специального контроллера. Этим он посылает сигнал насосному оборудованию, которое запускается и инициирует повторное заполнение гидробака. После этого контакты контроллера размыкаются.

Таким образом малый расход воды не приводит в действие водяной насос, давления гидробака вполне хватает на частые небольшие водные процедуры. Только опустошив водяную камеру устройства – а там может находиться до 100 л и больше воды – и снизив давление до минимального уровня, система запускает в действие насос.

Стоит прочитать: Как выбрать газовую колонку

Виды гидробаков

Классификация гидроаккумуляторов производится по нескольким признакам.

Способ установки – бывают горизонтальные и вертикальные гидробаки. Выбор устройства обычно связан с параметрами служебного помещения, в котором оно устанавливается. Внешний вид и принцип работы в обоих вариантах аналогичный. Но разница есть. Вертикальные гидробаки, такие, как Imera VA12, оснащаются клапаном, стравливающим воздух из системы, а в горизонтальных предусмотрен наружный насос.

Накопление энергии. Чаще всего используются гидроаккумуляторы с пневматическим накопителем, сжимающим воздух в корпусе. Но есть модели с механическим накопителем – пружинным или грузовым.

Нагляднее увидеть разницу между моделями можно здесь:

Гидроаккумулятор	Достоинства	Недостатки
Пневматический	Небольшие размеры, разнообразие конструкций, разный объем, высокая энергоемкость	Несущественные
Пружинный	Низкая стоимость, простая конструкция	Небольшой объем, давление зависит от качества и степени износа пружины
Грузовой	Большой объем камеры, стабильное давление, невысокая стоимость	Малая энергоемкость, невысокое давление, крупногабаритная конструкция

Объем бака. Здесь вариантов много – гидробаки выпускают с объемом от 2 до 400-500 литров. Для частного дома более подходит столитровая емкость, а для квартиры вполне хватает варианта поменьше.

Назначение. На трубопроводы с холодной водой монтируют гидроустройства синей окраски, в системы горячей воды – красной.

 

Любопытно: Виды кондиционеров: как выбрать кондиционер, который подойдет именно вам

Как сделать правильный выбор?

Перед тем, как приступать к поиску гидроаккумулятора, следует произвести некоторые расчеты. Первым делом посчитать количество единиц бытовой техники, подключенных к водопроводной трубе. Затем определить количество кранов в кухне, санузлах, прачечной. Также не стоит пренебрегать данными о составе семьи: чем больше людей пользуется душем, тем больший объем воды тратится.

Обычно для семьи из трех человек и базового комплекта техники хватает прибора на 30-50 л. Но это без учета водных запасов. Если присутствуют случаи частого отключения света, то лучше остановиться на модели не менее 80 литров.

Гидроаккумулятор как часть гидравлической системы – «Nord West Tool»

Неотъемлемой частью гидравлических систем, функционирование которых носит периодический характер, является гидроаккумулятор. Данное устройство предназначается для создания запаса энергии и отдачи её в нужный момент времени исполнительным механизмам. Конечно, аккумулятор несколько усложняет гидравлику, но даёт существенный выигрыш в КПД. Ведь при наличии аккумулирующего оборудования отпадает необходимость в постоянной работе гидромоторов, в результате чего увеличивается общая эффективность техники.

Кроме создания запаса гидравлической энергии, в перечень основных задач, решаемых с помощью гидроаккумулятора, входят следующие:

• компенсация утечек рабочей жидкости;
• демпфирование гидроударов;
• гашение вибраций;
• обеспечение стабильности давления рабочей жидкости.

Очень часто гидроаккумулятор используется в качестве аварийного источника гидравлической энергии на объектах с жёсткими требованиями по непрерывности технологических процессов.

Общий принцип использования гидроаккумулятора

Функционирование любой гидравлической системы предполагает подачу масла к исполнительным механизмам с помощью специального нагнетательного устройства – гидромотора. При этом часть жидкости направляется в аккумулятор и находится в нём под давлением, равным рабочему давлению в системе.

После совершения полезной работы исполнительный механизм останавливается, и гидравлический мотор отключается. Для повторения рабочего цикла его необходимо снова включить. Попеременное включение и отключение оборудования изнашивает его, и для предупреждения износа используется гидроаккумулятор, который отдаёт масло в магистраль, тем самым повышая давление в системе до рабочих значений. Как только запас масла в аккумуляторе закончится, нужно включить гидромотор, который станет питать исполнительные механизмы, попутно заполняя аккумулятор.

Подобным образом аккумулирующее оборудование функционирует и в аварийных режимах – при утечках рабочей жидкости. В этом случае гидроаккумулятор выбрасывает запасённое масло в магистраль, компенсируя его потери и восстанавливая функциональность гидравлики.

Типы гидроаккумуляторов

В настоящее время в промышленности используются различные по конструкции гидроаккумуляторы. Основная классификация определяется принципом формирования запаса энергии и управления отдачей его в систему. В зависимости от этого критерия всё гидроаккумулирующее оборудование разделяется на три типа.

1. Баллонные.
2. Поршневые.
3. Мембранные.

В прежние годы часто применялись пружинные и грузовые гидроаккумуляторы, но из-за сложности эксплуатации и недостаточной эффективности от использования этих устройств постепенно отказались, и на сегодняшний день они встречаются крайне редко.

Баллонные гидроаккумуляторы являются самыми компактными и благодаря этому находят применение в условиях ограниченного пространства. Недостаток – сравнительно небольшой объём запасаемой жидкости. Это не позволяет использовать баллонные аккумуляторы в крупнообъёмных гидравлических системах, либо вынуждает увеличивать число аккумуляторов, что усложняет оборудование в целом.

Поршневые устройства в противоположность баллонным рассчитаны на создание запаса значительных объёмов масла – до 1000 литров на один гидроаккумулятор. Другое достоинство заключается в возможности контроля положения поршня, по которому контролируют запасённое количество жидкости. В качестве недостатка можно указать инерционность, которая выражается в медленной отдаче масла.

Мембранные гидроаккумуляторы применяются как раз там, где из-за инерционности не могут использоваться поршневые. В этих устройствах данный недостаток отсутствует – они высвобождают масло практически мгновенно. Это делает их предпочтительными для применения в быстродействующей гидравлике.