Pokud počet vodních bodů (baterie, záchodová mísa, pračka, myčka a další) v domě nepřesahuje 2 a čerpadlo má výkon, který nepřesahuje 1,5-2 m 3 / h, pak pro takový dům systém hydraulický akumulátor na 24 litrů. Pokud je počet bodů 3-5 kusů a kapacita čerpadla je menší než 3,5 m 3 / h, je nutné zakoupit expanzní nádrž o objemu 50 litrů nebo 80 litrů. 100metrový hydraulický akumulátor je nutný v případech, kdy počet odběrných míst přesahuje 6 a výkon čerpadla je 5 m 3 / h. Při výběru horizontální nádrže nebo vertikální nádrže je třeba se řídit tím, že pouze vertikální nádrže o objemu 100 litrů a více mají speciální vsuvku pro odvzdušnění, takže menší hydraulické akumulátory lze volit pouze na základě externích znamení.
2. Jak zhruba vypočítat objem hydraulického akumulátoru?
Abychom mohli odpovědět na tuto otázku, musíme nejprve definovat její účel:
– aby se zabránilo příliš častému zapínání čerpadla;
– udržovat tlak v systému, když je čerpadlo vypnuté;
– pro určitou zásobu vody;
– pro kompenzaci špičkových hodnot během spotřeby vody.
Stojí za zmínku, že čím blíže nainstalujete hydraulickou nádrž k čerpadlu, tím lépe bude fungovat. Pokud například nainstalujete čerpadlo do suterénu a umístíte první hydraulický akumulátor vedle něj a druhý hodíte do podkroví, bude objem vody ve druhé hydraulické nádrži menší, protože tlak vody bude nižší. nižší v úrovni podkroví. Pokud oba akumulátory nainstalujete v přízemí, pak bude jejich náplň téměř stejná.
Volba hydraulického akumulátoru z hlediska jeho využití k zajištění rezervy určitého množství vody v případě výpadku proudu závisí na tom, jakou rezervu potřebujete.
A jak vybrat hydraulický akumulátor, aby nedocházelo k častému zapínání čerpadla? Jak víte, čerpadlo se nedoporučuje zapínat více než jednou za minutu. V domácích systémech se zpravidla používají čerpadla, která mají kapacitu přibližně 30 l / min (1,8 m 3 / h). Vzhledem k tomu, že voda v akumulátoru zabírá přibližně 50 % objemu (zbytek je vzduch pod tlakem), 60–80 litrový akumulátor si s tímto úkolem hravě poradí.
Při výběru hydraulického akumulátoru z hlediska kompenzace špičkových hodnot během spotřeby vody je nutné zvážit některé průtokové charakteristiky odběrných míst vody v každodenním životě:
– toaleta – 1,3 l / min;
– kuchyňský dřez – 8,4 l / min.
Řekněme, že máme dvě toalety a všechny výše uvedené body současně spotřebovávají vodu. Celkový objem je přibližně 20 litrů. Vzhledem k procentuálnímu naplnění hydraulické nádrže a skutečnosti, že výrobci čerpadel neumožňují více než třicet spuštění čerpadla za hodinu, bude objem 60–80 litrů v našem příkladu pro nádrž zcela stačit.
3. Správný výběr akumulátorů pro jednotlivé vodovody je poměrně komplikovaný.
Je zde velké množství vstupních údajů, které je potřeba zohlednit. Kromě tradičního sprchového koutu a vodovodní baterie v kuchyni lze moderní domy vybavit vanou, bidetem, kanalizací, pračkou a dalším vybavením, které k provozu vyžaduje vodu. Kromě vybavení může být různý i počet osob v domě.
Jsou to objektivní faktory, ale při volbě velikosti hydraulického akumulátoru je třeba vzít v úvahu i subjektivní faktory. Například kolikrát za hodinu můžete zapnout čerpadlo a naplnit akumulátor? Co se stane, když vodu použije několik lidí najednou? Co se stane, když pračka v tuto chvíli běží?
Je třeba poznamenat, že podle našeho názoru dosud v Rusku neexistovaly žádné metody pro výběr velikosti hydraulických akumulátorů.
Za prvé proto, že v Rusku neexistovaly žádné individuální systémy zásobování vodou. Za druhé, požadavky lidí na takové systémy jsou příliš odlišné.
Nabízíme metodu výběru objemu hydraulického akumulátoru, která vychází z mezinárodní výpočetní metody UNI 9182.
Začněme tím, že pokud máte doma pouze vodovodní baterii, sprchový kout a vodovodní baterii, pak nemusíte nic počítat. Potřebujete standardní vodovodní instalaci s 24litrovým hydraulickým akumulátorem. Klidně si to kupte. Optimální je v případech, kdy je počet trvale bydlících v domě do čtyř osob. I když budete v budoucnu potřebovat navýšit počet vodovodních kohoutků, můžete si jednoduše zakoupit samostatně a nainstalovat další 24litrový hydraulický akumulátor na libovolném místě vodovodního systému.
Metoda výpočtu je určena pro jednotlivé domy vybavené kanalizací (septikem), vanami a dalším zařízením, které spotřebovává značné množství vody.
1. Určete celkový koeficient spotřeby vody Su. Chcete-li to provést, vytvořte si seznam bodů analýzy ve vaší domácnosti a uveďte počet každého typu zařízení.
2. Vyplňte tabulku 1. Její druhý sloupec je tabulkou koeficientů pro četnost použití jednotlivých typů zařízení (Cx). Do třetího sloupce zadejte počet zařízení každého typu zařízení ve vaší domácnosti (n). V pravém sloupci tabulky vynásobte hodnotu Cx číslem n. Sečtěte hodnoty tohoto sloupce. Získáte celkový koeficient spotřeby vody vašeho domu.
Pro zajištění nuceného oběhu média ve vodovodních systémech se používají různá čerpadla. Ale pokud analyzujete jejich denní, týdenní nebo měsíční plán, představuje to řadu fází: provozní (jednotka je v aktivním stavu a zajišťuje pokles tlaku) a nečinnost (čerpadlo nefunguje kvůli nedostatečné spotřebě). Čím častěji se tyto fáze vzájemně mění, tím vyšší je spotřeba energie, opotřebení součástí jednotky a riziko vodních rázů v systému. Všechna tato negativa lze neutralizovat minimalizací počtu startů motoru čerpadla, pro které se v procesu návrhu počítá a vybírá expanzní nádrž nebo hydraulický akumulátor. Jedním z klíčových kritérií v tomto procesu je stanovení optimálního objemu nádoby. V tomto článku se pokusíme pochopit, co by mělo být například pro uspokojení potřeb průměrné rodiny o 4 lidech.
Zařízení, typy a princip činnosti
Hydraulický akumulátor je ve většině případů válcová nádoba s kulovým, polokulovým, eliptickým apod. dnem (je to nutné pro rovnoměrné rozložení tlaku na stěny nádrže). Uvnitř je rozdělena na dvě části, které interagují prostřednictvím elastické membrány dutiny: vzduch (plyn) a voda. K výrobě bariéry se používají různé druhy pryže: přírodní a syntetická (butadien, etylen propylen, butyl).
Dnes se používají dva hlavní konstrukční typy membrán:
- Membrána. Má soustředný miskovitý tvar a je připevněna podél obvodu nádrže v její rovníkové rovině;
- Hruškovitého tvaru. Tvarem připomíná válec, jehož jedna strana (spodní) je prázdná a druhá má speciální přírubu pro montáž na přírubu nádrže. Ten je umístěn na jednom ze dna nádoby.
Rozdíl mezi oběma schématy je zřejmý:
- V první možnosti jsou objemy vzduchu i vody umístěny ve vnitřní dutině nádrže, pouze uprostřed oddělené membránou;
- Ve druhé možnosti je objem vody umístěn uvnitř hrušky a objem vzduchu je mezi ní a vnitřními stěnami nádrže.
V každém případě je na jednom konci akumulátoru příruba s ventilem pro přívod / vypouštění vody a na druhém – pro vzduch. Tlak v nádrži a v systému se ustavuje změnou objemů dvou dutin. To je jasně vidět na posledním obrázku, takže můžeme formulovat princip fungování takové instalace:
- V počáteční fázi, kdy čerpadlo nefunguje, když není přívod vody a tlak v systému je stabilní, zůstává vodní dutina prázdná, respektive vzduchová dutina má maximální objem;
- Po zapnutí čerpadla začne do nádrže proudit voda a vytlačovat vzduch. Ten tlačí na ventilovou desku a blokuje ji;
- Protože voda je podle svých fyzikálních a mechanických vlastností prakticky nestlačitelné médium, vzduchová dutina se zmenšuje. V souladu s tím se tlak v něm zvyšuje, což je řízeno odpovídajícím relé. Jakmile je dosaženo prahové hodnoty, odpojí čerpadlo od sítě;
- Když začne shromažďování vody, například když spotřebitel otevře kohoutek, voda z nádrže proudí pod tlakem do přívodního potrubí, což umožňuje, aby čerpadlo zůstalo vypnuté.
Jak asi tušíte, relé dodá napětí na kontakty čerpadla v okamžiku, kdy tlak v nádrži dosáhne spodní prahové hodnoty a výše popsaný cyklus se bude znovu opakovat.
Důležité! Navzdory tvrzení mnoha „znalých“ poradců v obchodech je tvrzení, že hydraulický akumulátor udržuje konstantní tlak v systému, zásadně chybné. Jednak proto, že jeho jedinou pracovní částí je pryžová membrána, která nemá pohon, a proto není schopna samostatně měnit svůj tvar a ovlivňovat tlak uvnitř nádrže. K tomuto procesu dochází v důsledku přítoku/úbytku vody, která je čerpána čerpadlem! Za druhé, úloha hydraulického systému je redukována na zajištění hladké změny tlaku v systému, s vyloučením jeho prudkého zvýšení nebo snížení při zavírání nebo otevírání kohoutků, a proto eliminuje riziko vodních rázů.
Dalším, možná základním principem klasifikace hydraulických akumulátorů je způsob instalace: vertikální a horizontální. Jejich princip fungování je stejný, ale hlavní rozdíl spočívá ve schématu odstraňování vzduchu, který se hromadí v systému. U nádrží vertikálního typu je v horní části umístěn speciální ventil a při vodorovném uspořádání je speciální část potrubí vybavena mimo nádrž. Taková řešení se používají pro objemy nádob nad 50-100 litrů a na malých hydraulických akumulátorech, bez ohledu na schéma instalace, je vzduch odváděn úplným vypuštěním vody.
Volba hlasitosti
Je zřejmé, že pro zajištění optimálních provozních podmínek pro vodovodní systém je nejprve vybrán hydraulický akumulátor na základě požadovaného objemu. V tomto případě můžete použít jak obecná (přibližná) doporučení, tak přijmout velmi specifické metody výpočtu. V prvním případě může být konečná volba ovlivněna účelem, pro který je nádoba určena. Jak ukazuje praxe, existuje mnoho možností.
Minimalizace počtu spuštění čerpadla
Z hlediska úspory energie a prodloužení životnosti by čerpadlo nemělo být zapnuto více než 30x za hodinu. Chcete-li zhruba vypočítat objem v tomto případě, budete muset vzít v úvahu další dva parametry:
- Kapacita čerpadla (QH). Ve většině bytových jednotek je to přibližně 2-3 m3/hod (2000-3000 l/hod);
- Užitný objem hydraulického akumulátoru (VEF). Jedná se o množství vody, které lze z nádrže odebrat v mezích minimálního a maximálního tlaku činnosti relé (respektive zapnutí a vypnutí čerpadla). V praxi je to asi 40 % celkové kapacity.
Chcete-li zajistit tento stav, musíte vybrat nádrž s celkovým objemem alespoň:
Většina výrobců vytváří speciální tabulky založené na tlaku zapnutí/vypnutí čerpadla a tlaku předvzduchu.
Záložní zdroj vody
Existuje mnoho případů, kdy dojde k výpadku elektřiny, což znamená, že čerpadlo nefunguje. V takové situaci lze využitelný objem vody v akumulátoru využít jako rezervu bez nutnosti odebírat ji ze systému. Je zřejmé, že minimální hodnota by měla být stanovena pomocí předchozí metody a optimální hodnota by měla zohledňovat počet spotřebitelů a přibližnou spotřebu vody.
Takže ve většině případů pro rodinu 1-2 lidí stačí nádrž o objemu 24 litrů, pro tři spotřebitele – od 50 litrů a pro čtyři a více spotřebitelů – od 100 litrů. První věc, která vás v této situaci napadne, je, že čím větší objem, tím lépe. Neměli bychom ale zapomínat, že vodní rezerva je spíše vedlejším efektem či bonusem než hlavní funkcí. Hlavní věcí není přehánět to, aby nevznikly nepříjemné následky (více o tom později), ale je lepší používat speciální nádoby, které jsou k tomu určeny.
Minimální objem HA
Chcete-li provést teoretické výpočty, můžete použít následující vztah:
V tomto vzorci: K – účiník motoru; Amax – maximální průtok čerpadla, l/min; Pmin, Pmax – tlak při zapnutí a vypnutí čerpadla, bar; Pár – tlak vzduchu v HA komoře, bar. Všechny tyto parametry jsou uvedeny v seznamu technických charakteristik zařízení.
