Расчет гидроаккумулятора для водоснабжения

Сборка отопления дома имеет разные части. Эти узлы монтажа неоспоримо важны. Поэтому соответствие частей системы необходимо делать технически грамотно. На открытой странице мы сможем найти и выбрать для квартиры необходимые части системы. Схема отопления насчитывает, механизм управления тепла, циркуляционные насосы, радиаторы, провода или трубы терморегуляторы, крепежную систему, фиттинги, автоматические развоздушиватели котел отопления, расширительный бачок.

Расчет гидроаккумулятора системы отопления

Для определения объема могут быть использованы два метода: с учетом типа насоса, используемого в системе или по методу «Единиц расхода», т.е. с учетом максимального расхода воды.

СРЕДНЯЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ НАСОСА

Этот метод используется для расчета объема гидроаккумулятора на основании средней производительности насоса (соответствующей максимальному расходу воды Q max ) и минимальных и максимальных значений динамического давления (с учетом разницы уровней, потерь и т.д.).

Vt — объем гидроаккумулятора в литрах.

Q max – средняя производительность насоса, равная максимальному расходу воды (в литрах/мин).

а – максимально допустимое число запусков насоса в час (значение, рекомендуемое производителем насоса).

P max – максимальное абсолютное давление, на которое настроено реле давления, равное относительному давлению + 1Атм.

P min – минимальное абсолютное давление, на которое настроено реле давления, равное относительному давлению + 1Атм, которое не должно быть ниже, чем (высота строения в метрах)/10 + 1Атм

Пример: определить объем гидроаккумулятора для системы с реле давления, отрегулированным на минимальное давление 2.5 бар и максимальное – 4.5 бар при требуемом расходе воды 115 л/мин.

?P =5.5-3.5=2 АТА;

Pprec =3.5-0.5 =3АТА;

Vt =16.5*115*5.5*3.5/12/2/3=507.32 л

МЕТОД «ЕДИНИЦ РАСХОДА»

Этот метод используется для расчета объема гидроаккумулятора на основании максимального расхода воды и минимального и максимального значений динамического давления, на которое настроено реле. Каждой точке водоразбора соответствует определенное значение единицы расхода (см. таблицу расходов). Просуммируйте все значения и по таблице определите соответствующее значение максимального потока Qmax .

Пример: Рассчитать объем гидроаккумулятора в частном доме. Единицы расхода определяются по таблице.

2 умывальника=2 1 биде=1 1 сливной бачок=3

1 кухонная мойка=2 1 ванна=2

1 стиральная машина=2 1 душ=2

14 единицам расхода по таблице соответствует Qmax =0.68л/с

Максимальное давление реле = 3.5 бара (4.5 АТА)

Минимальное давление реле = 2.5 бар (3.5 АТА)

Следовательно, ?P =4.5-3=1.5

Гидроаккумуляторы применяются в различных системах водоснабжения. В данной работе рассмотрим методы их подбора для индивидуальной системы водоснабжения. Кроме традиционных душа и крана на кухне, современные дома могут быть оснащены ванной, биде, канализацией, стиральной машиной и другим оборудованием, для работы которого необходима вода. Помимо оборудования, различным может быть количество людей, находящихся в доме. Это объективные факторы, но при выборе размеров гидроаккумулятора приходится учитывать и субъективные. Например, сколько раз в час можно включать насос и заполнять гидроаккумулятор? Что случится, если сразу несколько человек будут пользоваться водой? Что будет, если в это время работает стиральная машина?

Для правильного расчёта параметров мы предлагаем методику подбора объёма гидроаккумулятора, в основу которой положен международный метод расчёта UNI 9182. разработанный итальянскими инженерами.

Начнем с того, что если в вашем доме только кран для воды, душ и кран для полива, то ничего считать не надо. Вам нужна стандартная установка водоснабжения с 24-литровым гидроаккумулятором. Смело покупайте её. Она оптимальна в тех случаях, когда рассматривается оборудование для небольшого дома (дачи) и при непостоянном использовании. Даже если в перспективе потребуется увеличить число точек разбора воды, то можно будет просто купить отдельно и установить в любую точку системы водоснабжения еще один гидроаккумулятор объёмом 24 л. Если дом без канализации, но с количеством точек разбора воды более трех, то в любых случаях вам достаточно гидроаккумулятора объёмом 50 л.

Методика расчёта предназначена для индивидуальных домов, оснащенных канализацией (септиком), с ванными и другим оборудованием, потребляющим значительное количество воды, и состоит из нескольких пунктов

1. Следует определите суммарный коэффициент потребления воды Су. Для этого составьте перечень точек водоразразбора в вашем доме и укажите количество каждого вида оборудования.

Таблица 2 Частный дом

Введение

Еще несколько лет назад слова «гидроаккумулятор» и «экспансомат» были известны только узкому кругу специалистов. В то время широко развивалось коллективное коммунальное хозяйство. Его обслуживание осуществляли слесари-водопроводчики, работа которых в основном заключалась в замене прокладок в смесителях и унитазах многоквартирных домов. Все инженерное оборудование для водоснабжения индивидуальных домов сводилось к колодцу и насосу «Малыш», конструкция которого на протяжении последних тридцати лет практически остается прежней.

Но жизнь меняется. Люди хотят иметь цивилизованные условия на своих дачах и в индивидуальных домах, с горячей и холодной водой, системой отопления и нормальной канализацией. Все это привело к возникновению новой отрасли — инженерное оборудование для индивидуального дома.

Возникли сотни фирм, поставляющих, торгующих, монтирующих и эксплуатирующих это оборудование. К сожалению, наша промышленность даже в годы своего расцвета серьезно не занималась развитием инженерного оборудования для индивидуального дома. Поэтому сейчас это оборудование в основном импортное.

Назначение гидроаккумуляторов и расширительных баков

Первоначально разделим все рассматриваемые баки на два основных типа.

Первый тип — устройства, предназначенные для компенсации избыточного давления (объема) в нагревательных приборах. Это расширительные баки, или «экспансоматы» от английского слова «expansion» — расширение. Чтобы представить, для чего нужны экспансоматы, рассмотрим работу системы отопления.

При нагреве котла температура жидкости-теплоносителя в нем повышается. При нагреве жидкость расширяется. Это приводит к увеличению ее объема примерно на 0,3 % на каждые 10°С. Поэтому при увеличении температуры на 70°С первоначальный объем теплоносителя увеличится примерно на 3 %. Жидкость практически несжимаема и если система отопления не будет оснащена дополнительным устройством, позволяющим куда-то деться этому обьему, то неизбежно произойдет ее разрушение. Для исключения этого и применяются расширительные (компенсационные) баки.

Распространенные в прошлом открытые расширительные баки имели ряд недостатков и в настоящее время практически не применяются. Учитывая российский инженерный консерватизм, еще раз опишем некоторые недостатки открытых расширительных баков:

  • Наличие открытого бака определяет повышенную испаряемость жидкости и необходимость постоянного ее пополнения;
  • Более дорогая установка открытого бака. Он должен быть установлен в самой верхней части системы отопления. Надо предусмотреть специальное место и обеспечить его утепление и исключение замерзания, в то время как закрытый бак может быть установлен в любом месте;
  • Повышенная коррозия в системе из-за доступа в нее кислорода;
  • Открытая система отопления работает при низком давлении и поэтому трудно управляема.

    Второй основной тип баков — это баки для воды (гидроаккумуляторы). Их задача — аккумулировать некоторое количество воды и выдавать это количество под нужным давлением в нужный момент. Подобно отопительным системам, баки для воды могут быть открытые и закрытые. Все недостатки, перечисленные ранее для открытых баков отопительных систем, распространяются и на баки для воды. Но кроме того, необходимо устройство, исключающее переполнение бака.

    Внешний вид экспансоматов и гидроаккмуляторов представлен на рис.1 и 2.

    Расчет мощности котла, который станет основой вашей будущей отопительной системы, является важной задачей. Завышенная расчетная мощность приведет к необоснованным затратам на приобретение оборудование, его монтаж и эксплуатационные расходы, а недостаточная мощность – к холодным и неуютным помещениям в зимний период.

    Приблизительно подсчитать мощность отопительного агрегата, который вам необходим, можно с помощью несложных формул. (См. также: Промышленные котлы отопления )

    Так, если котел требуется для отопления эффективно утепленного дома, служащего для всесезонного проживания, имеющего стены толщиной в 1,5 – 2 кирпича и оконные проемы не более 15% от площади стен, то можно принять за основу тот факт, что для обогрева 25м 3 такого помещения потребуется 1 кВт мощности отопительного агрегата.

    Если дом имеет среднюю степень утепленности или две или более стен, граничащих с улицей, то 1кВт мощности позволяет отопить 15 – 20м 3 помещения.

    Панельный дом с наличием внутренней облицовки и добротной кровлей без щелей позволяет обогреть 1кВт – 10 – 15м 3. (См. также: Как подобрать котёл по площади )

    Помещения с тонкими стенами из пиломатериалов требуют высоких затрат мощности на обогрев. В данном случае 1 кВт хватит для отопления всего 7 – 10 м 3 .

    Для повышения эффективности работы котла и возможности экономии энергоносителя с успехом применяют тепловые аккумуляторы. Особенно их эффективность высока в теплоснабжающих системах периодического типа.

    Объем гидроаккумулятора должен выбираться таким образом, чтобы для нагрева воды в баке на 40 0 С, понадобилось около трех часов. (См. также: Критерии выбора газового отопительного котла )

    Принцип работы такой системы заключается в том, что некоторая часть мощности отопительного агрегата расходуется на нагрев воды, которая находится в отдельной емкости – гидроаккумуляторе. Этот бак оснащен высокоэффективной теплоизоляцией, которая сводит теплопотери к минимуму. После прекращения работы отопительного агрегата температура в помещении начинает падать и датчик температуры воздуха в здании или теплоносителя в трубопроводе дает сигнал о включении циркуляционному насосу, который начинает перекачку горячей воды из гидроаккумулятора в систему. Когда температура воды в отопительной системе достигает установленного уровня, датчик сигнализирует о необходимости прекращения работы насоса. Температура в баке несколько снижается, но остается на достаточно высоком уровне. Такие периодические включения и отключения насоса продолжаются до того момента, пока вода в баке будет горячее воды в системе. Гидроаккумулятор позволяет поддерживать комфортную температуру в помещении на протяжении двух суток в условиях неработающего котла. Если жильцы дома отсутствуют, то термостат, настроенный на низкую температуру, поддерживает тепловой баланс в доме с помощью накопительного бака в течение длительного времени.

    Правильно выбранный котел и установка гидроаккумулятора позволят владельцу частного домостроения существенно сэкономить на расходах по оплате услуг энергоснабжающих организаций, обеспечив рациональный и комфортный обогрев помещения.

    Использование материалов разрешено только при наличии индексируемой ссылки на страницу с материалом. По всем вопросам обращайтесь на dom@otopimdom.ru

    Так же интересуются

    • Расчет теплоаккумулятора для отопления
    • Система отопления с теплоаккумулятором

    21 октября 2019 года

  • Источник: https://sistema-otopleniya.ru/teploakkumuljatory/raschet-gidroakkumuljatora-sistemy-otoplenija.html

    Калькуляторы расчета объема гидроаккумулятора

    Одним из основных элементов насосной станции, работающей в автоматическом режиме с управлением по давлению воды в системе, является гидроаккумулятор. Нередко его еще именуют закрытым расширительным баком, хотя такое определение, по правде говоря, в приложении в системе холодного водоснабжения — не вполне корректное. Это устройство выполняет ряд важнейших функций, без которых насосная станция в принципе невозможна, как таковая.

    Калькуляторы расчета объема гидроаккумулятора

    Одним из основных параметров гидроаккумулятора является его вместительность. Точнее, полный объем бака, который разделен мембраной («грушей») на воздушную и водяную камеры. Важно подобрать такой, чтобы он не занимал лишнего места, то есть, желательно, покомпактнее, и в то же время — делал эксплуатацию домашней системы водоснабжения по максимуму комфортной и экономной. Нужно найти «золотую середину», и помогут нам в этом калькуляторы расчета объема гидроаккумулятора.

    Предстоит последовательно решить две задачи, то есть будет предложено два калькулятора. К каждому прилагается краткое пояснение.

    Определение оптимального объёма гидроаккумулятора

    Существует несколько подходов к выбору оптимального объема этого бака. Например, рекомендуют таблицы, в которых потребителю предлагается исходить и создаваемого в аккумуляторе запаса воды.

    В нашем же случае используется формула, которая разработана одним из ведущих производителей подобного оборудования и отлично подходит именно подл случай насосной станции.

    Саму формулу приводить не будет – просто перечислим те величины, которые нам потребуется для расчета.

    • Примерный максимальный расход воды, выраженный в литрах в минуту. Определение этого расхода как раз и станет первым действием в череде наших вычислений.

    Калькулятор расчета максимального расхода воды

    Пояснения по расчету расхода

    Все достаточно просто. Сантехнические приборы и бытовая техника, подключаемая «по воде», характеризуется определённым средним расходом. Если указать те приборы и аксессуары, что имеются или планируются к установке в доме, программа просуммирует их показатели.

    Понятно, что все приборы бывают задействованы одновременно крайне редко, а то и вовсе — никогда. Но на этот счет в алгоритме калькулятора есть специальная «плавающая» величина, которая учтет вероятностную составляющую итогового результата.

    Полученный результат потребуется для дальнейших расчетов.

    Вернемся к величинам для основной формулы.

    • Потребуется три значения давления – предварительной накачки воздушной камеры гидроаккумулятора, а также нижний и верхний порог срабатывания насоса. То есть минимальное давление в системе, при котором насос запускается и пополняет бак водой, и максимальное, при котором питание установки отключается.

    Эти значения тоже, понятно, берутся не «с потолка». Существуют определенные рекомендации по выбору оптимальных показателей. Информация об этом хорошо изложена и на нашем портале.

    Какие показатели давления используются при регулировке насосной станции?

    Управление насосной станцией возлагается на реле давления. А при его настройке должны использоваться значения давления, которые обеспечат максимально удобную безопасную для самой системы эксплуатацию. Как и по каким параметрам проводиться регулировка насосной станции – читайте в специальной публикации нашего портала.

    • Наконец, необходимо будет указать максимальное количество включений насоса в течение часа. Такая рекомендация очень часто содержится в паспортных данных насосного оборудования. Если нет, то можно руководствоваться следующей рекомендацией:

    Желательно, чтобы насос даже при практически беспрерывной работе системы водопровода на максимальном расходе воды включался не чаще, чем 1 раз в 4÷5 минут. То есть получается 12÷15 раз в течение часа.

    Все необходимые исходные данные перечислены – можно переходить к расчету.

    Калькулятор расчёта рекомендуемого объема гидроаккумулятора

    Пояснения по расчету

    Особых пояснений тут, наверное, и не требуется – все уже сказано выше. Единственное то, что полученный результат, понятное дело служит лишь ориентиром. Покупать так или иначе придётся из стандартной линейки размеров баков. Как правило, берут ближайший по объему в большую сторону.

    Источник: https://stroyday.ru/kalkulyatory/vodoprovod-i-kanalizaciya-kalkulyatory/kalkulyatory-rascheta-obema-gidroakkumulyatora.html

    ГИДРОАККУМУЛЯТОРЫ применяются в различных системах водоснабжения. В данной статье рассмотренны методы подбора гидроаакумуляторов для индивидуальных систем водоснабжения.
    Гидроаккумулятор, гидробак или мембранный бак — необходимый элемент для закрытой, автаномнойсистемы водоснабжения в любом частном доме. Эти устройства предназначены для:
    1.Аккумулирования воды и обеспечения требуемого и постоянного давления в системе водоснабжения;
    2.Уменьшения частоты включения насоса, что способствует увеличению ресурса насоса;
    3.Предотвращение системы от гидроударов, при внезапном отключении или включении насоса;
    4.Поддержания резервного количества воды, в случае отключения электричества. В системах горячего водоснабжения гидроаккумуляторы применяются для компенсации температурных расширений.
    Устройство и принцип работы гидроаккумулятора
    Гидроаккумулятор представляет собой герметичную, металлическую емкость, внутри которой расположена эластичная мембрана, которая разделяет ёмкость на две части. В одной части находится закачанный под давлением инертный газ или воздух, а в другой – вода. Вода находится в водяной камере-мембране и не соприкасается с металлическим корпусом. Мембрана изготовлевается из крепкого резинового материала EPDM, соответствующего всем гигиеническим и санитарным нормам питьевой воды. В воздушной камере находится пневмоклапан (золотник), регулирующий давления воздуха.
    Вода подается в систему водоснабжения и гидроаккумулятор с помощью насоса. В результате давление в водопроводной сети возрастает. Когда оно достигает определенного, заранее установленного значения, система автоматического управления отключает насос и подача воды прекращается. При небольшом объеме забора воды, гидроаккумулятор отдаст этот объем, давление в системе понизится, но реле давления не включит насос. При заборе большего объема воды и достижения нижней отметки давления, выставленной на реле, насос включается и начинает качать воду, чтобы компенсировать ее расход.
    Гидроаккумуляторы могут быть вертикальной и горизонтальной конфигурации. Гидроаккумуляторы для водоснабжения и расширительные баки для системы горячего водоснабжения рассчитанны на температура до 80 град С и давление до 12Атм.
    Выбор гидроаккумулятора
    Какой тип гидроаккумулятора выбрать?
    В зависимости от формы корпуса данное оборудование делится на два типа — гидроаккумулятор горизонтальный и вертикальный. Выбор формы бака осуществляется исходя из размеров помещения, где он будет установлен, руководствуясь в первую очередь, наличием свободного места в помещении. Если же свободное пространство позволяет установить любую из модификаций, а объем гидроаккумулятора превышает 100 литров, целесообразнее станет приобретение вертикальной модели. Дело в том, что в системах водоснабжения в воде всегда находится растворенный воздух. Со временем при работе системы этот воздух выделяется из воды и скапливается в различных местах, образуя воздушные пробки. Одним из таких мест является верхняя часть гидроаккумулятора внутри резиновой мембраны. В вертикальном гидроаккумуляторе площадь верхней части меньше, что облегчает процесс стравливания воздуха. Обычно это делается с помощью специального воздухоотделительного клапана.
    В гидроаккумуляторах горизонтального типа удаление воздуха можно сделать с помощью дополнительного участка трубопровода с вентелем.
    В гидроаккумуляторах не больших объемов, удаление скопившегося в них воздуха осуществляется путем переодического отключения электропитания насоса и стравливания скопившегося воздуха через водоразборную точку, наиболее близко расположенную к гидроаккумулятору.
    Как выбрать объем гидроаккумулятора водоснабжения?
    Правильно выбронный объем гидроаккумулятора для систем водоснабжения, может обеспечить не только стабильность давления в индивидуальном трубопроводе, но и продлить срок службы насоса и коммуникаций.
    Существует большое количество исходных данных, которые необходимо учитывать:
    1.Количество оборудования, для работы которого необходима вода;
    2.Количество людей, пользующихся водой;
    3.Количество допустимых включений/выключений насоса в час.
    4.Производительность насоса

    Номинальный объем выбирается с учетом того, что гидроаккумулятор при нормальном режиме работы включается около 15 раз в час. При этом базовым параметром в расчетах выступает объем потребления воды.
    Ниже приведены несколько способов расчета объема гидроаккумулятора:
    1.В зависимости от типа установки и мощности насоса.
    Поверхностные насосы:
    мощность до 1 кВт — горизонтальная модель на 24 л.
    мощность более 1 кВт — горизонтальная модель на 50 л.
    Погружные насосы:
    мощность до 500 Вт — горизонтальная или вертикальная модель на 24 л.
    мощность до 1 кВт — горизонтальная или вертикальная модель на 50 л.
    мощность до 1,5 кВт — горизонтальная или вертикальная модель на 100 л.
    2. По количеству точек водоразбора.
    — до 3-х точек водаразбора, насос с производительностью порядка 2 куб. м./час — гидроаккумулятор до 24 л.
    — до 8 точек водаразбора, насос с производительностью порядка 3,5 куб. м./час — гидроаккумулятор 50 л.
    — более 10 точек водаразбора, насос с производительностью порядка 5 куб. м./час — гидроаккумулятор 100 л.
    3. По параметру производительности

    Расчет выполняется по формуле:
    O = K*Rmax*(Dmax + 1)*(Dmin+1)/(Dmax-Dmin) — (P + 1)
    Где:
    K — коэффициент мощности насоса;
    — мощность 0.55-1.5 кВт — 0.2;
    — мощность 2-3 кВт — 0.375;
    — мощность 4-5.5 кВт — 0.625;
    — мощность 5-9 кВт — 0.875.

    Rmax — наибольший планируемый расход литров воды в минуту;
    Dmax — уровень давления воды в баке для выключения насоса (Бар);
    Dmin — граница давления воды для включения насоса (Бар);
    Р — давление воздуха в гидробаке (Бар).

    4. Метод расчёта UNI 9182
    Этот метод является более точным алгоритмом расчета объема гидроаакумулятора и рассчитан для помещений, оснащенных оборудованием, потребляющим значительное количество воды.
    Методика расчёта UNI 9182 состоит из нескольких пунктов:
    1.Определение суммарного коэффициента потребления воды Су.

    Вид оборудования

    Коэффициент использования Сх

    Количество каждого вида n

    Произведение Сх х n

    Туалет

    Душ

    Ванная

    Кран в раковине

    Биде

    Кран в кухне

    Стиральная машина

    Машина для мытья посуды

    Кран для полива

    Суммарный коэффициент Су равен = _______

    2. Определение значения максимального расхода воды Qmax.
    Значения максимального расхода воды Qmax, в зависимости от полученного значения суммарного коэффициента Су представлены в таблице.

    Qmax л/мин

    40,8

    46,8

    55,8

    67,8

    87,6

    3. Определения объема гидроаккумулятора.
    Для определения объема гидроаккумулятора необходимо определить, сколько раз в час (а) допускается включение гидроаккумулятора при максимальной интенсивности потребления. Нормальным считается 10-15 раз в час. Требуется также назначить пороги давления, при котором включается (Рmin) и выключается (Рmax) насос.

    Тогда, для определения объема гидроаккумулятора надо воспользоваться следующей формулой:

    где:
    V — полный объем гидроаккумулятора (литр),
    Qmax — максимальное значение потребного расхода воды (литр/мин),
    а — количество пусков системы в час,
    Pmin — нижний порог давления при включении насоса (бар),
    Pmax — верхний порог давления при выключении насоса (бар),
    Po — начальное давление газа в гидроаккумуляторе (бар).
    Расчет давления воздуха в гидроаккумуляторе
    Давление воздуха гидроаккумуляторе должно быть больше или равно гидростатическому. Для определения гидростатического давления, необходимо определить расстояние по высоте между верхней точкой разбора и точкой расположения гидроаккумулятора. Также для устойчивой работы системы, перепад давления между верхней точкой разбора и точкой расположения гидроаккумулятора должен быть не менее 0,5 бар.Таким образом, минимальное значение давления воздуха в гидроаккумуляторе Po равно 0,5 бар плюс значение приведенного гидростатического давления в точке расположения гидроаккумулятора.
    Например:
    Если разница между верхней точкой разбора и точкой расположения гидроаккумулятора составляет 7м (1м=0,1 бар), получаем Po=0,7 бар+ 0,5 бар=1,2 бар (атм)

    Источник: https://home-comfort74.ru/art/8-Kak_vibrat_gidroakkumulyator_dlya_sistem_vodosnabzheniya.html

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *