Какое должно быть давление в гидроаккумуляторе системы отопления: Расширительные баки для отопления — выбор, настройка, монтаж

какое должно быть и как проверить

Расширительный бачок встраивается в закрытые системы отопления для выполнения следующих задач:

1. Компенсация теплового расширения теплоносителя. При повышении температуры на каждые 100 °C объем воды в системе увеличивается на 4,33%. Давление в контуре системы растет и действует на внутреннюю поверхность труб и оборудования. Чтобы предотвратить разрушение системы отопления, на обратку котла производится монтаж расширительного бака, он наполняется «излишками» теплоносителя;
2. За счет работы расширительного бачка гасятся гидроудары в системе отопления, которые возникают из-за воздушных пробок или резкого перекрытия арматуры. Чтобы гидроудар не повредил котел, бачок ставят на обратке, перед теплогенератором.

В продаже можно встретить два типа гидробаков — баллонного и мембранного (диафрагменного) типа. Первые чаще используются для холодного водоснабжения и окрашены в голубой цвет, вторые — красного цвета, применяются в системах отопления.

Настройка показателей в новом расширительном бачке перед пуском системы

Бак диафрагменного типа разделен мембраной. Одна из половин находится под давлением, в нее закачан воздух или азот. Уточнить этот параметр можно, посмотрев документы на бак. Предварительное (заводское) давление не обязательно будет оптимальным для работы контура. Этот параметр можно легко перенастроить. Производители предусмотрели это, оставив в корпусе его «воздушной» части золотник, с помощью которого можно регулировать напор воздуха.

Стоит учитывать, что все манометры показывают только избыточное давление. То есть, если при расчетах нужно воспользоваться понятием абсолютного давления, то к показаниям манометра всегда нужно прибавлять одну атмосферу (бар).

Начальное давление в расширительном баке выставляется на 0,2 атм выше давления теплоносителя в холодной системе, которое равно статическому напору контура. Определяется этот напор как расстояние по высоте между верхней точкой контура и серединой расширительного бака. Например, если высота системы отопления 8 м (2 этажа), то статистический напор будет равняться:

∆P = 0,8 атм (10 м = 1 атм), тогда давление в мембранном баке вычисляется так:

∆P + 0,2 = 0,8 + 0,2 = 1,0 атм (бар).

Ниже представлены последствия ошибочно выставленного давления:

• Бак перекачан. Например, в воздушной полости изначально выставлен показатель 3 бара при статическом напоре 1,5 бара. При запуске насоса напор теплоносителя изменится, но не сильно — в пределах 1 атм. Получается, что когда манометр у котла показывает максимум 2,5 бара, в воздушной части мембранного бака по-прежнему 3 бара. Такой настройкой сводится на нет вся компенсирующая способность мембранного устройства — воздух будет стремиться вытолкнуть теплоноситель из бачка.
• Показатели внутри расширительного бака занижены. В этом случае при заполнении закрытой системы вода или антифриз с легкостью продавит мембрану и заполнит собой всю емкость. При каждом повышении температуры, а с ней и напора, будет срабатывать предохранительный клапан. В таком случае расширительный гидробак также становится бесполезным.

Совет! Настройка первоначального давления воздуха была произведена правильно, но продолжают срабатывать предохранительные клапана системы отопления. Возможно, был выбран слишком маленький объем расширительного бака. Чтобы этого избежать, рекомендуется устанавливать бак, объем которого составляет не менее 10 % от общего объема теплоносителя.

Как измерить и отрегулировать давление в расширительном бачке

h3_2

Давление в системе отопления контролируется манометрами, но в самой емкости нет штуцера под установку этого прибора. Однако есть ниппель, в который вмонтирован золотник для подкачки или выпуска воздуха. Он находится на стороне, противоположной подводу теплоносителя. Ниппель, по сути, является аналогом автомобильного, поэтому чтобы проверить этот параметр или отрегулировать его, можно воспользоваться обыкновенным автомобильным насосом со встроенным манометром.

На шкале автомобильного манометра значения указаны в МПа, тогда как напор в отопительном контуре дается в барах или кгс/см². Перевести легко:

1 Бар = 1 атм = 100 000 Па = 0,1 МПа

Измерение давления автомобильным манометром:

1. Нужно отключить котел и подождать 5-10 минут до полного прекращения циркуляции системы;
2. Перекрыть запорные вентили на участке, где стоит гидробак. Слить воду через дренажный штуцер. Если мембранный бак встроен в котел, то перекрывается подача и обратка теплоносителя;
3. Открутить колпачок ниппеля и подсоединить к нему насос;
4. Накачать воздух до 1,5 атм и подождать пока с мембранного бака не выльются остатки теплоносителя, после чего снова спустить воздух;
5. Перекрыть запорную арматуру и насосом довести давление в мембранном баке до рекомендуемого в разделе выше. Если бак перекачан, нужно стравить лишнее через золотник;
6. Снять насос, накрутить колпачок на ниппель и перекрыть сливной штуцер. Открыть отсекающую арматуру и добить в систему отопления воду через кран подпитки;
7. Проверить, правильно отрегулирован напор воздуха или нет, легко. При достижении котлом рабочих параметров стрелка манометра не прыгает, давление набирается плавно без скачков.

Давление в системе отопления, его нормализация, причины изменения

Давление в системе отопления должно быть в норме – 1,5 – 2,0 атмосферы для частных домов высотностью до 2 этажей. Если давление отличается от указанных пределов, систему нужно «лечить».

В данной статье разберем нюансы работы системы отопления и оборудования котельной. Определимся какое давление нужно поддерживать, как его устанавливать, от чего оно зависит… Вероятно приведенный материал поможет читателям в вопросах связанных с работоспособностью системы отопления и применением оборудования.

Какое давление в системе отопления должно быть

В малоэтажных частных домах рабочее давление системы отопления составляет около 2 атмосфер. Чаще 1,5 – 2,0 атмосферы. Максимальный подъем давления допускается до 3 атмосфер, а выше – должен срабатывать аварийный клапан.

В высотных домах норма давления в пределах 5 – 10 атм. Чаще – 5 – 8 атм. Максимум, на что рассчитаны радиаторы отопления в квартирах высотных домов – 12 атм.

Такое же давление — 12 атм, может находиться и в магистральных трубах теплосетей.

В высотных зданиях на стояках отопления для снижения давления устанавливаются гидравлические редукторы.

Почему давление повышается

Согласно законам физики, при нагреве жидкости или газа их объем увеличивается. Поэтому, если жидкость находится в закрытой системе отопления, то ее давление с ростом температуры будет увеличиваться.

Жидкость не может значительно сжиматься так как газ. Если пространство закрытое, то может произойти большой скачок давления и оболочку разорвет.

В «неправильной» системе отопления закрытого типа так и происходит – разрушается самое слабое звено, например, теплообменник котла, и жидкость находит путь наружу.

В открытых системах отопления – с самотечным движением жидкости (в которых открытый расширительный бак) давление при нагреве не повышается. Оно там задается высотой водяного столба – обычно на 1 – 2 этажа – соответственно до 1 атм. «Лишняя» жидкость просто уходит в бак или сбегает в канализацию.
Но в закрытых системах применяются другое специальное оборудование.

Как нормализуют ситуацию

Чтобы не произошло опасного повышения давления при нагреве теплоносителя, в закрытые системы (с принудительной циркуляцией жидкости), включают обязательные элементы:

• Расширительный бак – закрытый сосуд, частично заполненный воздухом, который способен значительно сжиматься при повышении давления, освобождая объем для «несжимаемой» жидкости.
• Предохранительный клапан – прибор открывающий сброс жидкости из системы, если давление в ней достигло установленного максимального давления – обычно 3атм.
• Манометр – прибор измеряющий и указывающий давление жидкости или газа. Его показаниями руководствуются и при заливке, закачивании системы, контроле работы…

Такое же оборудование должно устанавливаться и на систему горячего водоснабжения в частных домах, в составе которых находится бойлер косвенного нагрева.

Группа безопасности для системы отопления с неавтоматизированным котлом
— предохранительный клапан, воздухоотводчик, манометр.
В настенных котлах данные приборы являются встроенными.

Читайте подробней на сайте – как правильно сделать обвязку не автоматизированного котла

Какой объем у расширительного бака

Недопустимо применять расширительный бак меньшего объема, чем 1/10 от всей системы отопления.
Впрочем, для профессионального расчета объема расширительного бака существует специальная методика. Но на бытовом уровне решается так – не меньше чем 1:10 от залитого в систему отопления теплоносителя. Тогда расширительный бак может компенсировать увеличения объема жидкости от ее нагрева без проблем.

Как узнать, сколько в системе теплоносителя?
Остается только вооружиться геометрическими формулам и справочными данными по применяемому оборудованию. Но на практике, при создании отопления своими руками, без проекта, объем просто считают ведрами при первичной заливке. После чего уже и приобретают подходящий расширительный бачок.

Принцип работы расширительного бака

Почему давление в системе отопления снижается

Давление в системе отопления постоянно понижается от первоначального заданного значения. Это понижение может быть весьма малым и не заметным по приборам (манометрам). Или может понижаться значительно.

Большое уменьшение давление может происходить по двум причинам:

• После заливки жидкости в системе отопления находится воздух. Он будет постепенно стравливаться через автоматические воздухоотводчики (должны присутствовать). Уменьшение давление при этом должно компенсироваться подливкой нового теплоносителя.
• В системе отопления находится течь, теплоноситель уходит. Но может быть и утечка воздуха из замкнутого расширительного бака.

Не допускается делать автоматическую подпитку водой системы отопления при уменьшении давления. Если присутствует течь, то вода в системе будет постоянно обновляться, что приведет к значительному осадку и выходу всей системы из строя.

Как найти течь в системе отопления

Обычно течь теплоносителя возникает на стыках из-за некачественного монтажа. Достаточно внимательно осмотреть систему и обратить внимание на потеки и рыжие отметины (осадок из воды). Ремонт по «диагнозу».

Но иногда визуально обнаружить трудно. Тогда ищут на слух, — систему сливают и заполняют воздухом под давлением. Характерный свист укажет, где находится «дырочка».

Можно использовать и специальное оборудование — сканер избыточной влажности.

Нужно не забыть и о котле. Наличие течи в теплообменнике, через маленькие трещинки – не редкое явление. Обнаружить «на ходу» не получится – теплоноситель тут же испаряется и уходит вместе с газами. Проверяется при остановленном котле.

Не желательно узлы стыковок располагать в недоступных для осмотра и ремонт местах.
Ознакомьтесь, — Проблема монтажа полипропиленовых трубопроводов – как правильно паять трубы.

Как установить давление в системе отопления

Начальное давление в системе отопления устанавливается путем накачивания расширительного бака воздухом, при холодном теплоносителе.
Расширительный бак наполняется воздухом до создания давления в 1,3 – 1,5 атм.
Соответственно, при нагреве, если объем бака подобран правильно, давление может достигать – 2,0 атм.

Расширительный бак оснащен обычным воздушным золотником, как и на автомобиле, и может быть накачан автомобильным насосом или компрессором.

Мы рассмотрели основные вопросы, связанные с давлением в системе отопления для частного дома. Также рекомендуется ознакомиться Как работает гидроаккумулятор и расширительный бак

Давление в расширительном бачке водоснабжения

На чтение 4 мин. Просмотров 11.6k. Опубликовано 19.12.2018 Обновлено 18.06.2020

Автономность – обязательная характеристика современных отопительных систем и водоснабжения. Чтобы участие домовладельца было минимальным, и не нужно было постоянно отслеживать работу отопления, устанавливают гидробак. А для этого величина давления в расширительном бачке водоснабжения должна быть оптимальной. Только так система работает бесперебойно, и не требует лишнего обслуживания.

Характеристика закрытых расширительных баков

Главная задача расширительных бачков – поддерживать давление в заданных пределах.

Используются герметичные емкости из металла, в которых находится запас теплоносителя на случай температурного сжатия жидкости. Так решается проблема завоздушивания трубопровода. Если теплоноситель, расширяясь при нагревании, создает слишком большое давление, гидробак компенсирует перепад.

Несмотря на кажущуюся простоту конструкции, расширительные бачки отличаются друг от друга, и различные модели имеют разные эксплуатационные параметры. Конструктивно различаются следующие типы гидробаков:

1. Резервуары, предусматривающие замену груши.
2. Баки со стационарно установленной мембраной.
3. Емкости, не имеющие в конструкции мембраны.

В первом случае груша выполняет функцию мембраны. Именно в нее закачивается воздух, который меняет объем рабочей камеры при термическом увеличении объема жидкости в системе. Давление воздуха в расширительном баке должно быть таким, чтобы выдавливать воду в трубы при падении температуры в радиаторах.

Настройка давления бака в системе водоснабжения

Изначально на момент продажи в гидробаках для водопроводных систем в камере гидробака имеется стандартное давление в 1,5 бар. В инструкции по применению указывается допустимый диапазон, за который не рекомендуются выходить, особенно в сторону увеличения.

Чтобы правильно установить оптимальный режим для гидробака, за основу берут следующие рекомендации:

1. Регулировку давления воздуха в расширительном баке выполняют после отключения энергоснабжения.
2. Вентили должны быть перекрыты. Воду сливают, оставляя емкость пустой.
3. Фиксируют давление воздуха в расширительном баке при помощи манометра.
4. В случае несоответствия воздух накачивается либо стравливается до достижения показателей, установленных производителем.

При производстве гидробаков вместо воздуха используют инертные газы, чтобы исключить появление очагов коррозии. При регулировке вручную давление делают на 10% ниже, чем того требует производитель.

Следует помнить, что после включения насоса рабочая камера гидробака наполнится водой, а уже потом достигнет потребителя. Если давление воздуха падает, напор нестабильный. А когда оборудование работает в штатном режиме, он постоянен, и не меняется в процессе пользования системой.

Регулировка гидробака в обвязке водонагревателя

Здесь есть одна особенность. Такие гидробаки должны иметь рабочее давление воздуха чуть выше, а именно, на 0,2 бар выше, чем написано в инструкции.

Так, если насос выдает 3,5 бар, гидробак настраивается на 3,7 бар. Первая проверка работоспособности и настройка выполняется перед запуском системы, пока емкость не заполнена теплоносителем.

Отсутствие жидкости в камере – нормальный режим работы. А заполняется она только когда вода в трубах нагревается. Нехватка давления воздуха в расширительном баке приводит к тому, что теплоноситель заполняет резервуар, что является нарушением эксплуатационных требований. В этом случае необходимо отключить и спустить систему, а затем настроить гидробак заново.

Гидробак открытого типа

Такие конструкции считаются устаревшими, так как не обеспечивают абсолютной автономности, и может лишь увеличить период между обслуживанием. Разогретая жидкость испаряется, и ее нехватку нужно ликвидировать, периодически подливая теплоноситель, восполняя его объем. Никаких диафрагм и груш не используется. Давление в системе появляется за счет того, что открытый гидробак монтируется на возвышенности (на чердаке, под потолком и т.д.).

Естественно, никакого давления воздуха в расширительном баке открытого типа нет. При расчете учитывают, что один метр водяного столба создает давление в 0,1 атмосфер. Однако есть способ автоматизировать добор воды. Для этого устанавливается поплавок, который при опускании открывает кран, а после наполнения резервуара поднимается, и перекрывает доступ воды в бак. Но в данном случае все равно нужно контролировать работу системы.

Правила обслуживания гидробака

Суть ревизии заключена в проверке давления в воздушной камере. Манометр должен быть исправен, и иметь точность измерения 0,1 бар. Можно пользоваться автомобильным прибором для проверки давления в шинах. Удобно, когда шкала содержит градацию и в атмосферах. Тогда не придется производить перерасчет, если в инструкции указано давление в других единицах.

Если в результате накачивания давление воздуха в расширительном баке не поднимется, это может свидетельствовать о том, что груша или мембрана вышла из строя, и требует замены. В процессе осмотра проверяют ниппель и клапаны. Они должны быть герметичны.

Важно, чтобы это оснащение выдерживало установленные заводом-изготовителем параметры. Проверять прочность не стоит, но после накачки воздух должен оставаться в газовой камере долгое время.

Какое давление должно быть в гидроаккумуляторе?

Если просмотреть переписку на тему автономного водоснабжения на различных строительных порталах и форумах, то один из часто встречающихся вопросов – почему в бак вместо обозначенной в его паспорте емкости (к примеру) 50 л заливается всего 30 – 35? Как результат – устройство работает не совсем корректно. Основная причина – неправильно выставленное давление в гидроаккумуляторе. А каким оно должно быть в гидроаккумуляторе – это и интересует многих пользователей.

О назначении и устройстве ГА подробно рассказывается здесь. Чтобы не повторяться, достаточно лишь отметить, что в баке изначально есть воздух. Он закачивается в него еще на производстве, и давление составляет (для подавляющего большинства моделей) 1,5 атмосферы. Если изделие от известной компании-изготовителя, то небольшую утечку (за предпродажный период) в расчет можно не брать – качественные гидроаккумуляторы не «травят».

Не все пользователи учитывают, что ГА функционирует в системе водоснабжения только совместно с реле давления, иначе теряется сам смысл установки бака. Именно эти два элемента автоматики и обеспечивают стабильность давления в контуре и регулируют интервал между пуском в работу и остановкой насоса.

Но есть и еще ряд нюансов, которые правильно оценить может лишь профильный специалист. Например, как рассматривать следующую рекомендацию, размещенную на одном из форумов – взять разницу высот (в м) между ГА и верхней точкой водоразбора (H) и разделить эту цифру (число) на 10. Частное – это и есть рекомендуемое давление в баке (в атм). У человека, хоть немного понимающего, как организуется схема водоснабжения, неминуемо возникнут хотя бы такие элементарные вопросы.

• В любом доме есть много бытовой техники, присоединяемой к водопроводу. Для каждого изделия – свой нижний порог давления, при котором оно может нормально функционировать. Как это учесть?
• Трубы в жилых строениях прокладываются по-разному. На это влияют этажность здания, внутренняя планировка и так далее. Каждый поворот «нитки», отвод от нее, фитинги – это некоторая потеря давления. Есть ли поправочные коэффициенты для всех подобных случаев?

Существует главное правило настройки гидроаккумулятора – давление в нем должно быть на 10% ниже минимального (для включения перекачивающего устройства), установленного при регулировке срабатывания реле. Но это типовая рекомендация, которой следует придерживаться. В принципе, можно взять разницу и в 12, а то и 15%. Но точно определить ее способен лишь специалист, с учетом всех нюансов системы.

Наиболее вероятные последствия неправильной настройки гидроаккумулятора

• Некорректная работа бытовой техники, присоединенной к контуру водоснабжения. Например, периодические сбои в функционировании котельного оборудования, а то и аварийная остановка агрегата.
• Снижение ресурса насоса по причине повышенного износа.
• Проблемы с напором из кранов на последних этажах дома.

Производители прилагают к каждому гидроаккумулятору инструкцию, в которой расписан порядок его настройки. В чем сложность? Сортамент реле давлений значительный, и у каждой модели – свои характеристики.

Одна из основных – так называемая «дельта», то есть разница между Pmin (для пуска насоса) и Pmax (для его отключения). Применительно к большинству этих приборов она равна 1 (иногда 1,5). Но ни одно руководство не в состоянии учесть всех особенностей конкретной системы, самого строения, его «наполнения» техническими устройствами, способов их подключения и так далее.

Вывод

Он напрашивается сам собой. Несмотря на кажущуюся простоту настройки давления в гидроаккумуляторе, данную технологическую операцию целесообразнее доверить профессионалу. Логика достаточно проста – лучше оплатить его услуги «здесь и сейчас», чем не в такой уж далекой перспективе тратить деньги за визиты различных мастеров (по ремонту котла, посудомоечной машинки, того же насоса и так далее). Однозначно – в совокупности обойдется значительно дороже. А если учесть еще и неудобства, нервы, время, то решение более чем рациональное.

Компания «АЛЬФАТЕП» всегда окажет проживающим в Подмосковье практическую помощь в выборе оптимальной модели гидроаккумулятора и его настройке. Достаточно лишь позвонить на номер ее контактного телефона 8 (495) 109-00-95, и сотрудники подробно проконсультируют по любому вопросу, касающемуся организации водоснабжения, подберут требуемый для системы ГА, сами его установят и настроят по давлению его и реле. По желанию клиента, возьмут все оборудование на сервисное обслуживание.

Каким должно быть давление в расширительном бачке отопления?

Бак закрытого типа

Расширительный бачок относится к вспомогательному оборудованию, но без этого устройства эффективная эксплуатация системы отопления невозможна. Для того чтобы сеть нормально функционировала, необходим правильный выбор и настройка параметров всех ее элементов. Одним из важнейших показателей при этом является давление в расширительном баке.

Зачем нужна эта конструкция?

Прежде чем говорить о функциях и настройке расширительного бачка, необходимо разобраться с видами и принципом работы этого оборудования. Для чего же нужна такая конструкция в системе отопления? Основная задача устройства — это компенсация теплового расширения в сети. Ведь во время нагревания и охлаждения теплоноситель меняет свою плотность и объем.

Обратите внимание! Если в инженерную сеть это устройство не установлено, по мере нагревания вода будет увеличиваться в объеме и оказывать влияние на стенки труб и радиаторов. При сильном увеличении напора воды систему может просто разорвать. Установка расширителя позволяет сберечь не только трубопровод, но и котел. Ведь его работа изначально рассчитывается на определенный напор воды в системе.

Расширительные устройства могут различаться по объему. При выборе модели, подходящей по техническим параметрам к конкретной сети, необходимо учитывать, что объем этого элемента должен быть не менее 10% от объема теплоносителя, циркулирующего в системе. Для выполнения такого расчета суммируется объем в радиаторах, трубах и котле. Самый простой способ определения объема — во время закачки системы. Следует помнить, что объем, составляющий 10% — это минимум, но лучше взять модель с небольшим запасом.

О расширительных емкостях для настенных газовых котлов стоит сказать отдельно. Большинство современных моделей с настенным монтажом имеют встроенное устройство, смонтированное на задней или боковой стенке и оснащенное ниппелем. С помощью ниппеля накачивается давление.

Устройство и принцип действия

Все виды расширительных баков имеют одинаковое устройство. Внутри металлического корпуса находится два завальцованных отсека. С одной стороны расположен ниппель, а с другой — горловина для подсоединения к трубопроводу. Внутри корпуса находится диафрагма. В пустой емкости она будет занимать большую часть объема, в то время как остальное пространство заполняется воздухом.

Во время работы системы теплоноситель нагревается, увеличивается в объеме, и его излишки поступают в полость между корпусом и диафрагмой. При понижении температуры воды в системе ее объем уменьшается, и закачанный воздух выдавливает ее обратно в трубопровод.

Установка расширительного элемента

Схема устройства

Котельное оборудование рассчитано на работу при определенном напоре воды. Это значит, что в расширительном бачке для его нормальной работы тоже должно быть определенное давление. Оно поддерживается воздухом или азотом, которым наполнен корпус. Закачка воздуха в емкость происходит на заводе. Во время монтажа необходимо следить, чтобы воздух не был выпущен. В противном случае прибор не сможет функционировать.

Давление отслеживается с помощью манометра. Бегающая стрелка прибора говорит о том, что воздух вышел из расширителя. В целом такая ситуация не является серьезной проблемой, поскольку воздух можно накачать через ниппель. Средние показатели напора воды в баке — 1,5 атм. Тем не менее они могут не подходить для конкретной системы. В этом случае давление нужно регулировать самостоятельно.

Нормальные показатели — на 0,2 атм. меньше, чем в системе. Категорически не допускается превышение давления в расширительной емкости по сравнению с этим показателем в сети. В подобных ситуациях увеличившийся в объеме теплоноситель не сможет зайти в резервуар. К трубопроводу бачок подключается через присоединительный размер.

Важно не только правильно подключить резервуар расширения, но и грамотно выбрать место для его установки. Несмотря на то, что современные модели, могут быть смонтированы в любом месте, специалисты советуют устанавливать этот элемент системы на обратке между котлом и насосом.

Для обеспечения ремонтопригодности конструкции на трубе, через которую подключается емкость расширителя, устанавливается шаровой кран. В случае выхода оборудования из строя запорная арматура позволит снять его без откачки теплоносителя из системы. Во время работы системы кран обязательно должен быть открыт. В противном случае в ней резко возрастет давление, и она даст течь в своем самом слабом месте.

Установка в котельной

В открытых системах с естественной циркуляцией теплоносителя устанавливаются бачки других типов. Такой резервуар — это открытая емкость, как правило, сваренная из листовой стали. Устанавливать его необходимо в самой высокой точке инженерной сети.

Принцип действия такого элемента очень прост. По мере увеличения в объеме жидкость вытесняется из труб, поднимаясь по ним вместе с воздухом. Охлаждаясь, теплоноситель возвращается в трубопровод под действием гравитационных сил и естественного давления воздуха.

Почему падает давление?

Давление в расширительной емкости должно быть постоянным, но ситуации, когда оно падает во время эксплуатации системы — не редкость.

Существует несколько причин, по которым может снижаться давление:

• Протечки теплоносителя. Чаще всего подобная проблема возникает в системах, где в качестве теплоносителя используется не вода, а антифриз. Такие жидкости способны проникать в мельчайшие трещины, вызывая протечки. В этом случае необходимо устранить протечку и наполнить бак воздухом.
• Падение давления в котле. При значительном снижении показателей необходимо обратиться к специалистам. Если давление снижается незначительно и выравнивается после запуска системы, ее можно эксплуатировать, поскольку вреда такие сбои не причиняют.

Настройка давления

Напор воды в расширительном элементе системы отопления — это настраиваемый параметр. Настройка достаточно проста, и все действия можно проделать самостоятельно.

Для настройки необходимых параметров нужно следующее:

Принцип подключения

• Сделать расчет и определить требуемые показатели — на 0,2 атм. меньше, чем в системе.
• Установить эти показатели до монтажа бака в систему, сбросив воздух или накачав его через ниппель.
• Подключить емкость к трубопроводу и заполнить систему водой. Делать это нужно медленно, отслеживая показатели давления в трубах и баке. Закачивать теплоноситель следует до тех пор, пока показатели напора не сравняются.
• После этого необходимо подключить насосное оборудование и продолжить закачку теплоносителя. Закачивать воду нужно до того момента, пока в баке не будет достигнуто эксплуатационное давление, рассчитанное перед монтажом сети. Это обеспечит попадание в корпус резервного объема воды.
• Первое включение системы должно проводиться в режиме максимальной температуры. При этом условии объем теплоносителя возрастает на величину удельного приращения. Это обеспечивает попадание в резервуар количества воды, равного его емкости. Давление в бачке повышается до максимальных показателей.

Заключение

Расширительный бачок — важнейший дополнительный элемент в любой системе отопления. Если для открытых систем с гравитационной циркуляцией достаточно установить в верхней точке простой открытый резервуар, то для сложных закрытых систем требуется установка промышленных моделей.

Такие бачки отличаются герметичностью. В процессе производства в корпус закачивается воздух, поддерживающий давление, необходимое для нормального функционирования систем с принудительной циркуляцией. Настроить нужные показатели давления можно самостоятельно с помощью манометра и обычного автомобильного компрессора.

Гидроаккумуляторы в системах холодного и горячего водоснабжения. Предназначение и настройка.

Гидроакумуляторы, расширительные бак, экспанзоматы – не смотря на некоторые различия в характеристиках, они все служат одинаковой цели и имеют одинаковую конструкцию. Фактически можно сказать, что под тремя разными понятиями подразумевается один предмет, призванный принять на себя избыточную жидкость, чтобы снизить давление, или вернуть ее, поддерживая давление в заданных рамках.

Можно выделить три цели, для которых предназначен гидроаккумулятор, и которые пересекаются друг с другом:

1. Накапливать (аккумулировать) жидкости.
2. Убирать избыточное давление путем аккумулирования жидкости.
3. Гасить гидроудары, возникающие в системе водоснабжения и отопления.

Гидроаккумурятор состоит из внешней металлической оболочки и внутренней эластичной мембраны. Между мембраной и стенками бака закачан воздух, а внутрь самой мембраны через штуцер поступает вода. Некоторые мембраны являются проходными – то есть имеют выходное отверстие с противоположной от горловины стороны. Оно предназначено для вывода воздуха из воды или теплоносителя. В таком случае вход для воды (теплоносителя) расположен снизу гидроаккумулятора, а сверху находится резьбовое соединение для выпуска воздуха.

Производители и продавцы разделяют гидроаккумуляторы – баки для холодного водоснабжения и экспанзоматы – баки для ГВС и отопления. Первые принято красить в синий, а вторые в красный цвет, хотя бывают и красные и белые гидроаккумуляторы. Но в народе и те и другие нередко называют расширительными бачками, не делая между ними отличий.

Между тем отличия есть. У гидроаккумуляторов мембрана всегда сменная. Для ее изготовления используется пищевая резина, которая безопасна для питьевой воды, но раньше изнашивается, в то время как у расширительных баков резина зачастую промышленная. Гидроаккумуляторы делают с расчетом на большое рабочее давление – 6-10 атм, а экспанзоматы рассчитаны на 3-5 атм. А вот температуру в большинстве случаев они выдерживают одинаковую. К тому же при необходимости можно установить гидроаккумулятор на горячее водоснабжение так, чтоб на него поступала остывшая вода.

Параметры гидроаккумулятора

У каждого изделия есть характеристики, на которые обращает внимание покупатель при выборе. У гидроаккумуляторов это максимальное рабочее давление и объем.

Максимальное рабочее давление – это показатель давления воды, который способен выдержать бак. Для водоснабжения этот показатель может колебаться от 6 до 10 бар в зависимости от производителя и модификации. Для промышленных нужд иногда требуются баки с большим давлением, они чаще всего изготавливаются на заказ.

Объем гидроаккумулятора – указывается показатель самого стального бака, который мы видим снаружи. Между тем объем воды, который бак может принять, значительно ниже этого показателя, и может достигать половины. Он напрямую зависит от амплитуды давления – разницы между верхним и нижним пределами.

Также хорошо знать допустимое значение давления воздуха. Этот показатель может быть указан, либо его можно проверить самостоятельно. У каждого гидроаккумулятора есть пипка золотника, закрытая ниппелем. У небольших баков она находится на торце бака, у больших в этом месте расположен выход для выпуска воздуха, а золотник – немного ниже и вбок. Нагнетать воздух в бак можно при помощи автомобильного насоса, желательно с манометром, который обычно показывает давление внутри шины. Показатели для давления бака обычно указываются в барах или атмосферах (1 бар ≈ 1 атм), в то время, как шкала на автомобильных манометрах нанесена в Па или МПа. Шаг в 0,1 МПа равняется одной атмосфере (1 бар).

Гидроаккумулятор в системе водоснабжения

Назначение гидроаккумулятора мало меняется в зависимости от системы установки. В системе холодного водоснабжения он служит для:

• — аккумулирования воды;
• — поддержания постоянного давления в трубопроводе;
• — для защиты от гидроударов на длинных участках трубопровода.

На горячее водоснабжение также нужно устанавливать синий гидроаккумулятор. При нагревании вода расширяется, что приводит к увеличению давления, а это, в свою очередь, ведет к спуску воды через предохранительный клапан. Гидроаккумулятор ставят, чтобы не допустить сильного повышения давления, а преимущество синего в том, что мембрана для него изготавливается из пищевой резины.

Установка и настройка гидроаккумулятора в автоматической системе водоснабжения

Автоматическая система водоснабжения состоит из насоса, пульта управления им, реле давления, реле сухого хода, кроме этого в системе может стоять фильтр. Именно реле давления управляет насосом в автоматическом режиме. В реле установлено два порога давления – минимальное и максимальное, — и оно включает насос, когда давление падает ниже минимума, и выключает, когда оно достигает максимума. Для стабильной работы системы давление воздуха в гидроаккумуляторе должно быть на 2-3 метра (0,2-0,3 атмосферы) ниже, чем минимальное давление реле. К примеру, если минимальное давление 1,5 атм., то нужно закачать воздух до 1,2 атм.

Лучше произвести настройку гидроаккумулятора для более эффективной его работы.

Вариант 1

Подходит для случаев, когда гидроаккумулятор уже подключен к системе и в нем есть вода. Этот же способ помогает проверить целостность мембраны. Сначала отключите питание системы и откройте кран, чтобы спустить всю воду. Кран оставьте открытым, поскольку может сложиться ситуация, когда в расширительном баке осталась вода. Далее подключите к золотнику автомобильный насос и начните закачивание воздуха. Если из крана снова пошла вода, это может говорить о двух вещах – либо мембрана порвалась, либо во время работы гидроаккумулятора произошла разгерметизация воздуха, и тот вышел из бака.

Чтобы проверить, прекратите закачивать воздух и закройте кран, после чего запустите насос. Когда система наполнится, выключите питание и откройте кран, чтобы слить литров 20 воды. Снова закройте кран. Нажмите на золотник гидроаккумулятора и выпустите весь воздух. Если после того, как воздух закончится, польется вода, значит – мембрана повреждена и ее нужно менять. Если нет – с мембраной все в порядке и нужно заново повторить описанный прежде процесс накачивания.

Когда в расширительном баке установится подсчитанное давление воздуха, запустите систему, откройте кран и наблюдайте за манометром. Он должен показывать стабильное давление – если стрелка упадет один раз, это не так страшно. Вероятно в гидроаккумуляторе остался воздух, и теперь он вышел. Если стрелка упадет еще раз, значит давление слишком высокое. Нужно постепенно сбрасывать воздух, продолжая наблюдение, пока давление не выровняется.

Вариант 2

Если вы впервые подключаете расширительный бак к системе, сначала накачайте воздух, чтобы давление было чуть выше необходимого. Некоторые баки, например Aquasystem, продаются с уже накачанным воздухом. Подключите бак к системе, закройте все краны и включите насос. Не нужно ждать максимального давления в системе, достаточно, чтобы бак немного наполнился. Выключите питание насоса и спустите всю воду – так из гидроаккумулятора и системы уйдет попавший туда воздух. Снова закройте краны и заполните систему до отметки давления, которая немного превышает минимум. Выключите насос и спустите воду, пока давление в системе не будет на том же уровне, что и необходимое давление в гидроаккумуляторе. После этого понемногу спускайте воздух в гидроаккумуляторе, наблюдая за манометром. Как только его стрелка сдвинется вниз – значит, давление в гидроаккумуляторе стало ниже, чем в системе, и в него стала поступать вода. Прекратите спускать воздух.

Гидроаккумулятор в системе горячего водоснабжения

Роль гидроаккумулятора в системе ГВС такая же, как и в системе отопления – компенсировать давление, возникающее при нагреве воды. Бак можно устанавливать как перед бойлером, так и после – особой разницы нет. Но все же рекомендуем ставить гидроаккумулятор на подачу воды, из-за низких температур.

Для горячего водоснабжения лучше брать синий гидроаккумулятор – его мембрана сделана из пищевой резины, и он рассчитан на большее давление. Объем бака должен равняться 5-10% от объема бойлера, при этом если количество нагреваемой воды большое – 300-500 литров, можно брать 5%, а если небольшое – около 100, то лучше брать 10%. Для систем с нестабильным давлением, в частности центрального отопления, лучше брать больший запас объема.

Давление воздуха в расширительном баке для ГВС

Давление воздуха в баке для ГВС имеет не меньшее значение, чем для холодного водоснабжения. Подходы к выявлению необходимого показателя тут свои.

Первый способ – довольно приблизительный подсчет по среднему значению. За минимум берется минимальное значение давления в системе, за максимум – давление сброса предохранительного клапана. Обычно у предохранительного клапана для ГВС значение 6 бар, минимальное давление в системе центрального отопления – 2 бара. Значит, давление воздуха в гидроаккумуляторе должно составлять 4 бара.

Второй способ можно назвать более точным. Ведь каким бы ни было давление в баке, система будет работать, вопрос в том – как именно. Поставим перед собой две цели: максимальный КПД и максимальный срок службы бака.

Срок службы бака выражается скорее, в сроке службы сменной мембраны. Мембрана рвется по довольно простой причине – вследствие износа. А основная причина износа мембраны – резкие и, можно сказать, критические изменения ее состояния. Когда гидроаккумулятор отдает всю свою воду, то мембрана под давлением воздуха сворачивается в лист, края которого сильно гнуться. Именно в этих местах чаще всего и происходит разрыв. Соответственно, чтобы не допустить быстрого износа резины, необходимо сделать так, чтобы мембрана как можно реже сворачивалась в лист. В идеале – никогда. Чтобы добиться этого, необходимо установить давление воздуха в мембране меньше, чем давление воды. Тогда в состоянии покоя мембрана будет немного заполнена водой.

Для достижения максимально КПД требуется, чтобы количество воды в состоянии покоя в гидроаккумуляторе было минимальным.

Для достижения этой цели достаточно, чтобы давление воздуха в гидроаккумуляторе было на 1 бар меньше, чем минимальное давление воды в системе ГВС.

 

Давление в системе отопления частного дома

Любая магистраль отопления является технически сложным механизмом, исправная работа которого зависит от многих факторов. Ее эксплуатация будет весьма хлопотной, если допустить ошибки во время проектирования, выбора и установки котла, монтажа трубопровода. Кроме этого, важно знать, какое давление в системе отопления.

Измерение давления в системе отопления частного дома

Данный показатель является одним из наиболее важных параметров, обеспечивающих нормальное функционирование оборудования, эффективную теплопередачу и продолжительный срок службы механизмов. Вопросом о величине напора и о том, как его стабилизировать, исключив «скачки», задаются жильцы как многоквартирных домов, так и частных.

Немного общей информации

Для понимания сути вопроса разберемся с теорией. Начнем с видов давления:

• Статический напор теплоносителя. На величину данного параметра влияет высота столба теплоносителя в состоянии покоя и то, с какой силой она давит на элементы отопительного оборудования. Выполняя расчеты, помните, что высота 10 метров создает 1 атмосферу.
• Давление динамическое. Основным, но не единственным источником величины, является циркуляционный насос. К возникновению приводит движение энергоносителя по магистрали и его воздействие на элементы конструкции изнутри.
• Рабочее давление в системе отопления является совокупностью величин предыдущих видов. Соблюдение данного параметра обеспечит продолжительную и безаварийную работу отопительного оборудования.

Циркуляционный насос источник динамического давления

Наибольшая нагрузка приходится на котел (на его водяную рубашку), который располагается на нижнем уровне. В тех случаях, когда котельная в доме оборудована на крыше, наибольший напор приходится на трубопроводную сеть в самой нижней части.

По мере нагревание теплоносителя в состоянии покоя давление воды в системе возрастает за счет увеличения объема воды. Очень высокая отметка достигается при использовании циркуляционного насоса, когда образуется динамический напор, необходимый для циркуляции теплоносителя по контуру. Но в случае с магистралью открытого типа часть воды свободно перетекает в специальный бак и этого не происходит.

Важно помнить, что для объективной оценки ситуации измерять силу напора необходимо в самой нижней точке контура, где еще на стадии проектирования следует предусмотреть монтаж манометров.

Какое значение давления считают нормой

Стабильное количество атмосфер в магистрале способствует сокращению уровня теплопотерь и тому, что циркулирующий теплоноситель имеет практически ту же температуру, до которой он был нагрет котлом.

О том, каким должно быть давление, необходимо говорить с учетом того, о какой системе отопления идет речь. Варианты:

Давление в системе отопления частного дома. При открытом способе устройства отопления расширительный бак является сообщающим звеном между системой и атмосферой. Даже при участии циркуляционного насоса количество атмосфер в баке будет равно атмосферному давлению, и манометр покажет 0 Бар.

Давление в системе многоэтажного дома. Характерная черта устройства отопления в многоэтажных зданиях — высокий статический напор. Чем высота дома выше, тем и количество атмосфер больше: в 9-тиэтажном здании — 5-7 Атм, в 12-тиэтажках и более высоких — 7-10 Атм, при этом величина напора в подающей магистрали 12 Атм. Поэтому необходимо наличие мощных насосов с сухим ротором.

Схема отопления многоэтажного дома

Давление в закрытой системе отопления. Ситуация с закрытой магистралью несколько сложнее. В данном случае искусственно увеличивается статическая составляющая для повышения эффективности работы оборудования, а также исключения проникновения воздуха. Необходимое давление в системе отопления частного дома рассчитывается путем умножения на 0,1 перепада между наивысшей и низшей точками в метрах. Это показатель статического напора. Прибавив к нему 1,5 Бар, получаем необходимое значение.

Таким образом, давление в системе отопления в частном доме при устройстве закрытого контура должно находится в пределах 1,5-2 атмосфер. Критичным считается показатель за пределами диапазона, а при достижении отметки 3 велика вероятность аварии (разгерметизация магистрали, выход из строя агрегатов).

Да, большой напор позволяет улучшить работу оборудования, но следует учитывать технические характеристики установленного котла. Некоторые модели выдерживают 3 Бар, но большинство рассчитано на 2, а в некоторых случаях на 1,6 Бар. Важно, настраивая оборудование, добиться показателя в холодной системе на 0,5 Бар ниже заявленного в паспорте значения. Так удастся избежать постоянного срабатывания клапана сброса давления.

Важно помнить, что измерять напор воды в системе отопления или пытаться его регулировать в отдельно взятой квартире бессмысленно. Единственное, что зависит от владельцев жилплощади, — выбор батарей и диаметра труб в трубопроводе. Например, чугунные не рекомендуется использовать, так как они выдерживают только 6 Бар. А использование труб большего диаметра приведет к снижению напора во всей отопительной системе дома. При переезде в квартиру со старым отоплением лучше сразу замените все возможные элементы.

Еще одним параметром, влияющим на величину напора в любой магистрали отопления, является температура теплоносителя. В смонтированный и закрытый контур закачивается определенное количество холодной воды, что обеспечивает минимальное давление. После нагревания произойдет расширение субстанции и увеличение количества атмосфер. Поэтому регулируя температуру нагревания воды, вы можете контролировать напор в контуре. Сегодня компании, занимающиеся отопительным оборудованием, предлагают использовать оборудование с гидроаккумуляторами (расширительный бак). Они не дают увеличиться напору, аккумулируя энергию внутри себя. Как правило, они включаются в работу при достижении отметки в 2 атмосферы.

Распределение температур и давления в многоквартирном доме

Важно регулярно проверять гидроаккумулятор, дабы вовремя его опорожнять. Нелишней будет и установка предохранительного клапана, который можно задействовать при давлении 3 Атм и заполненном баке, чтобы избежать аварии.

Как поднять или снизить давление в отопительной системе

Следить за манометром нужно регулярно. Он имеет несколько зон:

• Белая зона — напор падает.
• Зеленый сектор — показатель в норме.
• Красная зона — увеличение количества атмосфер.

Когда давление начало «скакать», необходимо найти два клапана: нагнетания и стравливания. Как правило, они находятся не конкретно на котле, а рядом с агрегатом. При недостаточном количестве теплоносителя откройте клапан нагнетания. После нормализации показателя закройте кран. Для стравливания запаситесь емкостью, куда будет стекать лишняя вода из контура. Параметр нормализовался? Закрутите вентиль.

Но в некоторых ситуациях могут понадобиться куда более серьезные меры, и самое важное в данном вопросе — найти первопричину перепадов.

Группа безопасности на отопление: манометр, воздухоотводчик, обратный клапан

Существует несколько распространенных причин, по которым показатели давления в трубах отопления начинают «скакать». Наиболее часто случается утечка теплоносителя в местах соединения элементов или в результате повреждения трубопровода. О неисправности «сообщит» падение статического напора. При этом показатель нужно измерять при отключенном циркуляционном насосе. Для проверки контура на герметичность используют разные способы в зависимости от конструктивных особенностей.

В многоэтажных домах с центральным отоплением схема работы следующая:

• Перед каждым отопительным сезоном для проверки магистрали на герметичность используется холодная вода.
• Прорывы следует искать в случае, когда за 30 минут напор снизился на 0,06 МПа и более или за 120 минут было отмечено снижение на 0,02 МПа.
• После проверки холодной водой в систему запускается горячий теплоноситель под максимальным для оборудования давлением.

Пластиковый трубопровод проверяется так:

• Температура воды и окружающей среды одинаковая. Разница станет причиной роста параметра и тогда при наличии утечки ее не удастся выявить.
• Напор, в 1,5 раза превышающий нормативное значение, выдерживается 30 минут. При необходимости его подкачивают.
• Затем показатель резко понижается до отметки в два раза ниже рабочего. При таких условиях система работает полтора часа. Рост показателей свидетельствует о расширении труб и герметичности конструкции.

Опрессовка системы отопления

В некоторых случаях для проверки герметичности используется воздух. Сначала сливается весь теплоноситель, а затем в трубопровод закачивается воздух. Данный способ удобен при проверке отопительного контура в небольших домах.

Когда статический показатель в норме, поломку нужно искать в котельном оборудовании.

Основными причинами, которые могут снизить давление, являются:

• Физический износ оборудования, заводской брак или непрофессиональная профилактическая промывка — причины, которые приводят к образованию микротрещин в теплообменнике.
• Образование большого объема накипи, что часто случается в регионах с жесткой водой. В данном случае поможет установка дополнительных фильтров.
• Гидроудар, приведший к неисправности битермического теплообменника.
• Нарушение целостности расширительного бака.
• Поломка регулятора напора.

Выявив причину возникновения перепадов, необходимо как можно скорее принять меры, дабы избежать аварии:

• Треснула мембрана расширительного бака: замена поврежденного элемента или полностью емкости в зависимости от модели оборудования.
• Неправильный расчет необходимого напора в расширительной емкости и ее вместительности: установка нужного оборудования после повторного расчета.
• Появление воздушных пробок: давление в котле понижается путем удаления воздуха из контура или замены автоматического воздухоотводчика.
• Вода снаружи попадает в отопительный контур: замена арматуры, которая отделяет отопление от водопровода.

Вывод

Итак, регулируя напор в работающей системе отопления, вы можете влиять на эффективность обогрева помещения и на продолжительность эксплуатационного срока конструктивных элементов.

Контроль давления в отопительной системе дома

Большое значение имеет правильность расчетов, а оборудование магистрали должно быть качественно смонтировано и проверено, что предполагает пробный запуск и настройку.

В случае использования автономного отопления необходимо следить, чтобы рабочее давление оставалось в диапазоне 0,7-1,5 Атм. В многоквартирном доме органом, регулирующим эффективность работы отопления, являются коммунальные службы и многое зависит от этажности здания, степени износа оборудования, батарей и трубопровода.

Наличие расширительного бака — обязательное условие оборудования системы любого типа. Его наличие позволит снижать напор по мере необходимости, что минимизирует вероятность гидроударов.

Профилактическая чистка труб от накипи должна проводиться каждые 2-3 года, а в регионах с очень жесткой водой обязательно необходимо устанавливать дополнительные фильтры.

Видео по теме:

Объяснение аккумуляторов холодной воды — Pump Express

Что такое аккумулятор холодной воды?

Аккумуляторы холодной воды — это эффективный, энергосберегающий способ решить проблему низкого давления воды, поступающей в вашу систему отопления, и самый простой способ представить их — это большой резервуар для хранения воды, который добавляет воду, пополняя система отопления при наибольшей потребности.

Они состоят из стального резервуара с двумя камерами, разделенными диафрагмой.Одна сторона диафрагмы герметизирована и находится под давлением сжатого воздуха; другая сторона открыта для системы водоснабжения.

Когда вы открываете выпускной патрубок, например, кран в ванной, вода сначала течет из гидроаккумулятора, пока давление не упадет до уровня, достаточного для включения насоса. Во время работы насос обеспечивает расход воды, необходимый для открытого выпуска. Когда выпускное отверстие отключено, насос будет продолжать работать до тех пор, пока в аккумуляторе холодной воды не произойдет повторное повышение давления до давления, при котором настройка на насосе будет отключена.

Насколько гидроаккумулятор холодной воды увеличит давление моей воды?

Распространенное заблуждение. Аккумуляторы не увеличивают давление воды. Они просто позволяют системе работать с максимальным давлением. Каждая система горячего водоснабжения имеет постоянное давление и рабочее давление. Как бы то ни было, «постоянное давление» — это давление, которое существует, когда выходы не используются, а вода находится в состоянии покоя. Это давление упадет до «рабочего давления» при использовании кранов или душа.

Аккумулятор холодной воды работает, дополняя поток воды, когда система имеет открытые выпускные отверстия, таким образом поднимая поток обратно до постоянного давления, даже если выпускные отверстия открыты и обычно находится под рабочим давлением. Когда выпускные отверстия закрыты, гидроаккумулятор перекрывает дополнительный поток до тех пор, пока он снова не понадобится.

Могу ли я использовать аккумулятор холодной воды с моим существующим комбинированным котлом?

Да. Комбинированные бойлеры с низкой скоростью потока могут использоваться вместе с аккумулятором холодной воды, что позволяет котлу работать с максимальной скоростью потока и не прерываться, если во время душа включается второй выход.

Где я могу установить аккумулятор холодной воды?

Аккумуляторы бывают разных размеров и стилей. Специально разработанные модели подходят для наружной установки, например, в открытом гараже или сарае. Нет требований к дренажу, и для аккумулятора не требуется электропитание, поэтому единственная проблема — это трубопровод, который необходимо будет проложить от аккумулятора к дому. В зависимости от размера и формы аккумулятор холодной воды может подходить или не подходить для горизонтальной установки, например, на чердаке.Убедитесь, что вы покупаете модель, соответствующую вашим потребностям.

Каковы правила, касающиеся аккумуляторов холодной воды?

Аккумулятор холодной воды может быть установлен в любом месте в сети, входящей в собственность, и на магистрали должен быть установлен обратный клапан. Редукционный клапан на 3,5 бар также должен быть установлен, если давление может подняться выше 5 бар.

Давление воздуха внутри гидроаккумулятора установлено на 2 бара, но может потребоваться регулировка, чтобы оно находилось в пределах 1–1.На 5 бар ниже давления в сети. Минимальное значение, которое можно установить, составляет 0,5 бар, но для этого потребуется проконсультироваться с производителем.

Чем ниже давление в сети, тем меньше воды может храниться в гидроаккумуляторе, поэтому всегда не забывайте увеличивать размер гидроаккумулятора как минимум на один чистый размер больше, чем требуется для невентилируемого баллона или требуемой скорости потока.

У меня общий водопровод. Могу ли я установить аккумулятор холодной воды?

Да. Аккумуляторы холодной воды могут быть установлены на 15 мм (малое отверстие) или даже на общих основных источниках питания, если вы проводите испытания давления и расхода и увеличиваете размер аккумулятора, чтобы не только удовлетворить, но и превысить ожидаемую потребность.

Что еще мне нужно знать о аккумуляторах холодной воды?

Аккумулятор правильного размера позволит принимать практически любое количество ванн или душевых одновременно, независимо от входящего основного расхода, и будет продолжать работать, даже если сеть отключена, независимо от давления воды в сети.

Аккумулятор холодной воды не требует электропитания, не генерирует шума, не потребляет энергию и не требует постоянного обслуживания — это наиболее экономичный и экологически чистый вариант для домашних хозяйств, страдающих низким давлением в сети.

Источник: Сэм Б.

Основы всасывающих аккумуляторов в домашних тепловых насосных системах

Первоначально опубликовано 10 декабря 2013 г.

Для поиска и устранения неисправностей в компонентах системы теплового насоса вы должны сначала понять их. Поскольку большая часть Северной Америки перешла в отопительный сезон, сейчас самое время рассмотреть компонент, обычно встречающийся в бытовых тепловых насосных системах: всасывающий аккумулятор.

Что такое всасывающий аккумулятор?

Накопители на всасывании являются важными компонентами тепловых насосов типа воздух-воздух и воздух-вода.

Что делает всасывающий аккумулятор?

Тепловые насосы с воздушным источником должны поддерживать тонкий баланс и надлежащий контроль жидкого хладагента в условиях низкой температуры окружающей среды, чтобы обеспечить надлежащее охлаждение компрессора и избежать чрезмерного обратного перетока хладагента. Если жидкий хладагент может протечь через систему и вернуться в компрессор без испарения, это может вызвать повреждение компрессора.В зависимости от типа компрессора это повреждение может варьироваться от закупорки жидкости, потери масла (в компрессоре) или вымывания подшипника.

Для защиты от обратного потока в системах, уязвимых к повреждению жидким хладагентом, таких как тепловые насосы, функция аккумулятора заключается в улавливании жидкого хладагента до того, как он достигнет компрессора. Когда требуется разморозка змеевика, компрессор подвергается внезапным скачкам жидкости, которые могут создать экстремальные напряжения в системе. Аккумулятор может действовать как приемник во время циклов нагрева и оттаивания, когда дисбаланс системы или перезарядка в полевых условиях может привести к чрезмерному содержанию жидкого хладагента в системе.

Аккумулятор может накапливать хладагент до тех пор, пока он не понадобится, и подавать его обратно в компрессор с приемлемой скоростью. Основные движения хладагента происходят в начале и в конце цикла размораживания, и хотя останавливать это движение не обязательно и даже не желательно, важно контролировать скорость, с которой жидкий хладагент возвращается в компрессор. Наряду с правильным дозированием аккумулятор может эффективно поддерживать температуру картера или днища корпуса в приемлемых пределах.Правильно спроектированный всасывающий аккумулятор может обеспечить отличную защиту от обеих потенциальных опасностей.

Аккумулятор какого типа или размера следует использовать?

Этот компонент должен располагаться на линии всасывания компрессора между испарителем и компрессором. Он должен иметь достаточно большой объем / емкость, чтобы удерживать максимальное количество жидкости, которая может вернуться в него, и иметь условия для положительного возврата масла в компрессор.

Фактическая удерживающая способность хладагента, необходимая для данного аккумулятора, регулируется требованиями конкретного применения, и аккумулятор следует выбирать так, чтобы он удерживал максимальное ожидаемое обратное вытекание жидкости.Типичные аккумуляторы, изготовленные для кондиционирования воздуха или коммерческого использования, имеют отверстия для возврата масла диаметром от 0,0625 до 0,125 дюйма. Меньшее отверстие, несомненно, более уязвимо для ограничений со стороны частиц припоя или других посторонних материалов в системе, поэтому было бы целесообразно установить входной экран, особенно в системах с трубопроводами, устанавливаемыми в полевых условиях. Также следует позаботиться о том, чтобы припой и флюс не попали в аккумулятор, поскольку чрезмерное количество посторонних материалов может закупорить измерительное отверстие, эффективно задерживая компрессорное масло в аккумуляторе.

Обратите внимание, что вход хладагента смещен от верха J-трубки. Когда хладагент и масло входят в емкость, происходит разделение по скоростям, и хладагент расширяется из-за окружающей температуры, создавая источник тепла. В этот момент поступающее масло (вместе с любым жидким хладагентом) отделяется от парообразного хладагента и падает на дно. Пар хладагента движется через J-образную трубку, поскольку компрессор вызывает перепад давления между входом и выходом аккумулятора.Когда хладагент проходит через J-образную трубку, это вызывает эффект Вентури через отверстие, втягивая масло со дна резервуара. Парообразный хладагент переносит масло обратно в компрессор с контролируемой скоростью.

---

Читать дальше: Руководство подрядчика по ремонту или замене систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, поврежденных наводнением

Что такое аккумулятор?

Я попытаюсь сделать невозможное: я объясню основы гидропневматических аккумуляторов, не прибегая к математике.Я буду использовать некоторые числа там, где это необходимо, но, к сожалению, реальность такова, что правильное применение аккумуляторов требует манипулирования уравнениями. Аккумуляторы — универсальный и ценный инструмент, но из-за отсутствия понимания их использования — и того факта, что немногие люди умеют их правильно применять — они используются недостаточно. К концу этой статьи я надеюсь заложить прочную основу теории работы аккумуляторов.

Гидравлические аккумуляторы

могут выполнять несколько функций: аккумулирование энергии, компенсация утечек, а также уменьшение вибрации и ударов.Эти функции могут использоваться для различных приложений и целей, хотя накопление энергии является наиболее распространенным. Существует немного гидравлических систем, настолько совершенных, что аккумулятор не улучшил бы их, за исключением, пожалуй, крайних значений в отношении высоких требований, стоимости или легкости.

Гидравлическая жидкость, будь то масло, вода или синтетическая композиция, не очень сжимаема. Нас учат, что он не сжимается, но все, даже алмаз и вольфрам. Просто одни вещества более сжимаются, чем другие, и на самом деле гидравлическое масло сжимается меньше нуля.5% на 1000 фунтов на квадратный дюйм. Таким образом, при поразительном давлении в 10 000 фунтов на квадратный дюйм масло будет сжато на жалкие 4%. В реальных гидравлических системах компрессия может быть выше из-за увлеченного воздуха в масле.

Как видите, любые попытки сохранить энергию путем сжатия масла бесплодны. Хотя декомпрессия большого объема жидкости под высоким давлением представляет собой определенную проблему, поскольку может быть высвобождено много энергии, это высвобождение энергии обычно происходит за доли секунды. Для больших систем высокого давления, таких как листогибочные прессы или массивные ножницы, требуются подсхемы для управления этой декомпрессией.Даже когда декомпрессия может происходить медленно, ее никогда не бывает достаточно, чтобы произвести полезную работу высвобождаемой энергии.

Газы обладают высокой сжимаемостью, и когда газ сжимается в замкнутом пространстве, где давление вне контейнера ниже, газ будет делать все, что в его силах, чтобы расшириться и уравновеситься с давлением окружающей среды. Энергия давления, запасенная в сжатом газе, обратно пропорциональна размеру нового пространства, которое занимает газ. Например, если взять десять кубических футов окружающего воздуха и поместить их в контейнер объемом один кубический фут, давление увеличится в десять раз (всегда помните, что в этом расчете необходимо использовать абсолютное атмосферное давление).

Пневматические системы используют разницу давлений между сжатым воздухом и атмосферой. Воздушные компрессоры «всасывают» окружающий воздух, а затем сжимают его до 1/7 — 1/11 от первоначального объема, достигая от 90 до 150 фунтов на квадратный дюйм. Этот сжатый воздух хранится и / или распределяется, где он использует разницу давлений для создания механической силы в пневматических цилиндрах и двигателях. Чем выше степень сжатия, тем больше у него потенциала для работы, хотя в пневматических системах наступает момент, когда сжатие до более чем 150 фунтов на квадратный дюйм начинает выделять больше тепла, чем что-либо еще.Помните, когда вы сжимаете объем воздуха, вы, по сути, забираете все молекулы воздуха и тепловую энергию и конденсируете ее. Сжатие воздуха до одной десятой его первоначального объема также увеличивает температуру в десять раз (закон Чарльза).

Однако типичное давление в пневматической системе мало влияет на мотивацию гидравлических систем. Даже при 150 фунтах на квадратный дюйм, что является высоким показателем для пневматической системы, вы не сможете даже повернуть орбитальный двигатель большого рабочего объема без нагрузки. Итак, если пневматические системы не могут эффективно достигать 200 фунтов на квадратный дюйм, как мы можем использовать газы для хранения энергии в системах с давлением 3000 фунтов на квадратный дюйм или более?

В гидропневматических аккумуляторах используется сжатый газообразный азот, поскольку он относительно инертен и является наиболее распространенным газом в нашей атмосфере.Азот не обладает магическими свойствами, позволяющими сжимать его без нагрева, но системы сжатия азота обычно большие, эффективные и дорогие. Они, как правило, работают медленно, в несколько этапов. Это позволяет умеренной степени сжатия каждой ступени и обеспечивает охлаждение между ступенями. После сжатия азот можно хранить в больших сборных резервуарах или прямо в баллонах с азотом для распределения конечным пользователям. Обычно баки заряжены до 5000 фунтов на квадратный дюйм, чего достаточно для заполнения большинства аккумуляторов.

После установки аккумулятор готов к зарядке. Для подсоединения баллона с азотом к газовой арматуре аккумулятора используются специальный шланг и заправочная головка, которые обычно входят в комплект. На зарядной головке будет установлен манометр для измерения давления внутри гидроаккумулятора (обычно манометр есть и на баллоне). Когда клапан открывается, чтобы азот попал в аккумулятор, можно услышать прилив газа, поскольку он сначала наполняется быстро. Перепад давления уменьшается по мере заполнения, и клапан закрывается, когда достигается заданное давление.

Предварительно установленное давление гидроаккумулятора обычно устанавливается на уровне 90% минимального рабочего давления. Это необходимо для максимального сжатия газа для сохранения энергии. Если заданное давление слишком низкое, гидроаккумулятор будет действовать лениво, и газ будет легко сжиматься и накапливать мало энергии. Если заданное давление слишком высокое, газ даже не начнет накапливать энергию, пока давление в системе не станет выше заданного давления.

Аккумулятор накапливает энергию каждый раз, когда давление в системе превышает давление предварительной зарядки.Хотя это может происходить во время рабочего цикла машины, схема предназначена для заполнения аккумулятора во время отсутствия запроса, когда поток насоса не распределяется между исполнительными механизмами. Давайте возьмем пример машины и предположим, что главный предохранительный клапан установлен на 3000 фунтов на квадратный дюйм, для работы машины требуется 2000 фунтов на квадратный дюйм, а гидроаккумулятор установлен на 1800 фунтов на квадратный дюйм.

Когда система включена, когда все регулирующие клапаны закрыты, насос (который способен выдерживать давление 3000 фунтов на квадратный дюйм) начинает работать, и при 1800 фунтах на квадратный дюйм на аккумуляторе это путь тока наименьшего сопротивления.Гидроаккумулятор будет принимать полный поток насоса до тех пор, пока давление не достигнет 3000 фунтов на квадратный дюйм, после чего он будет проходить через предохранительный клапан. Обычно между насосом и аккумулятором имеется обратный клапан, чтобы гарантировать, что энергия остается в аккумуляторе и не пытается оттолкнуться через насос или через предохранительный клапан.

Часто предохранительный клапан оснащен функцией разгрузки, которая считывает давление на стороне гидроаккумулятора обратного клапана, что приводит к полному открытию предохранительного клапана для сброса потока насоса обратно в резервуар при низком давлении.Функция разгрузки также может быть электрической, когда реле давления открывает электромагнитный клапан разгрузки, или реле давления может быть запрограммировано на полное отключение двигателя насоса.

На этом этапе аккумулятор готов добавить свою накопленную энергию в систему, которая часто комбинируется с потоком насоса для увеличения пиковой производительности, в то время как размер насоса остается меньше. При работающем насосе и открытом направляющем клапане поток из аккумулятора присоединяется к потоку насоса, чтобы обеспечить высокий поток к исполнительному механизму (-ам), но только до тех пор, пока давление в аккумуляторе 3000 фунтов на квадратный дюйм не достигнет давления в системе, в этот момент оно почти истощенный и больше не пополняющий поток, в данном случае 2000 фунтов на квадратный дюйм.Аккумулятор будет пополнять поток так быстро, как только сможет, на основе расчетов падения давления и расхода; аккумуляторы иногда измеряются, чтобы предотвратить слишком быстрое попадание избыточного потока в систему.

Краткое объяснение работы гидроаккумулятора: Подушка безопасности заполнена газом, гидравлическая жидкость выдавливается в пространство, занимаемое газом, газ пытается вытолкнуть гидравлическую жидкость, а открытие клапана ниже по потоку позволяет газу вытолкнуться. гидравлическая жидкость. Как я упоминал ранее, это делается для сохранения энергии, компенсации утечки или уменьшения ударов или вибрации.

Энергия — это название игры, и в наши дни все, что нужно сделать для ее сохранения, считается первостепенным. На протяжении десятилетий в гидравлических системах использовались аккумуляторы для хранения энергии, хотя изначально это было сделано для того, чтобы «получить больше от меньшего». Поскольку небольшой насос можно использовать с гидроаккумулятором для обеспечения высокого расхода в системах с более низким рабочим циклом, размер и стоимость насоса и первичного двигателя уменьшаются. При высоких затратах на электроэнергию этот метод хранения энергии является экономичным и эффективным, особенно в системах, которые полностью отключают насос при низкой потребности.

Накопитель энергии не обязательно должен использоваться в непрерывном цикле, и иногда аккумуляторы используются для аварийной энергии во время отказа насоса или потери электроэнергии. Жидкость под давлением в гидроаккумуляторе может использоваться для открытия формы или перемещения машины в безопасное положение, где она может оставаться до восстановления питания или устранения неисправности.

Для использования в качестве компенсации утечки аккумулятор может работать в течение продолжительных периодов времени. Например, функция зажима машины не требует, чтобы гидравлическая система работала и не тратила энергию при закрытии зажима.Аккумулятор может обеспечивать постоянное давление зажима, даже если поток медленно теряется из-за утечки через уплотнения поршня или зазоры регулирующих клапанов. Когда давление в гидроаккумуляторе упадет до критической точки, реле давления даст команду насосу включиться только на время, необходимое для наполнения гидроаккумулятора.

Из-за физических свойств гидравлической жидкости она легко передает удары и вибрацию через трубы, трубки и шланги системы. Некоторые насосы, например, создают импульсы давления, когда поршни или шестерни достигают своего выпускного отверстия.Добавив небольшой аккумулятор на выходе из насоса, сжатый газ может поглощать эти импульсы, как стойки подвески вашего автомобиля могут поглощать неровности дороги, обеспечивая более плавную работу.

Иногда скачки давления бывают довольно большими, например, при декомпрессии большого баллона под высоким давлением, как обсуждалось ранее. Добавив гидроаккумулятор в возвратную линию этих машин, можно поглотить декомпрессионный удар и предотвратить повреждение компонентов, расположенных ниже по потоку, которые в возвратной линии часто не рассчитаны на высокое давление.

Хотя каждый пример использования аккумулятора требует своего собственного уникального уравнения для решения критических параметров, таких как объем аккумулятора и давление предварительной зарядки, вам не нужны эти формулы, чтобы понять, как и где использовать аккумулятор. Но если вы не разбираетесь в математике, вам придется прибегнуть к услугам того, кто понимает это. Аккумуляторы просты в применении, но, как говорится, дьявол кроется в деталях.

Паровые аккумуляторы

| Спиракс Сарко

Расчет пароаккумулятора

Паровой аккумулятор в паровой системе дает увеличенную емкость.Правильная конструкция парового аккумулятора обеспечивает любой расход. Нет теоретических ограничений на размер парового аккумулятора, но, конечно, практические соображения будут накладывать ограничения.

На практике объем пароаккумулятора основан на накоплении, необходимом для удовлетворения пикового спроса, с допустимым падением давления, в то время как подача чистого сухого пара с подходящей скоростью выпуска пара с поверхности воды. Пример 3.22.2, приведенный ниже, используется для расчета потенциальной паропроизводительности горизонтального парового аккумулятора.

Пример 3.22.2

Котел:

Максимальная продолжительная мощность = 5000 кг / ч

Нормальное рабочее давление = 10 бар изб. (Hf = 781 кДж / кг, из паровых таблиц)

Дифференциал переключения горелки = 1 бар (0,5 бар в каждую сторону от 10 бар изб.)

Заводские требования:

Максимальная мгновенная перегрузка = 12000 кг / ч

Давление распределения = 5 бар изб.

Хотя максимальная мгновенная перегрузка составляет 12 000 кг / ч, для определения размера аккумулятора следует использовать среднее значение перегрузки.

Это предотвращает ненужный завышение размера аккумулятора. Точно так же необходимо определить и использовать среднюю «непиковую» нагрузку при расчете размеров. Непиковая нагрузка — это любая нагрузка ниже MCR котла.

Определение среднего значения перегрузки и непиковой нагрузки

Есть три возможных метода определения средних нагрузок для существующей котельной:

1. Предположительно, исходя из опыта.
2. Для исследования существующих диаграмм паропроизводительности котлов для определения средних нагрузок и периодов времени, в течение которых они возникают.
3. Чтобы запрограммировать компьютер паромера для интегрирования паровой нагрузки в периоды перегрузки и непиковой нагрузки.

Способ 1 может оказаться довольно безрассудным, если дорогой аккумулятор окажется слишком маленьким.

Однако, если котельная все еще находится на стадии проектирования, обоснованное предположение будет единственным вариантом. Знание проектировщика установки позволяет дать разумную оценку максимальной нагрузки установки, разнообразия нагрузок и времени, в течение которого они возникают.

Метод 2 довольно прост в использовании и должен давать достаточно точный результат.

Метод 3 обеспечит наиболее точные результаты, а стоимость счетчика пара невелика по сравнению с общей стоимостью проекта гидроаккумулятора.

Следующая процедура показывает, как определить среднюю паровую нагрузку на основе существующей диаграммы, записывающей характер нагрузки. Процедура построена на рисунке 3.22.4, на котором показана схема потока для примера 3.22.2.

Из рисунка 3.22.4 видно, что непиковые нагрузки были разделены на следующие средние нагрузки и периоды времени. Из этих данных можно определить среднюю избыточную нагрузку для каждого периода непиковой нагрузки.

Средний избыточный поток рассчитывается следующим образом:

1-я непиковая нагрузка

2-я непиковая нагрузка

Аналогичное упражнение выполняется для периодов перегрузки, показанных на Рисунке 3.22.4.

1-я перегрузка

2-я перегрузка

Необходимо выбрать расчетное давление гидроаккумулятора, и обычно выбирают давление на 1 бар выше, чем давление распределения.Это дает разумную паропроизводительность мгновенного испарения без чрезмерного увеличения номинального давления ниже по потоку.

В этом примере давление распределения составляет 5 бар изб., Поэтому расчетное давление в гидроаккумуляторе первоначально можно принять равным 6 бар изб. (Примечание: масса воды берется при рабочем давлении котла).

На основании этой информации теперь можно определить размер аккумулятора.

Паровой аккумулятор:

Обратите внимание, что эти 2 797 кг пара мгновенного испарения будут выпущены за время, необходимое для падения давления.Если это был час, скорость пропаривания составляет 2 797 кг / ч; если бы это было более 30 минут, то скорость пропаривания была бы:

Если паровой аккумулятор подключен к котлу мощностью 5000 кг / ч и обеспечивает средний спрос в пределах своей мощности, комбинированные выходы котла и аккумулятора могут соответствовать средним условиям перегрузки 5 594 + 5 000 = 10 594 кг / ч. в течение 30 минут. Альтернативой является дополнительная комбинация котлов, способных производить 10 594 кг / ч в течение 30 минут с ранее отмеченными ограничениями.

Теперь можно проверить размер аккумулятора.

Цифры, использованные в примере 3.22.2, используются ниже для облегчения проверки.

Котел

Максимальная продолжительная мощность = 5000 кг / ч

Нормальное рабочее давление = 10 бар изб.

Заводские требования

Наибольшая средняя перегрузка = 10300 кг / ч в течение 30 минут каждые 95 минут

Давление = 5 бар изб.

Требуемый запас пара = 10 300 кг / ч — 5 000 кг / ч пара, подаваемого котлом

Требуемый запас пара = 5300 кг / ч

Однако пар требуется только в течение 30 минут каждый час, поэтому необходимое накопление пара должно составлять:

Количество воды, необходимое для выпуска 2 650 кг пара, зависит от доли пара мгновенного испарения, выделяемого из-за падения давления.

Это соответствует критерию наличия достаточного количества воды для производства необходимого количества пара мгновенного испарения. Видно, что емкость хранения 2 797 кг больше, чем требуется для хранения 2 650 кг пара.

Если паровой аккумулятор будет заряжаться котлом под давлением 10 бар изб. И выпускаться под давлением 6 бар изб. В установку, долю пара мгновенного испарения можно рассчитать следующим образом:

Емкость судна больше — 87,9 м³, поэтому судно удовлетворяет этому критерию.

Используя размеры емкости, указанные ранее, площадь водной поверхности составляет приблизительно 20,53 м² при полной загрузке, что составляет 90% емкости емкости.

Максимальная скорость пропаривания из гидроаккумулятора составляет 5300 кг / ч, следовательно:

Эмпирические испытания показывают, что скорость, с которой сухой пар может выделяться с поверхности воды, является функцией давления. Рабочее приближение предполагает:

Максимальная скорость выпуска без уноса пара (кг / м² ч) = 220 x давление (бар абс.)

Паровой аккумулятор в Примере 3.22.2 работает при 6 бар изб. (7 бар абс.). Максимальная скорость выпуска без уноса пара составит:

220 x 7 бар a = 1 540 кг / м² ч

Это показано графически на Рисунке 3.22.5.

Пример при 258 кг / м² ч значительно ниже максимального значения, и можно ожидать сухого пара. Если бы скорость выброса пара была слишком высокой, необходимо было бы рассмотреть различные диаметры и длины, дающие одинаковый объем емкости.

Следует подчеркнуть, что это всего лишь указание, и детали конструкции всегда должны быть переданы специализированным производителям.

Проверьте свои навыки: разница между изотермическими и адиабатическими условиями

В гидроаккумуляторах используются грузы, пружины или давление газа для создания силы предварительной зарядки для жидкости, которая хранится для использования в системе. В газовых аккумуляторах используются поршни, баллоны или диафрагмы для отделения гидравлической жидкости от газового заряда. Баллонные аккумуляторы доступны в размерах от 115 кубических сантиметров (7 дюймов3) до 300 литров (80 галлонов), как правило, в диапазонах давления от 21 МПа до 35 МПа (3000 и 5000 фунтов на квадратный дюйм).

Газонаполненные аккумуляторы работают за счет помещения сжимаемого газа над почти несжимаемой гидравлической жидкостью в сосуде под давлением постоянного объема. Гидравлическое давление и объем жидкости, доступной для системы, зависят от давления предварительной зарядки и характеристик расширения газа. Сухой азот обычно используется для предварительной зарядки аккумуляторов.

Совет по безопасности: Из-за опасности возгорания никогда не используйте кислород или воздух для предварительной зарядки аккумулятора.

Термины «изотермический» и «адиабатический» используются для описания характеристик расширения газа. Сжатие и декомпрессия газа заставляют его нагреваться и охлаждаться соответственно. Если объем газа изменяется медленно, изменения температуры рассеиваются через твердые материалы аккумулятора, и поэтому температура газа поддерживается постоянной. Это называется изотермическим (при одинаковой температуре) сжатием и расширением.

Когда газ сжимается и быстро расширяется, нагрев и охлаждение вызывают изменения давления в дополнение к тем, которые происходят строго в результате изменения объема.Если газ изолирован так, чтобы отводилось очень мало тепла, давление газа будет увеличиваться и уменьшаться более чем обратно пропорционально изменению объема. При сжатии тепло, добавляемое к газу, когда он сжимается, поднимает давление выше давления, вызванного уменьшением объема. При расширении давление снизится больше, чем можно было бы ожидать, просто уменьшив объем. Это называется адиабатическим (непроходимым) сжатием и расширением.

Чтобы учесть изменения как давления, так и температуры газа предварительной зарядки, можно использовать общий газовый закон для вычисления объема, доступного из аккумулятора.При вычислениях используются абсолютные значения температуры и давления. Ренкин — это абсолютная шкала Фаренгейта, а Кельвин — абсолютная шкала Цельсия. Формулы для преобразования из Фаренгейта в Ренкин и Цельсия в Кельвин следующие:

° F в ° R: ° R = ° F + 459,7

От

° C до K: K = ° C + 273,15

Примечание: Аккумуляторы следует устанавливать вертикально.

Температура влияет на применение аккумуляторов.Законы идеального газа говорят нам, что при заданном изменении температуры будет соответствующее изменение давления в аккумуляторе. Поэтому при выборе размера аккумулятора необходимо учитывать температуру. Если температура окружающей среды изменится, температура газа в гидроаккумуляторе также изменится и повлияет на давление. Например, в аккумуляторе оборудования, которое находится на открытом воздухе, ранним утром условия окружающей среды могут сильно отличаться от условий дневной жары.Проектировщик должен быть уверен, что размер аккумулятора будет соответствовать этим условиям.

В целом зарядку аккумулятора можно рассматривать как изотермический процесс, а нормальную работу аккумулятора — как адиабатическую.

Следующие уравнения относятся к адиабатическим условиям при решении вопроса о размере аккумулятора или доступном объеме:

Совет по безопасности: Заряженный аккумулятор имеет запасенную энергию. Неконтролируемое высвобождение этой энергии может вызвать серьезные травмы либо в результате прямого контакта с жидкостью под давлением, либо из-за неожиданного и неконтролируемого движения машины.Абсолютно необходимо, чтобы энергия была отведена или изолирована перед выполнением каких-либо работ с аккумулятором или вокруг него. Это означает, что давление гидравлической жидкости необходимо изолировать или довести до нуля по манометру или изолировать от возможного непредвиденного выброса. В газовом аккумуляторе также должно быть давление газа, доведенное до нуля, или изолированное от непредвиденного выброса.

Совет по безопасности: Выпуск газа приведет к вытеснению воздуха вокруг гидроаккумулятора. Если это будет сделано на небольшом участке, существует опасность удушья.Убедитесь, что помещение хорошо вентилируется или что газ выходит наружу.

Схема гидроаккумулятора с закрытым центром, показанная выше, помогает поддерживать давление в системе. Он также может дополнять поток насоса для работы цилиндра. Поддержание давления в системе с помощью гидроаккумулятора и клапана с закрытым центром делает схему более гибкой. Аккумулятор также будет дополнять поток насоса для подачи большего количества жидкости, чем может один насос в течение коротких периодов интенсивного использования. При срабатывании цилиндров и гидрораспределителя насос наполняет аккумулятор.Давление откроет разгрузочный клапан, разгружая насос, в то время как гидроаккумулятор восполняет потерю жидкости из-за утечки в системе. Когда жидкость в гидроаккумуляторе исчерпана и давление упадет ниже настройки разгрузочного клапана, разгрузочный клапан закроется, направляя поток насоса в контур, а также заправляя гидроаккумулятор. Теоретически через предохранительный клапан может проходить очень небольшой поток. Линия к гидроаккумулятору оборудована обратным клапаном, обеспечивающим неограниченный поток в аккумулятор, и регулируемым отверстием, параллельным обратному клапану, для управления потоком из аккумулятора в контур.Без игольчатого клапана скорость цилиндра будет зависеть от скорости разряда аккумулятора, которая может быть намного больше, чем скорость потока, требуемая приложением.

Насос с фиксированным рабочим объемом заполняет аккумулятор, когда гидрораспределитель находится в центральном положении или когда цилиндр опущен, когда клапан все еще смещен. По достижении уставки разгрузочного клапана разгрузочный клапан направляет ненужный поток от насоса в резервуар.Перемещение гидрораспределителя высвобождает жидкость из гидроаккумулятора и направляет ее в цилиндр. Насос остается ненагруженным до тех пор, пока гидроаккумулятор может подавать жидкость в цилиндр под давлением, превышающим настройку разгрузочного клапана. Когда давление падает, разгрузочный клапан закрывается, и насос приводит в действие цилиндр, и со временем наполняет аккумулятор. Максимальное давление в системе регулируется настройкой разгрузочного / предохранительного клапана. Внутренний пилот будет управлять предохранительным клапаном, если внешний пилот перестанет работать.В качестве меры безопасности нормально открытый электромагнитный клапан 2/2 выпускает жидкость под давлением через небольшое отверстие при выключении системы. Обратный клапан предотвращает прохождение жидкости ниже по потоку в резервуар при открытии разгрузочного клапана.

Проверьте свои навыки

1. Аккумулятор емкостью 4 литра подает жидкость в гидравлическую систему в диапазоне от 12 МПа до давления предварительной зарядки 6,9 МПа. Согласно закону идеального газа, сколько литров гидравлической жидкости доступно из гидроаккумулятора, если температура изменяется с 27 ° C до 65 ° C по мере заполнения аккумулятора? Предположим адиабатическое сжатие и расширение газа.

а. 0,4 л.

г. 1,4 л.

г. 2,1 литра.

г. 4 литра.

e. 5,5 л.

2. Аккумулятор емкостью 2 галлона подает жидкость в гидравлическую систему под давлением от 3000 до 2000 фунтов на квадратный дюйм. Если давление предварительной зарядки составляет 1000 фунтов на квадратный дюйм, сколько кубических дюймов гидравлической жидкости доступно из гидроаккумулятора, если процесс является изотермическим, когда аккумулятор заполняется?

а. 77,2 дюйма3

г. 81,4 дюйма3

г. 155,5 дюйма3

г.180,6 дюйма3

e. 232,7 дюйма3

См. Решение

Какое оптимальное давление зарядки для моего аккумулятора? — Инженер-наставник

Аккумуляторы — замечательные устройства, выполняющие множество функций. Одна из функций — свести к минимуму скачки давления в результате гидроудара. У многих из нас может быть аккумулятор, прикрепленный к системе водоснабжения вашего дома, чтобы предотвратить «удары» при отключении воды.

Аккумуляторы, используемые в качестве расширительных баков, необходимо заряжать при низком давлении.Для удержания нагрузки требуются более высокие давления наддува, а приложения с низкими рабочими циклами будут работать при среднем давлении.

Энди Кинг50 [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Амортизация

В приведенной выше ситуации используется аккумулятор, иногда называемый расширительным баком с водяными системами, для поглощения ударов. Этот тип гидроаккумулятора может справиться с большими изменениями объема по сравнению с низкими изменениями давления. Учет большого изменения громкости сведет к минимуму удары по системе.

Аккумуляторы для удержания груза

Еще одно преимущество аккумулятора заключается в том, что он сохраняет энергию для будущего использования. Возможно, вам нужно подавать давление в баллон в течение длительного периода времени, но вы не хотите, чтобы ваш насос работал на холостом ходу. Многие статические тесты похожи на это. Вы прикладываете нагрузку и оставляете ее там на часы или дни.

Добавление гидроаккумулятора позволит вам накапливать жидкость под давлением, а затем отключить насос. Вы также можете запрограммировать насос на повторное включение при слишком низком давлении в гидроаккумуляторе.Как только он зарядится, выключите его снова.

Аккумуляторы для малотоннажной техники

Наконец, вы можете использовать гидроаккумуляторы, чтобы уменьшить размер вашей гидравлической системы за счет малого рабочего цикла. Многие американские горки используют гидравлику для линейного ускорения, что требует высокого давления и расхода для их работы.

Традиционное решение — подобрать систему для давления и расхода, необходимых при запуске. Допустим, нам нужно 400 галлонов в минуту при 1500 фунтах на квадратный дюйм в течение 10 секунд.То есть 350 л.с.! И очень большая гидравлическая система.

При такой скорости потока и времени запуска нам нужно 67 галлонов на запуск. (Не беспокойтесь о математике или числах.)

Поскольку между запусками есть 2–3 минуты, мы можем использовать это время для накопления жидкости под давлением в аккумуляторе. Если мы планируем запускать 10 секунд каждые две минуты (130 с), мы можем снизить скорость потока до 31 галлона в минуту с упомянутых ранее 400 галлонов в минуту. Однако для того, чтобы вся нагнетаемая жидкость была выше 1500 фунтов на квадратный дюйм, нам нужно будет запустить насос до 2000 фунтов на квадратный дюйм.Тем не менее, это снижает мощность до 36 л.с.

Компоненты на этом этапе будут намного меньше, и с ними будет легче работать. Только шланги между гидроаккумуляторами и тягачом будут большими.

Как работает аккумулятор

Аккумулятор представляет собой стальной сосуд высокого давления с двумя камерами. Одна камера присоединена к водопроводу или шлангу гидравлического масла, а другая находится под давлением газа.

Секции разделены гибкой резиновой диафрагмой или поршнем, который скользит подобно гидравлическому цилиндру.

Для работы системы необходимо заправить камеру под давлением газа. Давление, до которого он заряжается, называется «давлением наддува».

Когда гидравлическое масло входит, другая сторона баллона или поршня будет двигаться к противоположной стороне, сжимая газ. Это движение не является линейным по мере увеличения давления, потому что газ сжимается.

Чем заряжать аккумулятор?

Большинство расширительных баков низкого давления, используемых в бытовых системах водоснабжения, заполнены сжатым воздухом.Это сделано потому, что сжатый воздух легко доступен в большинстве домашних хозяйств, а его давление относительно низкое, от 20 до 60 фунтов на квадратный дюйм (от 138 до 414 кПа).

Сжатый воздух — не лучший газ для этого применения, азот — это! Азот является наиболее распространенным компонентом нашей атмосферы, поэтому его легко усвоить. Он инертен, и это здорово, потому что он не взрывается, как кислород. Если он вытечет наружу, то для людей нет такого риска, как угарный газ или углекислый газ.

Азот также не содержит водяного пара.Стандартный воздух будет содержать пары воды и кислород. Это с комбинацией любой плесени или бактерий в воздухе (которые есть) запустит красивую чашку Петри в вашем аккумуляторе. Никто этого не хочет.

Кроме того, при колебаниях температуры водяной пар может конденсироваться, что приводит к непредсказуемой работе при более высоких давлениях.

По этим причинам гидроаккумуляторы заправлены азотом.

Определение давления наддува

Определение давления заряда аккумулятора — самая сложная часть использования аккумулятора.Скажу честно, потому что я тоже борюсь с этим.

Поскольку мы имеем дело со сжимаемым неидеальным газом, приведенный ниже расчет основан на эмпирических данных и не является точным. 95%, использованные в уравнении, — это рейтинг эффективности.

Уравнение аккумулятора

Где:

• D — объем нагнетания
• P ₁ — давление заряда аккумулятора
• P ₂ — давление нагнетания
• P ₃ — давление в системе или максимальное давление, до которого заряжен аккумулятор, и
• V — общий полезный объем аккумулятора.

Поскольку уравнение является эмпирическим, вы всегда должны проектировать с большей емкостью аккумулятора, чем требуется. По крайней мере, вы сможете немного увеличить давление в системе.

Степень сжатия

Накопитель имеет предел сжатия, основанный на физических ограничениях конструкции. Это называется степенью сжатия и определяется как давление в системе / давление наддува.

Для баллонных аккумуляторов это соотношение составляет 4: 1.Для поршневых аккумуляторов соотношение выше 6: 1. В случае превышения это может привести к разрыву поршня цилиндра или баллона

.

Минимальное давление

Чтобы предотвратить повреждение гидроаккумулятора, нам необходимо поддерживать минимальное давление на уровне давления наддува или выше. Благодаря этому в гидроаккумуляторе всегда остается немного масла, чтобы баллон или поршень не касались внутренних упоров. Это может быть или не быть требованием в зависимости от требований конкретного производителя.

Установка гидроаккумулятора на напорной стороне насоса с компенсацией давления — хороший способ поддерживать минимальное давление в гидроаккумуляторе.

Это требование минимального давления предназначено только для нормального использования. Аккумулятор может работать без давления в целях транспортировки и технического обслуживания.

Раз уж мы затронули эту тему, я должен также упомянуть, что должен быть безопасный способ опорожнить гидроаккумуляторы от всего гидравлического давления для обслуживания. Это не должно быть ослабление штуцера и сбор масла в поддон.(Это опасно)

Хорошо, глубокий вдох. Мы пойдем немного глубже, чтобы лучше понять это.

Давайте посмотрим на график, чтобы дать наглядное представление о том, как аккумулятор ведет себя при нескольких давлениях заряда. Каждая линия имеет разное давление заряда, и все они перекрываются давлением заряда аккумулятора. Я выбрал аккумулятор емкостью 1 галлон, поэтому, если позже вам понадобится больший объем разряда, вы можете просто масштабировать размер аккумулятора.

Обратите внимание, что все линии сходятся при максимальном давлении в системе (3000 фунтов на кв. Дюйм).Это потому, что в уравнении P ₂ равно P ₃ , и члены сокращаются.

Кривая — это то место, где существует сложность выбора давления наддува, чтобы сделать это простым способом с примерами.

Давление наддува расширительного бака

В случае, если мы защищаем систему от гидроудара, мы можем добавить к рассматриваемой линии расширительный бак (небольшой аккумулятор).

Наше желание — добиться значительного изменения объема при очень небольшом изменении давления.Это будет почти вертикальная линия на графике, и очевидным выбором будет давление заряда 250 фунтов на квадратный дюйм.

Мы можем даже захотеть пойти с меньшим давлением, но если у вас нет заряда, объем может расшириться при слишком низком давлении и не будет работать по назначению. Другая опасность заключается в том, что вы нарушите степень сжатия 4: 1 или 6: 1.

Давление наддува для удержания нагрузки

Приложения

для удержания нагрузки довольно распространены и обычно не требуют большого потока, поскольку положение не меняется.Большая часть потери жидкости будет из-за внутренней утечки в направляющие клапаны.

Для этого типа системы необходимо иметь высокое давление наддува . Скажем, наше приложение зарядит аккумулятор до 2500 фунтов на квадратный дюйм и отключит насос. Наша нагрузка должна удерживаться на уровне 2500 фунтов на квадратный дюйм. (Нам понадобится редукционный клапан для поддержания необходимого давления.)

На приведенном выше графике, если я использую давление наддува 500 фунтов на квадратный дюйм, я могу хранить только около 7 в ³ жидкости между 2500 фунтов на квадратный дюйм и 3000 фунтов на квадратный дюйм.Не достаточно близко для большинства требований.

Однако, если я изменю давление наддува на 2500 фунтов на квадратный дюйм, теперь я могу хранить около 37 в ³ ; невероятная разница.

Теперь, если мы немного изменим наши требования, мы сможем получить больше преимуществ. Я хочу, чтобы моя нагрузка составляла 2000 фунтов на квадратный дюйм. Если давление заряда моего аккумулятора по-прежнему составляет 2000 фунтов на квадратный дюйм, но я подаю на аккумулятор только 2500 фунтов на квадратный дюйм, я увеличиваю объем нагнетания.

Чтобы рассчитать это, нам нужно увидеть, какой объем доступен при каждом давлении.При 2000 фунтах на квадратный дюйм в ³ 73,2; у 2500, у ³ 29,3. Доступный разряд составляет 43,9 дюйма ³ (73,2 — 29,3).

Определение давления наддува для гидроаккумуляторов с малым рабочим циклом

В приведенном выше примере линейного ускорения американских горок мы продемонстрировали, как длительные периоды отдыха можно использовать для постоянного хранения жидкости для внезапного выброса. Основным преимуществом этого было меньшее количество компонентов и более высокий уровень загрузки системы.

Чтобы эти приложения были успешными, вы хотите, чтобы ваша функция работала при более низком давлении. Я рекомендую проектировать вашу систему так, чтобы давление в ней составляло менее 50%. Это будет не более 1500 фунтов на квадратный дюйм для системы 3000 фунтов на квадратный дюйм.

Для этого приложения вы также хотите, чтобы давление наддува соответствовало расчетному давлению функций. В примере с линейным ускорением аккумулятор должен быть заряжен до 1500 фунтов на квадратный дюйм, чтобы обеспечить наилучшую производительность.

Как давление в системе влияет на объем

В системе, которой требуется 67 галлонов для выполнения определенной функции, давление в системе перед сбросом зависит от размера необходимого аккумулятора.При давлении 1500 фунтов на квадратный дюйм доступно 109,7 дюйма из ³ .

В таблице ниже показано, каким будет разряд для аккумулятора, заряженного до 1500 фунтов на квадратный дюйм при различных рабочих давлениях.

9055 905 54,9

Давление (фунт / кв. Дюйм)	Нагнетание (дюйм 3 )	Доступный нагнетание (дюйм 3 )	Требуемый размер (галлон)
2000	282
2500	21.9	87,8	176
3000	0	109,7	141

На первый взгляд кажется, что использование рабочего давления 3000 psi имеет наибольший смысл, потому что дополнительное давление 1000 psi , Я могу уменьшить размер своего аккумулятора вдвое. Довольно мило.

В небольших системах, вероятно, имеет смысл использовать более высокое давление. Однако в больших системах работа при более высоком давлении может быть нерентабельной из-за затрат на электроэнергию и компоненты.

Могу ли я заряжаться до давления выше, чем давление в моей системе?

Короткий ответ: нет. Как упоминалось ранее, гидравлическое давление всегда должно быть не ниже давления наддува. Это необходимо для предотвращения внутреннего повреждения поршня или баллона.

Так как это относится к минимальному рабочему давлению, оно должно быть таким же для максимального рабочего давления.

Заключение

Проанализировав три случая использования аккумулятора, мы определили, что давление заряда аккумулятора различно для каждого использования.

Аккумуляторы, используемые в качестве расширительных баков, необходимо заряжать при низком давлении. Более высокие давления наддува необходимы для ситуаций с удержанием нагрузки, а приложения с низкими рабочими циклами будут работать при среднем давлении.

Связанные

Гидравлические аккумуляторы — обзор

13.1.2 Способы хранения

Методы накопления энергии в целом можно разделить на:

•

Химические вещества

•

Водород

34

•

Жидкий азот

•

Кислородный водород

•

Пероксид водорода

•

Биологическое

356 Гликоген

•

Электрохимический

•

Батареи

•

Проточные аккумуляторные батареи

•

•0

906 •

Конденсатор

•

Суперконденсатор

•

Накопитель сверхпроводящей магнитной энергии

•

Механический

•

Накопитель энергии сжатого воздуха Накопитель энергии маховика

•

Гидравлический аккумулятор

•

Накопитель гидроэлектрической энергии

•

Пружина

•

Гравитационное устройство

Тепловой

•

Ледохранилище

•

Расплавленная соль

•

Криогенный жидкий воздух или азот

•

35

35

Солнечный пруд

906 69

•

Горячий кирпич

•

Графитовый аккумулятор очень высокотемпературный

•

Паровой аккумулятор

•

4

4

4

4 Система пожаротушения безопламенный локомотив05

Электролиз существует уже много десятилетий и широко используется для производства кислорода и водорода в химической и бумажной промышленности, в больницах и для сварки.Для хранения энергии водород все еще находится на ранней стадии разработки. Первоначальные затраты высоки из-за высокого давления и диффузии водорода, и обычное оборудование для хранения газа не подходит. Потери при преобразовании электроэнергии обратно в электричество могут составлять 65–80% из-за потерь в выпрямителе, электролизере, сжатии, трансмиссии и топливном элементе (QuantumSphere Inc., 2006).

На рынке разрабатывается несколько коммерчески жизнеспособных систем хранения энергии для гибридных электромобилей (HEV).Наиболее перспективными для решения проблем накопления энергии являются типы устройств, такие как батареи, маховики и ультраконденсаторы. Как показано на рис. 14.2, как бензин, так и водород имеют более высокую удельную энергию, чем остальные эти электрические накопители (Fuel Cells, 2000, 2008).

Преимущество HEV заключается в том, что они могут использовать высокую удельную энергию жидкого или газообразного топлива для обеспечения транспортных средств с дальностью действия. И наоборот, HEV может использовать высокую удельную мощность накопителя электроэнергии для обеспечения требований к пиковой мощности.

Аккумуляторы для хранения электроэнергии широко используются во многих приложениях. Для электромобилей во многих промышленно развитых странах разрабатываются литиевые батареи нового поколения; Ожидается, что они постепенно станут доступны и для крупномасштабных хранилищ.

Еще одна возможная технология — ультраконденсаторы. Эти устройства работают путем накопления и разделения разнородных зарядов. Их обещание заключается в том, что у них нет движущихся частей и что количество циклов, которые они могут включать в свой цикл заряда-разряда, велико.Плотность энергии суперконденсаторов в 100 раз выше, чем у обычных конденсаторов, а плотность мощности в 10 раз выше, чем у обычных батарей, что позволяет использовать их в портативной электронике и электромобилях, а также для хранения энергии, генерируемой из возобновляемых источников, таких как ветер. и солнечная энергия (Wagner, 2008) (рисунок 13.4).

Рисунок 13.4. Модуль маховика, Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства.

Из программы НАСА по аэрокосмической технологии маховика.

Электрохимические устройства, называемые топливными элементами, были изобретены примерно в то же время, что и батареи, в 19 веке.Однако по многим причинам топливные элементы не были хорошо развиты до появления пилотируемых космических полетов (таких как программа Gemini в Соединенных Штатах), когда в космических кораблях потребовались легкие, нетепловые (и, следовательно, эффективные) источники электричества. Развитие топливных элементов увеличилось благодаря попытке повысить эффективность преобразования химической энергии, хранящейся в углеводородном или водородном топливе, в электричество (Wagner, 2007).

Было исследовано несколько других технологий: хранилище сжатого воздуха, которое можно закачивать в подземные пещеры и заброшенные шахты (Wild, 2010), и метод, используемый в Solar Project и Solar Tres Power Tower, в котором для хранения используется расплавленная соль. солнечная энергия, а затем направить эту энергию по мере необходимости.Система перекачивает расплавленную соль через башню, нагретую солнечными лучами. В термоизолированных контейнерах хранится горячий солевой раствор; при необходимости вода используется для создания пара, который подается на турбины для выработки электроэнергии. Его можно использовать отдельно или в сочетании с ветровой энергией в установках мощностью 50 МВт и более, как это было продемонстрировано на юге Испании и в США. При рабочих температурах до 400 ° C накопитель может производить пар для обычных паровых турбин в сочетании с производством электроэнергии.Технологическое тепло может распределяться по сети централизованного теплоснабжения для отопления и для охлаждения с помощью абсорбционных чиллеров (NREL, 2011).

CAES — это способ хранения энергии, выработанной в один момент времени, для использования в другое время; он уже несколько лет работает в США и Германии. Внепиковая (недорогая) электроэнергия сжимает воздух в подземный резервуар для хранения воздуха (рис. 14.4), а затем воздух питает газотурбинный генераторный комплекс для выработки электроэнергии в часы пик (высокая цена) (Wild , 2010).

Избыточное колеблющееся электричество используется для сжатия атмосферного воздуха в глубокие подземные пещеры, подобные хранилищам природного газа. Во время потребления процесс меняется на противоположный, и воздух приводит в действие турбину обычного типа, которая вместо природного газа или пара использует сжатый воздух, подключенный к генератору. Во время сжатия выделяется тепло, тогда как обратный процесс происходит при декомпрессии, и воздух расширяется, так что система может доставлять охлажденный воздух. Электрический КПД составляет около 50%; общий КПД можно повысить, если использовать потенциал нагрева и охлаждения.Похожая концепция использует ветряные воздушные компрессоры (Pockley, 2008).

Накопители с водяным насосом установлены во многих странах для компенсации колебаний спроса на электроэнергию (Рисунок 14.5). Насосные хранилища имеют двойное назначение. ГАЗ спроектирован с двумя резервуарами: верхним и нижним. Как и любая другая гидроэлектростанция, гидроаккумулирующая станция вырабатывает электричество, позволяя воде проходить через турбогенератор. Однако, в отличие от обычных гидроэлектростанций, после того, как гидроаккумулирующая станция вырабатывает электроэнергию, она может перекачивать эту воду из своего нижнего резервуара обратно в верхний резервуар.Это делается в непиковые часы, используя электричество из другого источника для работы насосов станции, фактически сохраняя эту внепиковую электроэнергию (Duke Energy, 2012). Их общее применение ограничено топографией; в Европе большинство потенциальных площадок для хранения насосов уже построено.

Можно упомянуть и другие решения для хранения данных. Расплав соли используется для концентрированного накопления солнечной энергии. Его можно использовать отдельно или в сочетании с ветровой энергией в установках мощностью 50 МВт или больше, как это было продемонстрировано на юге Испании и в Соединенных Штатах.При рабочих температурах до 400 ° C накопитель может производить пар для обычных паровых турбин в сочетании с производством электроэнергии. Технологическое тепло может распределяться по сети централизованного теплоснабжения для отопления и охлаждения с помощью абсорбционных чиллеров (Mancini, 2006).

В Дании на местных ТЭЦ установлено несколько сотен резервуаров для хранения горячей воды; размеры от 10 м ³ до 30 000 м ³ . Критерии размеров часто охватывают потребность ТЭЦ в снабжении сети централизованного теплоснабжения в период низкой пиковой нагрузки в выходные дни.

Накопители энергии играют критически важную роль в обеспечении нашего энергетического будущего (рисунок 13.5):

Рисунок 13.5. Концептуальное представление концепции хранения энергии сжатым воздухом.

От Управления долины Теннесси (TVA) (2004 г.). http://www.tva.gov/power/pumpstorart.htm.

•

, служащий в качестве резерва электроэнергии, как и национальный нефтяной резерв;

•

стабилизация рынков электроэнергии;

•

стабилизация сети передачи и распределения;

•

, что позволяет более эффективно использовать существующие генерирующие активы; и

•

делая возобновляемые источники энергии экономически жизнеспособными (Maegaard, 2011).