Гидрокомпенсатор для водоснабжения

Гидроудар в трубе и защита от него

Под гидроударом следует понимать резкий перепад давления жидкости в трубопроводной системе, который возникает в результате стремительного изменения скорости движения транспортируемого потока.

Гидроудар – что это такое?

В Политехническом словаре от 1957 года представлено следующее описание: “Гидравлический удар – сложный комплекс явлений, происходящих в жидкостях при резком изменении её скорости. Возникает в движущейся жидкости при быстром перекрытии трубопровода каким-либо запорным устройством, при резкой остановке насоса. Существенной частью гидроудара является волновой характер изменения давления и скорости в трубопроводе”.

Давление может, как повышаться, так и понижаться, в зависимости от чего гидравлический удар подразделяется на:

• Положительный – при увеличении давления на фоне стремительного перекрытия трубопровода либо включения насосного оборудования;
• Отрицательный – при снижении давления, которое наблюдается при открывании заслонки либо отключении насосного оборудования.

В обоих случаях важна защита манометра от гидроудара, которая обеспечивается с помощью специальных трубок СТМ.

Причины гидравлического удара

Возникновение гидроударов обычно происходит из-за нескольких причин.

• Резкое перекрывание/открывание вентилей, задвижек и прочей запорной арматуры меняет скорость потока;
• Включение/отключение насосов провоцирует смену давления в системе;
• Гидроудар может возникнуть из-за резких перепадов сечения труб в коммуникации;
• Наличия преград на пути перемещения рабочей среды – в качестве таких преград могут быть воздушные пробки, противоположно направленный поток и прочее.

Резкие манипуляции с запорной арматурой (открывание, закрывание) приводят к быстрому изменению давления в точках установки оборудования. При перекрытии арматуры, она и её комплектующие подвергаются воздействию быстро возросшего давления. В результате этого, уплотнители резьбовых соединений и фланцевые прокладки приходят в негодность. Эксплуатация системы в условиях повышенного давления приводит к выходу из строя деталей запорных элементов.

При резком открывании жидкость стремительно набирает скорость и начинает двигаться в зону с более низким давлением, которая находится за арматурой. В этом случае опасности подвергаются места, расположенные после запорного оборудования. От гидроударов особенно часто страдают участки с наиболее высоким сопротивлением рабочей среды (изгибы трубопровода, батареи и прочее).

Избыточное давление может быть разным, его величина обусловлена следующими факторами:

• Способностью жидкости к сжиманию (например, вода практически не сжимается);
• Скоростью перемещения рабочей среды;
• Временем протекания процесса.

Немаловажное значение также имеет уровень жёсткости материалов, на которые воздействует сила гидравлического удара. Это объясняется тем, что энергия движущегося потока не может быстро преобразовываться в иные виды энергии, например, в потенциальную энергию деформирования стенок трубопровода либо сжатия рабочей среды. Это приводит к тому, что давление в месте возникновения преграды/расширения трубы резко увеличивается/уменьшается и тем самым порождает образование ударной волны. Если давление в системе будет больше допустимого значения для конкретного материала магистрали, то это грозит нарушением её целостности.

Последствия гидроудара

Большую опасность для водопроводных и отопительных сетей представляет положительный гидравлический удар. Чрезмерно сильный перепад давления способен привести к повреждению коммуникации. После гидроудара может нарушиться герметичность запорных элементов, произойти растрескивание трубы и выход из строя насосов и теплообменного оборудования. Поэтому важно предотвратить возникновение гидравлических ударов либо уменьшить их силу воздействия.

Узнать о появлении гидравлических ударов в трубопроводе не сложно. Первыми симптомами данных неприятностей является возникновение посторонних звуков (щелчков, стуков и т.д.), которые обычно слышны при открывании/закрывании крана. Многие не придают значения таким шумам, но тем не менее они сигнализируют о повышенных нагрузках в трубопроводе.

Защита от гидроудара

Чтобы защитить трубопровод от гидравлических ударов, нужно:

• Плавно открывать/закрывать запорные элементы

При плавном закрывании крана давление в трубопроводе будет постепенно выравниваться. При этом ударная волна будет иметь незначительную силу, а следовательно, мощность гидравлического удара будет минимальной. Но не во всех случаях возможно обеспечить плавное закрывание крана. Далеко не у всех моделей вентильная конструкция, многие современные краны имеют шаровую систему – достаточно одного неосторожного резкого поворота и кран придёт в положение “закрыто”.

• Использовать трубы большого диаметра

В трубопроводах большого диаметра рабочая среда движется с меньшей скоростью, чем в системах с более маленьким диаметром. А чем скорость перемещения потока жидкости меньше, тем слабее сила гидроудара. Однако данный способ гораздо затратнее. Расходы увеличиваются за счёт более высокой стоимости труб и теплоизоляции.

• Установить амортизирующее устройство

Данное устройство располагается по направлению движения рабочей жидкости. В качестве амортизатора используется отрезок трубы из эластичного пластик либо каучука, которым заменяется часть жёсткой трубы перед термостатом. При возникновении гидравлического удара происходит растяжение эластичного отрезка и частичное гашение силы удара.

• Использовать компенсаторное оборудование

Для сбрасывания лишней жидкости до момента нормализации давления в трубопроводе используется гидравлический аккумулятор. Данное оборудование выполнено в виде герметичного бака, оснащённого мембраной и воздушным клапаном. Мембрана изготавливается из эластичного материала, бак – из стали.

• Использовать автоматику насосов

Одной из причин появления гидравлических ударов в трубопроводе является насосное оборудование. Движение рабочей среды зависит от того, насколько быстро вращаются насосные валы. Следовательно, плавное снижение/увеличение скорости вращения позволяет уменьшить силу воздействия и снизить риск появления гидроударов.

На производствах для управления насосным оборудованием используются специальные регуляторы, частотные преобразователи и прочие подобные приборы. Данное оборудование также подходит для использования в бытовых условиях.

Гидравлические удары в коммуникациях появляются при остановке насосного оборудования, например, при исчезновении сети питания. На производствах и в сфере коммунального хозяйства резервные источники используются давно и не раз доказали свою эффективность. Предупреждение аварийных ситуаций и сокращение расходов на ремонтные работы приводят к существенной экономии средств. Включение домашнего насосного оборудования через устройство защиты от гидроударов (стабилизаторы и источники резервного питания) поможет обезопасить внутренние коммуникационные системы.

Байпас представляет собой дополнительный участок трубопровода, который используется в качестве обходного канала и служит для регулирования пропускной способности сети отопления. Такие устройства можно монтировать, как в новые системы, так и в уже существующие.

Это простое, но эффективное изобретение, работающее по принципу расширительного бака отопительных коммуникаций. При резком перепаде давления жидкость перемещается в мембранный гаситель. После того, как давление в трубопроводе упадёт до рабочей величины, произойдёт выталкивание жидкости обратно в систему. Возвращение воды обеспечивается благодаря избыточному давлению воздуха, находящегося с противоположной стороны мембраны.

Клапан защиты от гидроудара располагается в трубопроводной системе рядом с наносом. Он реагирует на скачки давления, принимая обратную волну и предотвращая гидравлические удары. Клапан оснащён специальным регулятором, который при перепаде давления плавно открывает его. Таким образом, когда обратный поток рабочей среды доходит до насосного агрегата, клапан уже находится в открытом состоянии. В результате этого происходит сбрасывание воды, а следовательно, снижение давления до допустимой величины. После нормализации давления регулятор закрывает клапан, чтобы предотвратить опустошение системы.

Гидроудар в полипропиленовых трубах

Разные свойства материалов, которые используются для производства трубопроводной продукции, по-разному способны противостоять гидравлическим ударам. Например, при других одинаковых характеристиках, максимальное давление при закрывании арматуры в системах из ПП труб меньше в несколько раз по сравнению со стальными коммуникациями, на 65% меньше, чем в сетях из стеклопластика и на 50% – нежели в трубах из поливинилхлорида.

Данные свойства обуславливают использование демпферов (эластичных отрезков труб) на участках трубопроводных систем с повышенной вероятностью возникновения гидравлических ударов.

Последствия гидроудара могут привести к выходу из строя водопроводных и отопительных систем. Чтобы избежать данных неприятностей, следует прислушиваться к рекомендациям специалистов и защитить систему от возникновения гидравлических ударов. Это обеспечит бесперебойную работу трубопроводов на протяжении длительного времени.

Трубы с повышенной защитой от гидроудара

Важный момент: среди ряда предложенных выше методов защиты и предотвращения гидравлического удара, так же имеют значительную актуальность технические характеристики самой трубопроводной системы, такие как модуль упругости и толщина стенки.

Низкий модуль упругости труб aquatherm GmbH, а так же увеличенная толщина стенки (по сравнению с металлическими трубами) обеспечивает более высокую устойчивость к импульсному давлению, возникающему в критической ситуации гидроудара.

Полипропиленовые трубы произведенные в Германии, широкого спектра применения.

Система отлично подходит для систем горячего и холодного водоснабжения и отопления, как в частных, так и промышленных масштабах. Так же используется для транспортировки химических сред.

Полипропиленовые трубы произведенные в Германии, широкого спектра применения.

Трубопроводная система из инновационного материала fusiolen, специально разработанная для систем холодоснабжения, обогрева поверхностей, транспортировки агрессивных сред и сжатого воздуха, а также для систем геотермальной энергетики.

Канализационная система из материала НПВХ, подходит для транспортировки агрессивных сред, в том числе хлорированной воды

Природа гидроудара в системах водоснабжения и отопления + методы защиты от него

По статистике около 60% всех разрушений (прорывов) трубопроводов возникают из-за гидроудара, который представляет собой кратковременный, резкий и значительный скачок давления в трубе, возникающий в результате внезапного изменения скорости потока жидкости. Обычные признаки, сопровождающие эту серьезную неприятность – щелчки, стук и прочий шум, который возникает в коммуникациях, снабжающих нас водой и теплом. Многие даже не обращают на них внимания, а ведь гидроудар в системе водоснабжения приводит к повреждению оборудования, появлению трещин, расколу труб. Предотвратить аварийную ситуацию поможет четкое соблюдение правил эксплуатации трубопроводов и проведение модернизации инженерных сетей.

Природа гидроудара, возможные причины

Владельцы частных домов с неграмотно устроенными инженерными коммуникациями часто слышат характерное пощелкивание и стук, которые сигнализируют о том, что в замкнутой системе произошло кратковременное резкое повышение давления в результате внезапного прекращения движения жидкости по контуру или внезапного возобновления ее циркуляции.

Когда поток жидкости, двигающийся с определенной скоростью, сталкивается с преградой (воздухом или запорной арматурой), скорость его меняется не сразу, а вот объем быстро увеличивается, давление растет и иногда достигает 10 и более атмосфер. Если «излишкам» деваться некуда, то возникает риск разрыва трубы.

Возможные причины гидроудара:

• запуск, остановка и поломка насоса или его аварийное отключение;
• воздух в системе;
• резкая остановка потока жидкости в контуре, вызванная быстрым открытием-закрытием запорной арматуры: кранов, задвижек и т.д.

Последняя причина наиболее типична с тех самых пор, как вентильные краны, с их плавным ходом, заменили более современные и «резкие» шаровые собратья.

С точки зрения профилактики гидроудара вентильные краны эффективнее шаровых

В случае если из системы не выведен воздух, то при открытии шарового крана происходит столкновение воздушной массы и практически несжимаемой жидкости, в итоге значение давления может возрасти до нескольких десятков атмосфер. Такая регулярная «проверка на прочность» очень негативно сказывается на состоянии системы в целом и труб в частности, итог предсказать нетрудно.

Заводушенность системы отопления — нередкая проблема. О том, как спускать воздух из батарей, узнаете в нашей статье: https://aqua-rmnt.com/uchebnik/oborudovanie/kran-maevskogo.html.

Неприятные последствия и методы защиты от гидроудара

Барьер, неожиданно возникающий на пути потока жидкости, формирует давление, которое, теоретически, может расти бесконечно. При этом жесткие элементы системы испытывают сильнейшие нагрузки и постепенно или резко разрушаются.

Последствия гидроудара могут быть плачевными, особенно для старых трубопроводов

Аварии, которые вызывает гидроудар в системе отопления, сопровождаются рядом характерных неприятностей:

• разрушением трубопроводов и оборудования тепловых сетей;
• разрывом отопительных приборов;
• ожоговым травматизмом;
• длительным прекращением тепло- и водоснабжения;
• затоплением жилища и порчей имущества.

Наиболее уязвимы для гидравлических ударов длинные трубопроводы, например, теплый пол. Чтобы обезопасить «подпольную» систему, ее оснащают термостатическим клапаном, установку которого нужно доверить хорошим специалистам, иначе появится еще один фактор риска в системе.

Грамотная защита систем отопления или водоснабжения от гидроударов направлена на снижение их интенсивности и нейтрализацию воздействия избыточного давления.

Без резких движений

Самый простой способ обезопасить себя от гидроудара – плавное включение и выключение запорной арматуры. Этот нюанс четко прописан в нормативах по эксплуатации объектов централизованного водоснабжения и теплосетей. Правило без каких-либо оговорок можно распространить и на автономные сети.

Суть в том, что плавное включение и отключение растягивают во времени процесс повышения давления. Энергия гидроудара действует не всей своей силой за раз, а распределяется на несколько временных отрезков. При этом, хоть суммарная сила удара и остается прежней, но мощность уменьшается.

Вариант с использованием автоматики

Плавный запуск и остановку инженерной системы можно вполне доверить автоматике. Насосы с автоматической регулировкой оборотов электродвигателя плавно поднимают давление в трубах после запуска, и так же планомерно действуют в обратном порядке. Программное оборудование не просто отслеживает изменение давления, но и совершает автоматическую регулировку напора.

Наилучший эффект дает комплексная модернизация системы, которая поможет предотвратить гидроудар в трубах. Она включает в себя ряд различных мероприятий.

Компенсаторы гидроудара, демпферы, гидроаккумуляторы

Важным элементом в системах отопления и водоснабжения является компенсатор гидроудара (он же демпфер, он же гидроаккумулятор) – устройство, которое выполняет сразу три важных задачи: накапливает (аккумулирует) жидкость; принимает избыток жидкости из системы, тем самым способствует снижению давления в ней; соответственно, способствует гашению гидроудара, если он возникает.

Компенсатор представляет собой герметичный стальной бак с эластичной мембраной и встроенным воздушным клапаном. Объем может быть как совершенно незначительным, так и довольно большим.

Интересно! В Европе, если в сети не установлен гидрокомпенсатор, гарантия на бытовую технику, например, стиральную машинку, бойлер или посудомоечную машину, не выдается.

Клапан защиты от гидроудара

Для защиты насосной станции, в случае внезапной остановки насоса, например, применяют специальный клапан защиты от гидроудара диафрагменного типа с жестким уплотнителем. Он приводится в действие давлением жидкости и имеет очень полезную функцию быстрого сброса давления. Устанавливают его после обратного клапана, на отводе от трубопровода, рядом с насосом.

Клапан является надежным предохранителем в системах, находящихся под давлением.

Установка амортизирующего устройства

Установка амортизирующего устройства (трубы из пластика или термостойкого каучука) по направлению циркуляции жидкости, перед термостатом, является эффективным методом защиты. Эластичный материал самопроизвольно гасит энергию гидроудара. Достаточная длина – 20-30 см, для очень длинного трубопровода амортизатор можно увеличить на 10 см.

Шунтирование в домашних условиях

Тот, кто хорошо знаком с конструкцией термостата, может установить в терморегулирующем клапане шунт с просветом 0,4 мм или просто проделать отверстие такого же диаметра. При нормальном режиме работы, подобное нововведение никак не отразится на системе, а вот при перегрузках плавно снизит давление.

Важно! Шунтирование как метод защиты от гидроудара применим лишь к автономным сетям с новыми трубами. Осадок и ржавчина центральных коммуникаций делают его совершенно неэффективным.

Термостат с суперзащитой

Иногда применяют термостат со спецзащитой от гидроудара. Подобные устройства имеют пружинный механизм, установленный между клапаном и термоголовкой. При избыточном давлении пружина срабатывает и не позволяет клапану полностью закрыться, как только мощность гидроудара снижается, клапан плавно закрывается. Устанавливают такой термостат строго по направлению стрелки на корпусе.

Гидроудар в системах водо- и теплоснабжения – явление довольно частое и опасное, но существует немало способов, с помощью которых можно нейтрализовать неприятные последствия этого явления и продлить срок жизни бытовой техники и труб.

Какой гаситель гидроударов/компенсатор расширения ХВС выбрать?

Уважаемые, а что скажете о ФАРовском компенсаторе FAR FA 2895 12?
Они его рекомендуют к установке на свои коллекторы, и я вот думаю себе поставить, но что-то почитал эту тему и сомнение взяло.
Не маловат ли.
Посмотреть можно хотя бы вот тут ” >

Alexey L написал :
Поделюсь своим опытом эксплуатации гасителей гидроударов. У меня есть оба Zilmet INOX-PRO 0,160 (покупал в МНК за 1400р) и CM.CAR 19 (покупал в Весте за 1200р).
Zilmet как поставил и накачал до 3 атм 9 месяцев назад, так он и работает.
CM.CAR 19 полностью сдувается с 3 атм примерно за 3-4 месяца, видать сэкономили на ниппеле. Если снова накачать, то работает. Хорошее такое у меня развлечение ходить с насосом к родителям каждые 3 месяца. Можно конечно попробовать заменить ниппель, но руки пока не доходят.
По моему выбор очевиден, при разнице в цене в 200 руб.

У меня всё наоборот купил для испытаний CIM.CAR работал прекрасно не сдувался, купил себе два Zimleta такихже самых маленьких, CIM.CAR порезал для изучения, как оказывается зря.
Оба Zimleta спускают воздух, один так вообще бракованный, спускает почти сразу, плюс в рекламе они выглядят куда красивее чем в реале.

prushkovitz написал :
Уважаемые, а что скажете о ФАРовском компенсаторе FAR FA 2895 12?
Они его рекомендуют к установке на свои коллекторы, и я вот думаю себе поставить, но что-то почитал эту тему и сомнение взяло.
Не маловат ли.
Посмотреть можно хотя бы вот тут ” >

Ой, вот в соседней теме ещё обсуждение ФАРовского компенсатора увидел. ” >

В общем приобрёл я гидроаккумулятор Zilmet INOX-PRO с11B000AA00 0,16 л., взял две штуки, на ванну и на туалет для установки на холодную воду, чтобы компенсировали тепловое расширение холодной воды и гасили гидроудары.
Буду устанавливать их на коллекторы водоснабжения, как я понял их можно ставить и вертикально и горизонтально. Вероятно в проходном коллекторе FAR поставлю с торца на внешнюю резьбу , похожая на переходник на 1/2″ с отводом на 90[SUP]о[/SUP] и установлю вертикально, чтобы не было большой нагрузки на резьбу бачка, во всяком случае на картинках самого Zilmet бачок устанавливается практически всегда вертикально, но каких то специальных крепежей для того, чтобы закрепить бачок к стене у Zilmet я не обнаружил. Хотя конечно можно установить с торца на внешнюю резьбу , в неё вкрутить ниппель из нержавейки, потом накрутить отвод из нержавейки на 90[SUP]о[/SUP] и потом уже гидроаккумулятор. Посоветуйте как правильно?
Ещё вот в техническом паспорте прочитал, что после установки бака и запуска системы надо удалить весь воздух из системы. Это делается только при помощи установки клапанов воздухоотводчиков или можно как то иначе? Вот вы вообще воздух в питьевом водопроводе удаляете? Меня интересует только вариант когда нет никаких водонагревательных бойлеров, как у меня вот.
Вероятно придётся приобретать ещё один гидроаккумулятор, чтобы установить его непосредственно поблизости от стиральной машины, хотя возможно раз у меня коллекторная схема разводки и сам бачок будет стоять на коллекторе, то гидроудар ударит в бачок непосредственно в коллекторе и не насёт вреда другим водяным точкам и ещё один приобретать не понадобится. Как вообще правильно поступить?
Приобрёл непосредственно у официального дистрибьютора. С виду выглядят прилично, ничего плохого сказать не могу.

Установка гидроаккумулятора для систем водоснабжения своими руками: области применения, схемы, расчет вместимости

В каких случаях рекомендуется установка гидроаккумуляторов для водоснабжения? К какой части водопровода подключается гидроаккумулятор, и какие функции он выполняет? Какой объем воды он способен запасти? Давайте разбираться.

Разрешите представить

Гидроаккумулятор (он же мембранный бак) представляет собой стальной резервуар, разделенный на два отсека эластичной мембраной. Один из отсеков заполнен воздухом или азотом (бескислородная атмосфера защищает стенки бака от коррозии), второй подключается к водопроводу.

Воздушный отсек обычно снабжается ниппелем, позволяющим при необходимости накачать его обычным велосипедным или автомобильным насосом.

Подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения выполняет две функции:

1. Создает резерв воды при ее периодической подаче;
2. Защищает водопровод от гидроударов. При кратковременном скачке давления мембранный бак исполняет роль демпфера: в отличие от практически несжимаемой воды, воздух в одном из его отсеков прекрасно сжимается.

Если вы хотите знать больше о том, как подключить гидроаккумулятор для систем водоснабжения — видео в этой статье поможет вам.

Варианты применения

Теперь давайте выясним, куда и как установить гидроаккумулятор для систем водоснабжения в зависимости от преследуемых вами целей.

Резерв воды

Где установить гидроаккумулятор для систем водоснабжения, создающий запас воды на случай ее отключения?

Емкий мембранный бак обеспечит вас водой на время ремонта магистрального водопровода

В любой точке разводки ХВС. Подключение гидроаккумулятора водоснабжения выполняется жесткой подводкой или гибким шлангом.

1. Нежелательно монтировать мембранный бак в подвале частного дома. В этом случае вы потеряете несколько метров напора воды (потеря напора будет равна расстоянию по вертикали между гидроаккумулятором и точкой водоразбора);
2. Установка гидроаккумулятора водоснабжения должна сопровождаться монтажом обратного клапана на вводе ХВС в дом. Клапан не даст воде из бака и внутреннего водопровода слиться в магистраль водоснабжения при ее сбросе.

Расширительный бак

Мембранные баки используются в качестве расширительных — в системах водоснабжения с ёмкими бойлерами (электрическими или косвенного нагрева).

Мембранный бак в обвязке бойлера косвенного нагрева

Зачем они там нужны?

Видите ли, при нагреве вода ведет себе подобно всем прочим средам — расширяется. Между тем на входе бойлера обычно стоит обратный клапан. Он не дает нагретой воде сбрасываться при отключении водоснабжения и заодно не позволит расширяющейся при нагреве воде быть вытесненной в водопровод ХВС.

Результат очевиден — когда бойлер греет воду, давление в нем и в водопроводе стремительно растет. Подключение гидроаккумулятора в систему водоснабжения полностью решает эту проблему: с ним рост давления многократно замедляется.

Защита от гидроударов

Как уже упоминалось, наличие мембранного бака способно защитить контур водоснабжения от гидроудара.

Вот типичные причины его возникновения:

• Чрезмерно быстрое заполнение сброшенного контура с открытым водоразборным краном. Скачок давления происходит в тот момент, когда из водопровода вытесняется весь воздух;
• Мгновенная остановка циркуляции в системе горячего водоснабжения (из-за упавших щечек задвижки или быстро перекрытого шарового крана);
• Кран смесителя, мгновенно переведенный из полностью открытого в полностью закрытое состояние.

Капитан Очевидность подсказывает: во всех описанных случаях причиной гидроудара становится инерция потока воды в трубах.

Как правильно установить гидроаккумулятор в системе водоснабжения для ее защиты от гидроударов:

Изображение	Описание
В водопроводе с тройниковой разводкой бачок небольшого объема монтируется между вводом и первым сантехническим прибором.
	В системе водоснабжения с коллекторной разводкой мембранный бачок ставится на коллектор и защищает подключенные к нему приборы.

Водоснабжение из скважины

Установка гидроаккумулятора для систем водоснабжения, запитанных от колодца или скважины, позволяет решить сразу две проблемы:

1. Устранить скачки давления при включении и выключении подающего воду насоса;
2. Создать запас воды и тем самым сделать включения насоса более редкими (а значит — увеличить его ресурс).

Такая схема включает, помимо мембранного бака, ряд других элементов:

Изображение	Описание
Насос, отвечающий за подъем воды. При глубине скважины или колодца до 7-8 метров это может быть поверхностная насосная станция, при большей глубине — только погружной насос.
Обратный клапан с размером присоединяемой резьбы ДУ 25	Обратный клапан. Он стоит на всасывающем патрубке насосной станции или сразу после погружного насоса. Клапан удерживает находящуюся под давлением воду в водопроводе после выключения насоса.
Автоматическое реле с датчиком давления	Автоматику управления насосом с датчиком давления. Ее задача — включать и выключать питание прибора, когда давление в водопроводе достигает пороговых значений.

Водоснабжение из емкости

Зачастую источником воды на случай ее длительных отключений является не мембранный бак, а резервная емкость без избыточного давления. Ее преимущество — дешевизна: бак объемом в 1000 литров обойдется покупателю в 7-9 тысяч рублей.

Пластиковые баки для питьевой воды

Очевидное решение для подачи воды из такой емкости в водопровод — разместить ее на чердаке или под потолком жилого этажа.

Однако это решение имеет три серьезных недостатка:

1. Прочность перекрытий (в первую очередь деревянных) ограничивает вес и полезный объем накопительного бака. Емкость в 3-4 куба при заполнении водой имеет вполне реальные шансы сломать балки;

Запас воды ограничен прочностью перекрытий

1. Для работы бытовой техники необходимо избыточное давление. Приведем наиболее показательный пример: проточный водонагреватель просто-напросто не включит нагрев, пока в его камере не сработает датчик давления, настроенный на 0,3 кгс/см2 (что соответствует водяному столбу в 3 метра);

На фото — датчик давления в проточном водонагревателе

1. Для установки бака на чердак последний должен отапливаться. Отапливать неэксплуатируемый чердак — значит заметно увеличить свои расходы в холодное время года.

Именно поэтому правильная реализация такой системы водоснабжения выглядит так:

• Емкость устанавливается в подполе, подвале или цокольном этаже;

Накопительный бак на фото размещен в находящейся ниже уровня грунта котельной

Подсказка: температура грунта ниже уровня промерзания стабильна в течение года и всегда выше нуля. Вода в находящемся в подвале баке никогда не замерзнет и останется прохладной в самую сильную жару.

• К баку подключается поверхностный насос с мембранным баком. За его включение и выключение отвечает реле с простейшим поплавковым датчиком уровня;

Поплавковый датчик уровня воды

• Схема установки гидроаккумулятора водоснабжения полностью идентична схеме, применяемой при водоснабжении из скважины.

Полезный объем мембранного бака

Количество воды, которое может вместить мембранный бак, заметно отличается от его номинального объема. На полезную емкость абсолютно не влияет схема установки гидроаккумулятора в систему водоснабжения. Она зависит лишь от давления в водопроводе и в воздушном отсеке.

Как своими руками рассчитать полезную емкость бака? Инструкция предельно проста: обратитесь к таблице строкой ниже.

Зависимость между полной и полезной емкостью мембранного бака в системе автономного водоснабжения при разных давлениях

Заключение

Надеемся, что нам удалось ответить на накопившиеся у читателя вопросы. Успехов!

Как предотвратить гидроудар в системе отопления и водоснабжения?

Система трубопроводов подвергается воздействию многих внешних факторов. Из-за высоких нагрузок материалы, из которых сделаны магистрали, подвергаются сжатию и удлинению. Гидроудары и перепады давления ведут к деформации и как следствие к серьезным повреждениям. Компенсаторы для трубопроводов являются особыми устройствами, которые воспринимают и компенсируют вибрации, смещения, перемещения и температурные деформации.

При проектировании трубопровода необходимо помнит о перегрузках системы, и сделать гибкую конструкцию с возможностью самокомпенсации. С данной задачей должны справляться компенсаторы, которые соединяют два конца трубопровода, и всю компенсацию берут на себя. Эти устройства достаточно гибкие и способны растягиваться в границах собственной деформации и давать высокий уровень герметичности.

Функциональные возможности компенсаторов

Используются в строительстве, ЖКХ, ВПК, газовой и нефтяной промышленности, кораблестроении, атомной промышленности, энергетике и в прочем.

Установка компенсирующих устройств на всех магистралях, и их использование в дальнейшем дает возможность существенно увеличить срок эксплуатации труб. Это довольно актуально для магистралей большой длины, так как от длины линии зависит сила воздействия на нее.

Использование элементов для сглаживания нагрузок, рекомендуется ко всем трубопроводам. При этом необходимо помнить, что надежная и безаварийная работа пластиковой или металлической магистрали отопления напрямую правильно устроенной компенсации.

Задачи данных конструкций довольно специфичны, но вместе с тем и крайне важны:

1. Уменьшение вибрации трубопровода, которые возникают по сети из-за работы насосов. Даже в том случае если подобное явление невозможно почувствовать или увидеть, тем не менее, оно есть. В тоже время возникает риск возникновения резонанса, который многократно увеличивает амплитуду колебаний, которая приводит к быстрому разрушению трубопроводов.
2. Компенсация в магистралях при линейном тепловом расширении во время изменения температуры теплоносителя. Из-за происходящих удлинений или укорачивания труб на муфтовых или сварных соединениях возникают дополнительные напряжения, из-за чего уменьшается их срок службы, вплоть до разрушения.

Монтаж компенсаторов, это обязательное условие в наши дни при возведении тепловых сетей.

В конструкции системы отопления, компенсатор подключается к местам с большей вероятностью возникновения гидроударов. В момент возникновения поднимающееся давление жидкости давит на мембрану аккумулятора. Воздух, который находится над ней, сжимается и мембрана смещается в его сторону. Из-за объема, который занимает жидкость, напор в ней уменьшается.

В момент прекращения гидроудара, мембрана возвращается на свое место. Благодаря использованию гидроаккумуляторов можно попутно отобрать лишнюю жидкость из системы.

Для того чтобы сделать эффект амортизации, в водопроводах кроме гидороаккумуляторов применяют специальные гасители.

Виды компенсирующих устройств

Из-за довольно широкого спектра использования существуют различные виды компенсаторов трубопроводов. Они бывают:

1. Сильфонные. Гофрированный стальной отрезок с соединительными фланцами. Используется для паро- или газообразных смесей, воды, азота и воды. Может использоваться с другими средами которые не вступают в реакцию с материалом(инертны, растворы промывок и другое). Используется для компенсации температурных деформаций в теплосетях(наиболее часто). Установка сильфонных компенсаторов на трубопроводах возможно только при температуре среды не превышающей +700оС и давлении до 250 атмосфер.
2. Сальниковый. Является «братом» предыдущей версии. У сальникового варианта более скромные возможности: давление среды – до 25 атмосфер, температура не должна превышать +300оС. Есть также и некоторые отличия в конструкции.
3. Линзовые. Линзовый представляет собой сваренную из нескольких линз конструкцию (как правило, 2-4, чем больше, тем выше эффективность, и соответственно больше ход компенсатора), а также присоединительных патрубков. Такое изделие изготавливается из стали либо сплавов со схожими качествами. Линзовый компенсатор используется для трубопроводов, которые транспортируют малоагрессивные либо неагрессивные среды с давлением, не превышающем 16 атмосфер.
4. Резиновые или как их называют еще – вибрационные вставки. Как это видно из названия, данный компенсатор представляет собой участок, изготовленный из резины, имеющий муфтовое или фланцевое соединение с трубопроводом. В качестве материала используется жаростойкий синтетический состав, который по своим характеристикам и свойствам значительно превосходит обычную резину, что существенно увеличивает возможности его использования. Его устанавливают для транспортировки сред с температурой не более +150 оС (в случае с паром – не более +180оС) и давлением не превышающем 16 атмосфер. Категорически запрещено использовать для растительных и минеральных жиров и масел, пропана, бутана, бензина, хлорированных углеводородов.
5. Тканевые. Данный тип компенсаторов для трубопроводов является наиболее популярным вариантом, используемым на системах низкого давления (до 0,7 атмосфер, однако существуют модели, которые могут использоваться для эксплуатации и при 3 атмосферах). В отличие типов описанных выше, которые имеют ограничения по размерной сетке, данный тип может иметь любые габариты. Делается из композитных много- либо однослойных материалов (стеклоткани, синтетических, нержавеющей стали, керамики). может быть использован на трубопроводах транспортирующих среду с температурой до +1000оС.
6. П-образные. Наиболее популярный вид промышленных вариантов, который используется практически везде, где есть трубопроводы большой протяженности. Конструктивно выглядят как участок трубы с П-образным изгибом (из-за чего собственно и имеет такое название). При появлении колебаний в трубопроводе, П-образный участок гасит их, благодаря изменению своего положения относительно продольной оси, из-за чего не дает возможности «продвигаться» колебаниям дальше по линии.

При конструировании делается расчет компенсаторов для трубопроводов, и внимание главным образом уделяется обеспечению общего уровня безопасности, что определяется правильным монтажом и выбором устройства (сальниковым, линзовым и прочие).

Различия в принципах функционирования и направленностях определяют основные виды компенсаторов для трубопроводов, которые делятся на две главных категории:

• Устройства, с большим уровнем гибкости и высокой степенью радиальности, которые обеспечивают удлинение трубопроводов кручением на неровных участках, удлинение изгибом или проведением изгибов благодаря включению гибких вставок;
• Осевые устройства, бывают скользящие или упругие, в рамках действия которых компенсация происходит благодаря посредством телескопического перемещения трубы или во время сжатия пружинных вставок (сальниковый и другие).

Наиболее популярными являются П-образные компенсаторы, воздействующие на перемещение трубопровода радиальной направленности, Z-образные участки и угловые повороты.

Как выбрать приспособление?

При выборе компенсатора для трубопроводов теплосетей и водоснабжения (и вообще – все компенсаторы любого назначения) необходимо помнить о следующих нюансах:

1. На гофре не должно быть каких-либо повреждений – перед покупкой следует тщательнейшим образом ее осмотреть со всех сторон, возможно, ее могли повредить при транспортировке или выгрузке.
2. Во время выбора необходимо ориентироваться на определенные характеристики (расход, напор, температура) транспортируемой среды – для одного или другого вида компенсаторов они разные, как правило, это можно узнать из описания.
3. Большое значение имеет герметичность камер и каналов – многослойные компенсаторы часто даже при легких повреждениях ее утрачивают.
4. Наиболее долгий срок эксплуатации имеют сальниковые компенсаторы.
5. От гладкости зеркала компенсатора напрямую зависит срок службы набивки: чем оно более гладкое – тем дольше срок.
6. Сальниковые компенсаторы наилучшим образом себя зарекомендовали во время капитальных ремонтов сложных структур в теплотрассах.

Цена на компенсирующие устройства зависит от производителя, а также специфики разновидностей и составляет:

• сильфонные компенсаторы от 2 до 8$;
• осевой (сальниковый) линейного расширения – 25-50$;
• П-образные компенсаторы – 10-15$.

Обычно, сильфоны компенсаторов делаются из латуни, бериллиевой или фосфорной бронзы. Используют также и нержавеющую сталь. Во время изменений температуры и показателей давления материалы подвергаются некоторой деформации, расширению либо сужению во время резкого охлаждения. В случае если в трубопроводе не использовать установку подобного устройства, то трубы не смогут справиться с компенсацией, и довольно быстро выйдут из строя.

Правила монтажа предохранителя в трубопровод

Компенсаторы на трубопроводах с горячей водой и их другие разновидности устанавливаются с учетом строгих правил и требований:

1. Линзовые, сильфонные и сальниковые компенсаторы устанавливаются только в исключительно собранном виде.
2. Осевые сильфонные, линзовые и сальниковые монтируются только одновременно с трубопроводом.
3. Во время проведения монтажа, направление стрелки на корпусе компенсатора должно соответствовать с направлением движения среды в трубопроводе.
4. Во время установки не должно происходить каких-либо нагрузок скручивающего и продольного типа.
5. Монтажная длина должна четко совпадать с характеристиками указанными в чертежах.
6. П-образные компенсаторы монтируются с растяжением либо сжатием на указанную в рамках проекта величину.

Монтаж всех компенсаторов на трубопроводах варьируется в зависимости от типа устройства – изделие соединяется с трубопроводом предусмотренным методом. Это может быть сварка, муфтовое или фланцевое соединение.

Монтаж предохраняющих конструкций допускается и на горизонтальных и на вертикальных участках трубопровода. При этом необходимо строго соблюдать соответствие направления стрелки относительно движения теплоносителя, на вертикальных же участках, она должна быть направлена строго вниз, вне зависимости от направления движения теплоносителя.

Компенсирующие приспособления не подлежат обслуживанию, и при возникновении неисправностей их заменяют новыми аналогичными изделиями.

Компенсаторы для трубопроводов отопления и водоснабжения: их виды, назначение и установка

Современные тепловые сети имеют очень большую протяженность, и в условиях нашего климата, требуют больших усилий для поддержания их рабочего состояния. Поэтому повышение работоспособности тепловых сетей, а также их надежности, является актуальной проблемой.

Одним из способов решения этой задачи стали компенсаторы для трубопроводов отопления. Такие компенсаторы применяются не только на магистральных трубах и распределительных сетях, но и внутри домовых тепловых (и не только) разводках.

Виды компенсаторов

Конструктивно такие приспособления бывают следующих видов:

Сальниковые компенсаторы. Эти виды компенсаторов для трубопроводов способны сгладить температурное удлинение на магистрали отопления и водоснабжения с большой протяженностью. Они являются наиболее старым видом приспособлений для отопительной магистрали. Хотя он успешно используется и до сих пор.Если сравнить данные виды элементов для сети отопления и водоснабжения с сильфонными компен-ом, то они имеют более важные недостатки. К ним относиться необходимость постоянного контроля протечек. Так же они плохо переносят угловые напряжения системы.Перечисленные недостатки дополняет достаточно трудный ремонт и большие финансовые затраты на обслуживание.Любой малоопытный мастер, логично поставит вопрос, зачем нужна установка этих механизмов в отопление и водоснабжение, если у них так много недостатков, нужна ли такая компенсация? Все дело в том, что сальниковые компенсаторы выделяются очень высокой компенсирующей способностью, и это становиться приоритетом при их выборе.Они представляют собой конструкцию из стали. В нее входят две обечайки различного объема. Одну обечайку вставили в другую и между ними установили специальную прокладку. Без нее невозможна герметизация сальникового устройства и перемещение двух деталей относительно одна другой.

Давление на трубопроводе с таким элементом может подниматься до 2,5 МПа, а максимальная температура до + 300 градусов по Цельсию.

Сальниковые компенс-ы в свою очередь подразделяются на односторонние и двухсторонние. Двухсторонний тип отличается тем, что состоят из трех основных деталей (двух внутренних и одной наружной).

Уже было сказано, что эти устройства отличаются высокой возможностью компенсирования, и она увеличивается пропорционально увеличению объема сети.

Важно! Сальниковый вид механизмов отлично выдерживает температурный режим, но их не разрешают применять в сеть, где проходит агрессивная химическая среда. Дело в том, что их набивка плохо противостоит такому влиянию. В таких условиях рекомендуют применение сильфонных или резиновых видов.

Максимальное давление в системе отопления, которое выдерживают эти виды компенсирующих элементов, составляет 2,5 МПа.

• Тканевые компенсаторы. Это особенный вид компенсаторов, которые могут применяться для сглаживания теплового расширения на газопроводах, работающих под небольшим давлением.При изготовлении данных элементов особое внимание уделяется прочности основного материала. Обычно такой материал отличается высокой морозоустойчивостью и стойкостью к ультрафиолету.Изоляционное покрытие на таких элементах способно выдерживать высокий температурный режим и устойчиво к механическому повреждению теплосети.В дополнение к таким деталям ставят термозащитный кожух.Тканевые механизмы бывают следующих видов: устройства для работы с агрессивной химической средой; приспособления для установки в магистраль с высокой температурой; механизмы для работы в условиях низкотемпературного режима; многослойные устройства, имеющие внутреннюю изоляцию.
• Линзовый тип устройств. Линзовые компенсаторы для трубопроводов отличаются эффективной работой при сглаживании осевых или угловых перемещений теплосети, вызванных температурным воздействием.Составляют этот механизм линзы. Каждая из них является сваренными по окружности полулинзами из штампованной стали. Благодаря своему устройству эти приспособления растягиваются и сжимаются, чем и сглаживают удлинение.Если сравнить этот вид устройств с сильфонными, то преимущества получаются на стороне первого вида. Все дело в том, что линзовые устройства для магистрали отопления или водоснабжения лучше переносят высокую температуру и проявляют более высокую жесткость. Но, функционировать на очень высоком уровне на теплотрассе они не могут.Данный тип механизмов обширно применяют в промышленности. Линзовые механизмы по ГОСТу бывают таких видов: осевой КЛО; угловой механизм; прямоугольный ПГВУ; круглые ПГВУ.Линзовый компенс-р можно увидеть в котельных, на небольших участках магистрали полиэтиленовых и других магистралей, где не требуется высокая тепловая компенсация. Помимо этого, они встречаются на продувочных магистралях, и возле насосного оборудования.
• Фланцевые варианты. Эти компенсаторы, как понятно из названия, присоединяются к магистрали посредством фланцев. Основной плюс данных устройств – это достаточно простой монтаж. Болты затягиваются свободно крутящимися фланцами.Но, используя эти механизмы, необходимо учесть, что эти изделия не подлежат ремонту. В случае поломки (потере герметичности), их необходимо менять на новые.Так же таким приспособлениям понадобиться регулярная проверка и подтяжка болтов. Окрашивать такие виды компенсирующих механизмов не рекомендуют, по причине возможного повреждения поверхности.
• Радиальные варианты теплового компенсирования на трубопроводах.Эти виды сглаживающих элементов для тепловых сетей эффективно работают на магистралях отопления и водоснабжения, проложенных зигзагом, змейкой, или немножко изогнутыми компенсирующими участками.В большинстве случаев эти виды компенсирующих элементов для тепловых сетей считают наиболее целесообразными, потому, что они без затруднений пропускают чистящие устройства (например, поршни). Данный вид компенсаторов выгоден тем, что его можно ставить на магистрали отопления и водоснабжения любой конфигурации. Но специалисты рекомендуют устанавливать его только после того, как компенсировать естественными вариантами не получается.
• П – образные. Могут быть горизонтальными, вертикальными или наклонными. Их основное назначение – компенсация тепловых линейных расширений, а также гашение вибрации по системе трубопровода.

Установка компенсирующих систем весьма желательна на трубопроводах систем отопления и разводках горячего водоснабжения внутридомовых тепловых сетей частного дома.

Установка компенсаторов обязательна независимо от материала трубопровода;

• Сильфонные устройства – конструкции в виде гофрированной двухслойной трубы с тонкой стенкой, внутренняя часть изготавливается из листовой стали марки 12х18н10т, наружная – аналогично из Ст.20. Такое композитное решение позволяет придать изделию достаточную прочность с сохранением заданных предохранительных качеств.
  Такие вставки практически идеально реагируют на удлинение или укорачивание трубы под воздействием температур значительно снижают вибрационные явления. Могут применяться с предварительным натяжением для увеличения амплитуды колебаний. Преимуществом таких механизмов является способность переносить повышенные нагрузки и компактность, существенно снижающая объем земляных работ;
• предохранители сальниковые – представляют собой комбинацию из двух труб различного диаметра, интегрированных друг в друга через сальниковую набивку и грундбуксу. Внутренняя часть имеет возможность перемещаться в наружной, протечки удерживаются уплотнением. Конструктивно это самый простой вид компенсатора для систем отопления, но он достаточно надежно исполняет назначенную ему функцию.
  При использовании таких приспособлений возникает необходимость постоянного контроля над их работой с периодической подтяжкой грундбуксы, что производится во время профилактических осмотров. Таким образом, возникает необходимость в устройстве смотровых колодцев, а также помещений в теплотрассе для обслуживания;
• компенсаторы линзовые – устанавливаются на трубопроводах горячего водоснабжения (в частности) для компенсации теплового линейного расширения
  Конструктивно эти изделия изготавливаются из полулинз, изготовленных штамповкой из стального листа, сваренных по гребню. Бывают одно-, двух-, трех-, и четырех- линзовые компенсатор. Крепление к трубе производится сваркой или на фланцах. Размеры компенсаторов по диаметру трубы в диапазоне 100 – 2020 мм. Устанавливаются на закрепленных участках трубопровода для отопления. Выпускаются как угловые, так и прямые исполнения.Такие же устройства квадратные и прямоугольные применятся для воздуховодов с высокой температурой;
• предохранительные резиновые конструкции – применяются как виброгасящие вставки в различные трубопроводы для гашения вибраций от насосного оборудования при перекачке различных сред , а также слабоагрессивных растворов при температуре от -10 о С до +110 при давлении 1,0 – 1,6 МПа.

Кроме основной функции гашения вибраций успешно работает при тепловых деформациях трубопроводов для отопления, а также в случае возникновения радиальных смещений и угловых деформаций.

Читайте далее: