Гидрофор устройство принцип работы

Принципиальная схема водопроводной станции, один из вариантов оборудования

«Пьют и звери, и скоты, и деревья, и цветы, даже мухи без воды и ни туды, и ни сюды!» — эти слова из весёлой песни водовоза, написанные в 1937 году Лебедевым-Кумачом к фильму «Весёлые ребята», доходчиво повествуют о важности водоснабжения в нашей стране. Чтобы организовать эффективную постоянную подачу воды в водопроводную систему частного дома, необходимо оптимально подобрать оборудование, для этого следует понимать принцип работы насосной станции для воды.

Сравнительная таблица рабочих параметров насосной станции с выносным эжектором на примере моделей Pedrollo для дачи

Как устроена насосная станция?

С накопительным баком

Устройство насосной станции, где присутствует накопительный бак, на сегодня считается устаревшим, хотя такие варианты еще можно очень часто встретить. Дело в том, что накопительный бак является достаточно громоздкой конструкцией. Напор и количество воды в емкости контролируется поплавком. При снижении уровня воды до заданных величин, срабатывает датчик, который и запускает подкачку. Такая система долгое время была очень популярной, несмотря на целый ряд очевидных недостатков:

• вода идет самотеком, поэтому низкий напор;
• большие габариты;
• сложность монтажа;
• бак должен быть установлен выше уровня самой станции;
• если выйдет из строя датчик переполненности, то неизбежен перелив воды в помещение.

С гидроаккумулятором

Устройство насосной станции водоснабжения гидроаккумулятором – это принципиально новый подход в создании автономного водоснабжения. Дополненная реле давления, такая система является самой прогрессивной и характеризуется гораздо меньшим числом недостатков.

Посредством реле контролируется верхний предел давления окружающего воздуха, а в гидроаккумуляторе он сжимается под давлением воды. Как только устанавливается нужное значение давления, насос отключается, а снова начнет работать при поступлении сигнала реле о нижнем пределе давления. Если потребление воды небольшое, то насос включаться не будет – в кран будет подаваться вода из бака.

Общая комплектность

Независимо от того выбрана насосная станция с накопительным баком или аккумулятором, кроме одного из этих элементов она будет укомплектована:

• насосным агрегатом;
• мембранным напорным баком, ограничивающим число запуска насоса;
• реле давления;
• манометром;
• кабелем;
• разъемом для подключения;
• клеммами для заземления.

Вы можете установить его как на этапе постройки загородного дома, дачи, коттеджа, так и при очередном ремонте сантехники в квартире. В последнем случае глобальных переделок не потребуется. Для этого достаточно изыскать 1 — 2 м2 площади для установки соответствующего немногочисленного оборудования. Оно может быть размещено и на антресоли, но лучше всего — за звукоизолирующей дверью, хотя шум от электродвигателя не превышает допустимых гигиенических норм, определенных нормативно-технической документацией.

Без сомнения, каждому из нас доводилось в той или иной степени ощущать воздействие перепадов давления воды в системе водопровода. Оно может быть как сверхнормативным, так и пониженным. Зачастую при открывании кранов, даже в соседней квартире, можно услышать характерный стук, называемый «эффектом водяного молотка». Возникновение его также обусловлено резкими перепадами давления.

Все эти причины, помимо неудобств, приводят к поломке сантехнического оборудования, бытовой аппаратуры, соединенной с сетью водопровода, а иногда и его разгерметизации. Если от повышенного давления можно защититься установкой понижающего редуктора, то для устранения его резких колебаний или отсутствия воды в водопроводе такая мера неэффективна. К счастью, появились новые технические решения, позволяющие устранить эту проблему. К ним относится и гидрофор.

Вы можете установить его как на этапе постройки загородного дома, дачи, коттеджа, так и при очередном ремонте сантехники в квартире. В последнем случае глобальных переделок не потребуется. Для этого достаточно изыскать 1 — 2 м2 площади для установки соответствующего немногочисленного оборудования. Оно может быть размещено и на антресоли, но лучше всего — за звукоизолирующей дверью, хотя шум от электродвигателя не превышает допустимых гигиенических норм, определенных нормативно-технической документацией.

Эта схема примечательна тем, что даже при отсутствии воды системе водопровода, Вы всегда будете располагать тем ее количеством, которое запасено в накопительном баке. При отсутствии воды в накопительном баке срабатывают электромеханические датчики, расположенные в нем, и блокируют работу гидрофора.

Насосная станция с гидроаккумулятором, используемая для откачивания из подземного источника и дальнейшей транспортировки по трубопроводу воды, – это целый комплекс технических устройств, основным из которых является водяной насос.

Виды гидроаккумуляторов для оснащения насосных станций

В оснащении насосной станции для дома могут использоваться различные виды гидроаккумуляторов. Отличаться друг от друга такие устройства могут не только своей емкостью, но и конструктивным исполнением. Так, по последнему параметру различают гидроаккумуляторы двух основных типов:

• вертикальные (их конструктивная схема предполагает, что клапан, через который стравливается скапливающийся воздух, располагается в верхней части бака);
• горизонтальные (чтобы снизить воздушное давление в гидроаккумуляторе данного типа, используют специальный кран, устанавливаемый с тыльной части бака).

Гидробаки могут быть с мембраной или с грушей

Для того чтобы понять, как работает гидроаккумулятор, необходимо узнать, из чего состоит такое устройство. Основными элементами конструкции гидроаккумулятора являются:

• бак, который изготавливается преимущественно из металла;
• мембрана для гидроаккумулятора, которая разделяет его бак на две половины;
• ниппель, через который в гидроаккумулятор закачивается воздух;
• выходной патрубок, через который находящаяся в гидроаккумуляторе вода поступает в трубопроводную систему.

Устройство гидроаккумулятора насосной станции

Более подробно принцип работы гидроаккумулятора, который обязательно функционирует в паре с реле давления, можно описать следующим образом.

• Закачиваемая в бак устройства вода сжимает мембрану, с обратной стороны которой (в другой половине бака) находится воздушная среда, характеризующаяся определенным давлением.
• Давление воздуха, находящегося в одной половине гидробака, через мембрану воздействует на воду во второй половине емкости, также создавая в ней давление, способствующее выдавливанию жидкой среды через выходной патрубок под определенным напором.

Фазы работы гидробака

Как становится понятно из принципа работы гидроаккумулятора, в системе водоснабжения такое устройство обеспечивает поддержание постоянного напора жидкой среды.

Независимо от глубины скважины (8,10, 15 или 20 метров) все насосные станции делятся на бытовые и промышленные. Для частного дома используются бытовые агрегаты. Однако они могут иметь разные эксплуатационные характеристики. Чтобы ваш агрегат соответствовал потребностям семьи в воде, а также параметрам гидротехнического сооружения, необходимо при выборе обращать внимание на следующие технические характеристики:

Устройство гидробака

Гидробак или гидроаккумулятор – это стальная ёмкость, внутри которой находится резиновая груша. Эта груша подсоединяется к водопроводу, по которому насос закачивает воду. В пространство между стенками стальной ёмкости и поверхностью резиновой груши накачивается воздух. Для этого можно использовать обычный автомобильный насос. При этом давление в этой ёмкости должно быть в строго установленных пределах.

Принцип работы гидроаккумулятора выглядит следующим образом:

Помимо отслеживания давления автоматическое устройство на гидробаке может измерять температуру перекачиваемой жидкости. Если она повышается, значит, мотор насоса начинает перегреваться. В такой ситуации снова срабатывает автоматика, защищающая насосное оборудование от перегрева и выхода из строя. Насос отключается. После остывания агрегата до нужной температуры автоматическое реле снова запустит прибор. Иногда запуск производится через установленный промежуток времени.

Для чего нужен гидроаккумулятор? Это устройство, которое используется в системах водоснабжения для хранения некоторого количества воды под давлением и при выключенном насосе обеспечивает давление воды и возможность некоторое время потреблять воду.

При падении давления ниже минимального порога реле давления замыкает цепь и подаёт электропитание на насосную станцию. Давление в системе начинает расти, и когда достигает максимального, реле отключает питание.

Заводские настройки реле давления могут отличаться в зависимости от моделей и производителей, но обычно давление включения составляет 1,4-1,8 бар, а давление выключения 2,5-3 бар. Диапазоны давления, которые можно настроить при регулировании реле давления, могут быть от 1 бар до 8 бар.

К этой статье есть подборка видео (количество видеороликов: 2)

Для чего нужен гидроаккумулятор? Это устройство, которое используется в системах водоснабжения для хранения некоторого количества воды под давлением и при выключенном насосе обеспечивает давление воды и возможность некоторое время потреблять воду.

Реле давления используется для автоматизации работы водопроводных систем и обеспечивает управление включением и выключением насоса. Для этого реле необходимо подключить к системе водоснабжения, к электросети и насосу. В этой статье речь будет рассмотрен самый простой пример подключения.

Чтобы задать необходимые пороги включения и выключения реле давления, нужно его отрегулировать. В качестве регуляторов используются две гайки, которые и задают эти настройки.

Реле давления SРразмыкает контакт при повышении давления воды до 4,0 at

Схема автоматического управления электроприводом центробежного насоса

Схема предназначена для автоматического и ручного управления электроприводом

центробежного насоса системы санитарной воды ( рис. 11.4 ).

В состав системы управления входит гидрофор ( рис. 11.3 ).

Гидрофор – устройство для накопления и расходования воды в системах автомати-

зированных судовых электроприводов.

На судах гидрофоры используют в системах пресной и забортной ( санитарной ) воды.

Пресная вода подается в каюты, душевые, прачечную, на камбуз, в буфет комсоста-

ва и другие судовые жилые и служебные помещения.-

. Забортная вода подается в гальюны, а также для смыва палубы в душевые, прачеч-

ные, на камбуз и другие помещения. В каюты забортная вода не подается.

Рис. 11.3. Устройство гидрофора

Конструктивно гидрофор представляет собой стальную емкость — резервуар, в верх

ней части которого находится воздух, образующий воздушную подушку. Остальная часть заполнена водой ( соответственно пресной или забортной ). Таким образом, воздух стре-

мится вытеснить воду из резервуара в систему.

Емкость резервуара зависит от водоизмещения судна – чем больше судно, тем ем-

кость больше. На судах водоизмещением 1500….2000 тонн эта емкость составляет около 300 литров воды.

Внутри резервуара давление воздуха на воду, т.е. давление воды в системе, изменя-

ется в пределах от 2-х до 4-х технических атмосфер ( at ).

Вода в резервуар поступает от насоса через клапан YV1, а в систему пресной ( за-

бортной ) воды подается через клапан YV2. При работе гидрофора оба клапана постоянно открыты.

В верхней части резервуара находятся реле давления SP, управляющее включением и отключением насоса, и манометр рР, служащий для контроля воды в резервуаре ( т.е. в системе ). Клапаны YV3 и YV4 при работе гидрофора постоянно открыты.

Клапан YV3 закрывают, если необходимо снять реле давления SP для профилакти-

ки или замены. Аналогично, клапан YV4 закрывают, если необходимо снять манометр рР для профилактики или замены.

В нижней части гидрофора расположен клапан YV5, предназначенный для удале-

ния шлама из резервуара. Шлам – это взвесь мелких частиц грязи в воде, скапливающаяся на дне резервуара..

При работе гидрофора клапан YV5 закрыт, для удаления грязи клапан открывают, и остатки грязи вместе с водой удаляются из резервуара.

На судах отечественной постройки в качестве реле давления применяют комбини-

рованное реле типа РДК-57 ( реле давления комбинированное ), внутри корпуса которого находятся два одинаковых по устройству реле, одно — минимального давления, другое –

максимального. Эти реле отличаются только настройкой на разные значения давления.

Принцип действия гидрофора состоит в следующем.

Если в результате расхода воды давление воды понизится до минимального ( 2 at ),

реле минимального давления замыкает свой контакт, в результате насос включается и по-

дает воду в резервуар. При повышении давления воды в резервуаре до максимального

( 4 at ) реле максимального давления размыкает свой контакт, в результате насос останав-

Далее процесс повторяется.

Элементы схемы ( рис. 11.4 ):

1. М — асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором;

2. SA – двухполюсный переключатель видов управления, имеет 3 положения:

а ) “0” – выключено, в этом положении контакты SA разомкнуты ;

б ) «ручное», в этом положении контакты SA переключаются вверх, включая в схему управления кнопочный пост с кнопками SB1 «Пуск» и SB2 «Стоп»;

в ) «автоматическое», в этом положении контакты SA переключаются вниз, включая в схему управления контакты реле минимального SРи SР давления;

3. КК1, КК2 – тепловые реле, для защиты двигателя от токов перегрузки;

4. КМ – катушка линейного контактора, для включения и отключения двигателя М;

5. FU – предохранители, для защиты катушки КМ от токов короткого замыкания.

Рис. 11.4. Принципиальная схема автоматического управления электроприводом центробежного санитарного насоса.

Реле давления SРзамыкает контакт при понижении давления воды до 2,0 at

( 2 кг/см) и размыкает при повышении давления воды до 2,5 at ( 2,5 кг/см).

Реле давления SРразмыкает контакт при повышении давления воды до 4,0 at

( 4 кг/см) и замыкает при понижении давления воды до 3,5 at ( 3,5 кгс/см).

Блоки контроля потока PRESSDRIVE являются комплексным устройством управления, обладающим всеми необходимыми функциями для обеспечения автоматической работы насоса и не требующие при этом установки и подключения каких-либо дополнительных устройств и приспособлений, таких как гидроаккумулятор, реле давления и т.д.

Первое поколение автоматики

Первое поколение автоматики — простейшие устройства, которые автоматизируют подачу воды и защищают насос от работы в сухую. Эта автоматика состоит из блокиратора сухого хода, реле давления, гидроаккумулятора, манометра, в некоторых случаях выключателя-поплавка, тепловой защиты электродвигателя .

Блокиратор сухого хода : если нет жидкости, он отключает оборудование. Устройство простейшие, но насос защищает хорошо. Защита от сухого хода, подключается к реле давления. Реле давления устанавливают на накопительный бак — Гидроаккумулятор.

Второе поколение автоматики

Блок управления II поколения — электронное устройство, принимающее сигналы от датчиков, отдающее соответствующие команды. Датчики автоматики вмонтированы непосредственно в корпус блока управления, а блок управления на трубопроводе сразу после насоса. Эта автоматика дает возможность исключить из системы накопительный бак. Система работает в режиме реального времени.

При открытии крана: вода уходит из трубопровода -> давление снижается -> датчик регистрирует падение уровня, отсылает информацию на микросхему -> блок управления включает насос -> вода поступает в трубопровод -> при достижении максимального давления датчик дает сигнал на микросхему -> блок отключает оборудование.

Помимо традиционного набора функций автоматику II поколения снабжают следующими функциями: температурный контроль, аварийное выключение, блокировка сухого хода, отслеживание уровня жидкости, рестарт. Если автоматика I поколения дешевая, то здесь уже цены повышаются, и это вполне можно отнести к минусам (дороже I, но не дотягивает до III поколения).

Третье поколение автоматики

Из устройств III поколения собирают надежные, энергоэффективные системы автоматики различной мощности для скважинных насосов и гидрофоров. Разница между простейшей автоматикой I поколения и современными приборами III поколения — солидная. Соответственно и стоимость последних приборов значительно выше, также значительно увеличивая срок службы насоса благодаря применению этой системы. Скважинные насосы оснащают стандартными двигателями.

Рассмотрим Блоки автоматики II и III поколений наиболее распространенные на рынках СНГ.

Блок автоматики KIT 02 и KIT 05

Основные эксплуатационные характеристики

KIT 02:

Основной корпус прибора, верхняя крышка, втулки для присоединения кабеля – из технополимера. Внутренняя диафрагма изготовлена из натурального каучука. Крепежные детали выполнены из нержавеющей стали марки AISI 304.

Kit 02: без кабеля и без электрического разъема.

Kit 02 P: снабжен 2-метровым кабелем марки H07 RNF с электрическим разъемом для подключения к электросети и 0,5-метровым кабелем марки H07 RNF для соединения с насосом.

Габаритные размеры: 135х240х240 мм;

• максимальная пропускная способность — 8 м3/ч;

• максимальное рабочее давление — 7 бар;

• максимальный ток — 10 А;

• давление включения насоса — 1,5 бар.

KIT 05:

Оснащен индикаторами, показывающими рабочее состояние насоса и наличие неисправностей.

Основной корпус прибора, крепление диафрагмы и внутренний корпус выполнены из полиамида (усиленного стекловолокном полимера). Диафрагма изготовлена из натурального каучука.

Kit 05 AI MP: c манометром и соединительными штуцерами из пластика.

Kit AI MEP: с манометром, электрическим разъемом и соединительными штуцерами из пластика.

Kit AI MEL: с манометром, электрическим разъемом и соединительными штуцерами из латуни.

Габаритные размеры: 214х127.5х154 мм ; вес 0.5 кг.

• максимальная пропускная способность — 10 м3/ч;

• максимальное рабочее давление — 10 бар;

• максимальный ток — 10 А;

• давление включения насоса — 1,5–2,5 бар (регулируемое);

• световая индикация режимов работы.

Блок автоматики ESPA PRESSDRIVE AM

Блок автоматики PRESSDRIVE — пришел на замену таким популярным блокам как KIT 02, KIT 05, WATERDRIVE 15 и WATERDRIVE 22 совместив в себе все преимущества предыдущих серий. PRESSDRIVE предназначен для управления работой и защиты насоса мощностью не более 1,8 кВт. Включение насоса происходит при давление от 1,5 до 2,5 бар. Выключение насоса происходит, когда прекращается расход воды.

При отключении насоса в результате срабатывания какой-либо из защит в блоке контроля потока запускается алгоритм автоматического перезапуска, включающего в себя 4 попытки перезапуска (через 1, 5, 15 и 60 минут), после чего блок контроля потока переходит в режим ожидания в течении неограниченного времени. Также в любой момент возможен перезапуск с помощью кнопки перезапуска, расположенной на корпусе устройства

Блоки контроля потока PRESSDRIVE являются комплексным устройством управления, обладающим всеми необходимыми функциями для обеспечения автоматической работы насоса и не требующие при этом установки и подключения каких-либо дополнительных устройств и приспособлений, таких как гидроаккумулятор, реле давления и т.д.

Блоки автоматики PEDROLLO EasySmall, EasyPress, EasyPro

EASY SMALL 1 и 2 — предназначены для управления работой и защиты однофазного насоса мощностью не более 0,75 или 1,5 кВт. Включение насоса происходит при давлении 1,5 бар. Выключение насоса происходит, когда расход менее 2 литров в минуту. Желательно доплнитльно укомплектовать гидроаккумулятором ES-05 и соединением GSR («американка»).

EASYPRESS I и II — электронные блоки автоматики для запуска (при открытии крана) и остановки (при закрытии крана) однофазных насосов мощностью не более 0,75 или 1,5 кВт. Микропроцессор регулятора давления защищает насос от работы всухую (при поступлении воды происходит автоматический запуск насоса), обеспечивая автоматическую или ручную перезагрузку. Кроме того блок EASYPRESS защищает насос от слишком частых запусков из-за небольших утечек в системе.

EASY PRO — оснащен интегрированным гидробаком 3 литра, возможностью выбора давления запуска насоса от 1 до 5 бар, ЖК-дисплеем с подсветкой, который отображает давление и другую полезную информацию.

Характеристики блоков автоматики PEDROLLO EasySmall, EasyPress, EasyPro

• нормально- или самовсасывающий насос;
• расширительный бак;
• манометр и автоматическое реле для поддержания давления;
• трубки и соединительные элементы;
• защита от перегрева и скачков напряжения в электрической сети.

Модельный ряд и технические характеристики

Чтобы подобрать правильный агрегат, необходимо ознакомиться с техническими характеристиками насосной установки, оценить достоинства и учесть недостатки. Каждая серия модельного ряда предназначена для определенных целей.

Все модели насосных станций Вило работают с холодной водой, не имеющей твердых включений. Каждый представитель модельного ряда имеет свои характеристики: габариты, потребляемую мощность, давление в системе, степень защиты.

Устройства этой марки отличаются также и между собой, в основном, по своим техническим характеристикам. Окончательная стоимость устройства будет во многом зависеть от таких показателей, как:

• высокая производительность;
• относительно низкая стоимость в сочетании с коэффициентом полезного действия;
• высокая износостойкость и невосприимчивость к коррозии;
• небольшой вес большинства моделей;
• простота эксплуатации оборудования;
• легкая регулировка мощности насоса;
• экономия электроэнергии;
• наличие обратного клапана, который препятствует возникновению гидравлических ударов в системе.

Примечательно, что насосные станции Марина практически не нуждаются в регулярном сервисном обслуживании. Их рабочие элементы и сам корпус надежно защищены от каких-либо механических повреждений.

Кроме того, срок эксплуатации таких устройств существенно увеличен по сравнению с оборудованием ближайших конкурентов за счет их повышенной прочности. Как видите, приобретение станции — наиболее выгодное решение, которое вы можете сделать уже сегодня.

Возможно ли бесперебойное водоснабжение и отопление? Гидрофор поможет!

Возможно ли бесперебойное водоснабжение и отопление? Гидрофор поможет!

Полноценную работу системы водоснабжения и отопления обеспечивает целый комплекс разнообразного оборудования, приборов и агрегатов. Гидрофор (гидроцистерна) — это санитарно-бытовое водонапорное устройство, представляющее собой специальную емкость, которая автоматически поддерживает в трубопроводе необходимое давление и напор воды.

Как правило, гидрофор устанавливают в связке с насосом или насосной станцией (они подкачивают в прибор жидкость и отключаются, когда давление воздуха приближается к отметке 0,4 МПа). Такая установка гидрофора в городских квартирах очень эффективна и успешно противостоит нестабильному водоснабжению. Гидрофоры применяют в системах автономного отопления и горячего водоснабжения в частных домах. Это позволяет компенсировать расширение воды при ее нагреве.

Газовые водонагревательные приборы особенно чувствительны к перепадам напора воды в водопроводной сети. Из-за частого и резкого снижения давления приборы перегреваются и выходят из строя. Установка надежного и долговечного гидрофора предотвращает подобные проблемы.

Особенности конструкции гидроцистерны

Устройство состоит из двух отделений (для воздуха и воды), разделенных резиновой мембраной. Гидрофор сжимает воздух, когда давление в системе увеличивается. Жидкость при этом расширяется, занимает больший объем и препятствует дальнейшему повышению давления. При снижении давления воздух расширяется, гидрофор выдает в систему дополнительное количество воды и дальнейшего снижения давления не происходит.

Принцип действия и установка гидрофора

В накопительный бак из водопровода поступает вода до максимального уровня. Насос гидрофора не включается, если напор воды в трубопроводе превышает давление, установленное автоматикой, и точки водозабора получают воду из водопровода. В случае если давление в водопроводе понижается, то к пунктам потребления поступает вода, которая была заранее закачана в мембранный бак.

На территории частных домовладений забор воды осуществляют из скважин или колодцев. Непосредственно установка гидрофора проста и может быть выполнена самостоятельно. Желательно размещать прибор в достаточно удаленном от жилых комнат помещении.

Подключают гидрофор посредством трубы 32 мм. Конец трубы с обратным клапаном и сетчатым фильтром опускают в скважину (колодец). При расчете глубины погружения следует учитывать, что от трубы до дна скважины должно оставаться никак не меньше, чем 50 см. При подключении прибора берут во внимание горизонтальную длину всасывания и глубину подъема. Продольный отрезок трубы закапывают по направлению от скважины к дому не глубже, чем обычно зимой промерзает грунт.

Устройство имеет много разновидностей, но наибольшей популярностью пользуются емкости с объемом 5-500 литров. Малые гидрофоры (от 5 до 20 литров) устанавливают, как правило, совместно с бойлерами.

Как выбирают гидрофор?

Правильно выбрать агрегат не так уж сложно, следует учитывать:

• количество точек водозабора;
• место расположения водозабора;
• состав семьи;
• вероятность одновременного водозабора;
• ориентировочное динамическое сопротивление.

На основании этих данных подбирают гидрофор соответствующей мощности.

Как тепловые насосы могут при помощи холодной земли нагреть теплый воздух?

Зачем нужны разные виды компенсаторов для трубопроводов?