Самая верная формула объема гидроаккумулятора. Сам вывел. Почему мне не нравятся другие формулы.
Формула и калькулятор подбора объема гидроаккумулятора.
Без всяких прелюдий, сразу калькулятор расчета объема по моей формуле. А уж потом опишу саму формулу, как я ее выводил и почему мне не нравятся формулы "гуляющие" на просторах интернета .
Калькулятор расчета оптимального объема гидроаккумулятора
29
Вот формула, которую я вывел и на которой работает калькулятор:
Где-
V - объем гидроаккумулятора ;
K -количество включений насоса в час;
Pmin –
давление включения насоса (bar);
Pmax –
давление выключения насоса (bar);
Qр
– расход воды (литр/час);
Qн
– производительность насоса (литр/час);
Какие формулы я нашел в интернете ? А вот такая -
Vt = K х Amax x ((Pmax+1) x (Pmin +1)) / (Pmax - Pmin) x (Pвозд. + 1)
*Формула 1.
где
- Vt — объём гидроаккумулятора (л);
- Amax — максимальный расход воды (л/мин);
- К — коэффициент, зависящий от мощности насоса( К=0,25 при мощности насоса 0,47–1,5 кВт, К=0,375 при мощности 1,5–2,05 кВт);
- Pmax — максимальное давление, при котором реле выключает насос (бар);
- Pmin — минимальное давление, при котором реле включает насос (бар);
- Pвозд. — давление в воздушной полости гидроаккумулятора (бар).
Или похожая на нее -
Vt = ( 16,5/ Kпуск ) х Amax x ((Pmax+1) x (Pmin +1)) / (Pmax - Pmin) x (Pвозд. + 1)
*Формула 2.
где
Kпуск — максимальное количество пусков насоса в час;
остальные переменные те же самые.
Еще одна -
V = Q*beta / 4*k
*Формула 3.
beta = 1 / (1 - (P2 - 2) / P1))
V - объем гидроаккумулятор, м3
Q - расход воды, м3/ч
k - количество включений насосной установки в час, вкл/ч
P1 - давление отключения насосной установки, м
P2 - давление включения насосной установки, м
Тайминг между двумя включениями насоса при непрерывном расходе воды можно разделить на две части :
- Насос не работает, вода расходуется из гидроаккумулятора ( период 1).
- Насос работает, заполняет гидроаккумулятор и идет расход воды ( период 2).
Так вот, длительность периода 2 сильно зависит от производительности насоса - чем она выше, тем быстрее заполнится гидроаккумулятор и тем короче будет этот период. Соответственно и уменьшится тайминг между двумя включениями насоса и увеличится количество включений за час. А где же значение производительности насоса в вышеприведенных формулах (кроме моей) ? Там их нет. Эти формулы вычисляют только период 1 ( когда вода расходуется из гидроаккумулятора) и возможно (!!) используют предположение, что длительность периода 2 как-то пропорционально связано с периодом 1. Так при рассмотрении формулы 3 можно увидеть число 4 в знаменателе дроби - я думаю, что здесь решили, что период 2 в три раза больше чем период 1 ( 3+1=4 ). Забавно.
Как я вывел формулу.
Количество включений насоса в час равно
K= 3600 / T
где T - время между двумя включениями насоса.
Время между двумя включениями насоса равно
T= T1 + T2
где T1 - период1 ( насос не работает, вода поступает из гидроаккумулятора),
T2 - период2 ( насос работает, вода поступает из насоса и заполняется гидроаккумулятор),
Период1 равен
T1= V1 / Qр
где V1 - объем воды в гидроаккумуляторе (литры),
Qр - расход воды(литр/час),
Период2 равен
T1= V1 / (Qн-Qр)
где V1 - объем воды в гидроаккумуляторе (литры),
Qн -производительность насоса(литр/час),
Qр - расход воды(литр/час),
Согласно закону Бойля-Мариотта
V1= V * (P2-P1)/(P2+1)
где V1 - объем воды в гидроаккумуляторе (литры),
V -объем гидроаккумулятора (литры),
P1 - давление включения насоса(бар),
P2 - давление выключения насоса(бар),
Подставляем все переменные в первую формулу и вычисляем V (объем гидроаккумулятора) - получаем