Гидроаккумуляторы 150 литров
Гидроаккумуляторы объемом 150 литров: конструкция, применение, расчет и эксплуатация
Гидроаккумулятор (расширительный мембранный бак, гидробак) объемом 150 литров представляет собой ключевой элемент современных систем водоснабжения и отопления, предназначенный для аккумулирования жидкости под давлением, компенсации гидроударов, поддержания стабильного давления в сети и снижения частоты включений/выключений насосного оборудования. Данная емкость относится к категории крупногабаритных баков, применяемых в системах с высоким и средним уровнем водопотребления. Конструктивно аппарат состоит из герметичного стального корпуса, разделенного внутри эластичной мембраной (баллоном или диафрагмой) на две полости: воздушную (пневматическую) и водяную (гидравлическую). Воздушная полость предварительно заполнена инертным газом (обычно азотом) под заданным давлением, которое является регулируемым параметром.
Конструктивные особенности и типы гидроаккумуляторов на 150 л
Гидроаккумуляторы объемом 150 литров производятся в двух основных исполнениях, различающихся по типу мембраны и способу крепления:
- Баллонные (грушевые) гидроаккумуляторы. Мембрана выполнена в виде сменной резиновой груши, горловина которой крепится к фланцу на корпусе бака. Вода заполняет исключительно внутреннюю полость груши, не контактируя со стенками корпуса. Это упрощает санитарную обработку и увеличивает срок службы бака. Замена мембраны осуществляется через съемный фланец.
- Мембранные (диафрагменные) гидроаккумуляторы. Внутри бака установлена несъемная диафрагменная мембрана, жестко закрепленная по периметру корпуса. Такая конструкция чаще применяется в системах отопления и для технической воды, где требования к гигиене ниже, а температурный режим может быть выше.
- Обеспечение водоснабжения частных домов и коттеджей с 3-5 точками водоразбора и проживанием 4-6 человек.
- Резервное водоснабжение на базе погружных или поверхностных насосов.
- Снижение нагрузки на насосные станции в системах полива и орошения.
- Компенсация теплового расширения теплоносителя в закрытых системах отопления с котлами мощностью до 80-100 кВт.
- Поддержание давления в повысительных установках и противопожарных системах.
- (Pmax — Pmin) / (Pmax + 1), где Vобщ – общий объем бака (150 л), Pmax – максимальное давление выключения насоса (бар), Pmin – минимальное давление включения насоса (бар). Коэффициент +1 в знаменателе – это поправка на атмосферное давление.
- Соответствие санитарным нормам: Для питьевой воды – наличие гигиенического сертификата на мембрану.
- Рабочее и максимальное давление: Должны превышать максимальное рабочее давление в системе.
- Тип резьбового соединения: Стандартно – фланец с внутренней резьбой 1″ или 1 ¼». Необходимо предусмотреть возможность демонтажа фланца для замены мембраны.
- Материал фланца: Оцинкованная сталь, нержавеющая сталь или пластик. Нержавеющая сталь предпочтительнее для долговечности.
Для систем питьевого водоснабжения используются исключительно баллонные модели с мембранами из пищевой резины (тип EPDM, соответствующий нормам FDA). Корпуса изготавливаются из углеродистой стали с внешним защитно-декоративным покрытием (порошковая эпоксидная краска) или из нержавеющей стали для эксплуатации в агрессивных средах. Стандартное рабочее давление для большинства моделей составляет 10 бар, опрессовочное (максимальное) – 15-16 бар. Температурный диапазон эксплуатации для систем ХВС: от +1°C до +40°C, для систем ГВС и отопления – до +99°C с использованием соответствующих мембран.
Сферы применения и расчет необходимого объема
Гидроаккумулятор 150 литров не является устройством для хранения воды в прямом смысле. Его полезный объем (запас воды между давлениями включения и выключения насоса) составляет лишь часть от общего объема бака. Данная модель оптимальна для следующих применений:
Расчет полезного объема воды (Vполезн) в гидроаккумуляторе производится по формуле:
Vполезн = Vобщ
Пример расчета: При настройках реле давления Pmin = 2.0 бар и Pmax = 4.0 бар, полезный объем в 150-литровом баке составит: Vполезн = 150 (4.0 — 2.0) / (4.0 + 1) = 150 2 / 5 = 60 литров. Это означает, что между моментами включения и выключения насоса система сможет отдать 60 литров воды без запуска насоса.
Таблица: Зависимость полезного объема от настроек давления
| Общий объем бака, л | Pmin, бар | Pmax, бар | Полезный объем, л (приблиз.) | Рекомендуемое предварительное давление в воздушной полости (Pвозд), бар |
|---|---|---|---|---|
| 150 | 1.5 | 3.0 | 56 | 1.4 |
| 2.0 | 4.0 | 60 | 1.9 | |
| 2.5 | 5.0 | 62 | 2.4 | |
| 150 | 3.0 | 6.0 | 64 | 2.9 |
| 4.0 | 8.0 | 67 | 3.8 |
Критически важным параметром является предварительное давление в воздушной полости (Pвозд). Оно должно быть на 10% ниже давления включения насоса (Pmin). Неправильная настройка Pвозд приводит к чрезмерному растяжению мембраны, сокращению полезного объема и частым циклам работы насоса.
Подбор и монтаж: ключевые технические аспекты
При выборе гидроаккумулятора на 150 литров необходимо учитывать следующие параметры:
Монтаж должен осуществляться в сухом, проветриваемом помещении с плюсовой температурой. Бак крепится к полу или стене через штатные монтажные кронштейны с использованием виброгасящих прокладок. Обязательна установка отсечного шарового крана перед входным патрубком и предохранительного клапана на выходе (для систем отопления). Монтаж системы воздухоудаления (автоматического воздухоотводчика) рекомендуется для верхних точек контура. Подключение к системе должно производиться через гибкую подводку для компенсации вибраций. Первый запуск осуществляется плавно, с предварительной проверкой давления Pвозд.
Обслуживание и диагностика неисправностей
Регламентное обслуживание включает ежемесячную проверку давления в воздушной полости при пустом водяном отсеке (необходимо перекрыть воду и слить ее через ближайший кран). При отклонении давления от нормы его подкачивают автомобильным насосом через ниппель, расположенный на корпусе. Визуальный осмотр на предмет коррозии и подтеков обязателен.
Таблица: Типовые неисправности и методы их устранения
| Симптом | Возможная причина | Способ диагностики и устранения |
|---|---|---|
| Частое (краткосрочное) включение насоса | Падение предварительного давления Pвозд; повреждение мембраны; слишком малая разница между Pmax и Pmin. | Проверить и отрегулировать Pвозд. Проверить целостность мембраны: если при нажатии на ниппель из него выходит вода, мембрана порвана. Отрегулировать реле давления. |
| Снижение давления воды при открытии крана, насос запускается с задержкой | Падение давления Pвозд ниже расчетного. | Подкачать воздух в воздушную полость до значения Pвозд = Pmin — 10%. |
| Постоянное давление в системе ниже нормы | Утечка воздуха из воздушной полости через ниппель или поврежденный корпус. | Нанести мыльный раствор на ниппель и сварные швы для обнаружения утечки. Заменить ниппель или произвести ремонт корпуса (в специализированной службе). |
| Вода на выходе из бака имеет воздушные пузыри | Разрыв мембраны, попадание воздуха в водяную систему. | Немедленно отключить бак от системы и заменить мембрану. |
| Вибрации и шумы при работе | Отсутствие виброгасящих вставок, резонанс, ослабление креплений. | Проверить крепление бака, установить гибкие виброгасящие шланги (подводки). |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Как часто нужно менять мембрану в гидроаккумуляторе на 150 литров?
Срок службы мембраны зависит от качества материала, режима работы (количество циклов расширения/сжатия) и корректности настроек давления. В среднем, при эксплуатации в системе ХВС, производители рекомендуют плановую замену через 5-7 лет. Однако при первых признаках разгерметизации (см. таблицу неисправностей) замена должна быть произведена немедленно.
Можно ли установить гидроаккумулятор в систему отопления, и есть ли отличия от модели для водоснабжения?
Да, можно, но необходимо использовать гидроаккумулятор, предназначенный specifically для систем отопления (отмечено в техническом паспорте). Главные отличия: мембрана из термостойкой резины (выдерживает температуру до +99°C и выше), часто диафрагменного типа. Бак для отопления окрашивается в красный цвет (условно), для водоснабжения – в синий или белый. Использование бака для водоснабжения в системе отопления недопустимо из-за риска разрушения мембраны.
Что выгоднее: один бак на 150 литров или два по 80 литров?
Использование двух баков меньшего объема, соединенных параллельно, дает несколько преимуществ: увеличение общего полезного объема, резервирование (при выходе одного из баков из строя система продолжает работать), снижение нагрузки на каждый отдельный бак, возможность более гибкого размещения оборудования. Однако такая конфигурация требует больше места, дополнительных соединений и, как правило, имеет более высокую суммарную стоимость. Решение принимается исходя из конкретных условий монтажа и требований к надежности.
Какое давление воздуха должно быть в пустом гидроаккумуляторе перед монтажом?
Давление в воздушной полости пустого (без воды) бака должно составлять 90% от расчетного давления включения насоса (Pmin). Стандартная заводская настройка часто составляет 1.5-2.0 бар, но ее необходимо перепроверять и корректировать манометром перед установкой, исходя из настроек реле давления вашей системы.
Почему падает давление в системе даже при исправном гидроаккумуляторе?
Если падение давления наблюдается при закрытых кранах, наиболее вероятная причина – утечка в самой трубопроводной системе (негерметичные соединения, скрытая протечка) или неисправность обратного клапана на насосе, который пропускает воду обратно в скважину/колодец. Гидроаккумулятор в данном случае лишь отражает общее падение давления в контуре, но не является его причиной. Необходима поэтапная проверка герметичности всех узлов.
Заключение
Гидроаккумулятор объемом 150 литров – это эффективное техническое решение для стабилизации параметров работы систем водоснабжения и отопления средней производительности. Его корректный подбор, основанный на расчете необходимого полезного объема и учете пиковых нагрузок, а также профессиональный монтаж и регулярное сервисное обслуживание являются залогом долговечности как самого бака, так и всего насосного оборудования. Понимание принципов взаимодействия настроек реле давления, предварительного давления в воздушной полости и реального водопотребления позволяет оптимизировать работу системы, минимизировать энергозатраты и предотвратить аварийные ситуации.