Гидроаккумуляторы 80 литров

Гидроаккумуляторы объемом 80 литров: технические характеристики, расчет, подбор и эксплуатация

Гидроаккумулятор (мембранный бак, экспанзомат) объемом 80 литров представляет собой ключевой компонент 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. Данный объем является одним из наиболее востребованных в сегменте частных домовладений, коттеджей, небольших коммерческих объектов и систем автоматического водоснабжения, обеспечивая оптимальный баланс между габаритами, производительностью и стоимостью.

Конструкция и принцип действия

Гидроаккумулятор на 80 литров представляет собой стальной корпус (баллон), внутреннее пространство которого разделено эластичной мембраной (диафрагмой) на две изолированные камеры: воздушную (пневматическую) и водяную (гидравлическую). Мембрана изготавливается из бутила или EPDM-резины, что обеспечивает химическую стойкость к воде и соответствие санитарным нормам. Воздушная камера предварительно заполнена инертным газом (обычно азотом) под заданным давлением (P_возд). При подключении к системе, вода под давлением насоса поступает в водяную камеру, растягивая мембрану и сжимая газ в воздушной камере. При достижении верхнего порога давления (P_max) реле давления отключает насос. Потребление воды происходит за счет энергии сжатого газа, который вытесняет воду из бака, пока давление не упадет до нижнего порога (P_min), после чего насос вновь включается. Этот цикл повторяется автоматически.

Классификация и типы исполнения

Гидроаккумуляторы на 80 литров классифицируются по нескольким ключевым признакам:

• По назначению:
  • Для систем холодного водоснабжения (ХВС): Мембрана из пищевой резины, окраска корпуса обычно синяя. Рабочая температура: 0°C до +40°C.
  • Для систем горячего водоснабжения (ГВС): Мембрана из высокотемпературной резины, окраска корпуса обычно красная. Рабочая температура: до +99°C.
  • Для систем отопления (расширительные баки): Предназначены для компенсации теплового расширения теплоносителя. Мембрана рассчитана на контакт с антифризами, давление предварительной закачки воздуха выше.
• По ориентации корпуса:
  • Горизонтальные: Удобны для монтажа поверхностного насоса, часто имеют площадку для крепления. Позволяют более удобно обслуживать воздушный клапан и фланец.
  • Вертикальные: Более компактны по площади основания, что важно для ограниченного пространства котельных. Воздух, скапливающийся в водяной камере, можно стравить через специальный воздухоотводчивый клапан в верхней части.
• По типу мембраны:
  • Сменная баллонная (грушевая): Мембрана крепится к фланцу у горловины бака. Замена производится без демонтажа всего бака, путем откручивания фланца.
  • Диафрагменная (несменная): Мембрана жестко закреплена по периметру корпуса. При выходе из строя требуется замена всего бака. Встречается реже в данном объеме.

Ключевые технические параметры и характеристики

При выборе и эксплуатации гидроаккумулятора на 80 литров необходимо учитывать следующие параметры:

• Общий объем (V_tot): 80 литров. Это полный внутренний объем бака.
• Полезный объем воды (V_pol): Фактический объем воды, который может быть запасен и отдан системой между циклами работы насоса. Зависит от настроек реле давления и предварительного давления в воздушной камере. Обычно составляет 25-40% от общего объема.
• Рабочее давление (P_раб): Максимальное давление, на которое рассчитан бак. Для моделей 80 л обычно составляет 6, 8, 10, 16 бар.
• Предварительное давление воздуха (P_возд): Давление в воздушной камере без воды. Настраивается на 10% ниже давления включения насоса (P_min). Стандартно на заводе устанавливается на 1.5-2.0 бар.
• Диапазон рабочих температур: Указан выше, в зависимости от назначения.
• Присоединительный размер: Как правило, резьбовое соединение 1″ (G1, DN25) или 1 1/4″ (G1 1/4, DN32).
• Материал корпуса: Углеродистая сталь, окрашенная порошковой эмалью или эпоксидным покрытием. Реже – нержавеющая сталь (для агрессивных сред).
• Материал фланца: Оцинкованная сталь, нержавеющая сталь (AISI 304/316) или термопласт.

Расчет полезного объема и подбор для системы водоснабжения

Полезный объем (V_pol) рассчитывается по формуле:

V_pol = V_tot

• (P_max — P_min) / (P_max + 1)

где P_max и P_min – давление выключения и включения насоса соответственно (в барах, абсолютных).

Пример расчета для бака 80 л с настройками реле P_min = 2.0 бар, P_max = 3.0 бар и P_возд = 1.8 бар:

V_pol = 80 л (3.0 — 2.0) / (3.0 + 1) = 80 (1 / 4) = 20 литров.

Это означает, что между отключением и включением насоса система сможет отдать примерно 20 литров воды без запуска насоса.

Подбор объема бака также осуществляется исходя из пикового расхода воды и допустимой частоты включения насоса (не более 20-30 раз в час). Для стандартного дома с 3-4 точками водоразбора (умывальник, душ, унитаз, мойка) и насосом производительностью 2-3 м³/ч гидроаккумулятор на 80 литров является оптимальным решением.

Таблица 1. Примерное соответствие объема гидроаккумулятора параметрам системы

Количество жильцов / точек разбора	Рекомендуемый объем гидроаккумулятора, л	Мощность насоса, кВт (приблизительно)	Ориентировочный полезный объем (при ΔP=1 бар), л
2-3 человека / 2-3 точки	50-80	0.8-1.2	15-20
3-4 человека / 3-4 точки	80-100	1.2-1.5	20-25
4-6 человек / 4-5 точек	100-150	1.5-2.0	25-35

Монтаж, настройка и обслуживание

Монтаж: Бак устанавливается в сухом, проветриваемом помещении с плюсовой температурой, вблизи от насосной станции или насоса. Монтаж осуществляется через запорный шаровый кран с американкой и дренажный клапан для возможности демонтажа и обслуживания. Обязательна установка обратного клапана на подающей трубе (если его нет в насосе). Корпус должен быть надежно закреплен, вибрации недопустимы. Для вертикальных моделей критично обеспечить доступ к воздушному клапану (ниппелю) и воздухоотводчику.

Настройка давления:

1. Перед подключением к системе необходимо измерить и при необходимости скорректировать давление в воздушной камере (P_возд) с помощью автомобильного манометра. Бак должен быть пуст (вода слита).
2. P_возд выставляется на 0.1-0.2 бар ниже давления включения насоса (P_min).
3. После подключения и заполнения системы настраивается реле давления: P_min (включение) и P_max (выключение).

Обслуживание:

• Ежемесячно: Визуальный осмотр на предмет коррозии, подтеков.
• Раз в 6 месяцев: Контроль давления воздуха в пустом баке. При падении давления – подкачка через ниппель автомобильным насосом.
• Раз в 2-3 года (или при падении производительности): Проверка целостности мембраны. Признак разрыва – вода идет из воздушного ниппеля при нажатии, либо резкие скачки давления, частое включение насоса. Замена мембраны производится через откручивание фланца.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Как часто должен включаться насос с гидроаккумулятором на 80 литров?

Оптимальная частота включений для большинства бытовых насосов – не более 20-30 раз в час. Правильно настроенный бак на 80 литров для семьи из 3-4 человек обеспечивает такой режим работы. Если включения происходят чаще, необходимо проверить давление P_возд, целостность мембраны и настройки реле давления.

Можно ли установить два бака по 50 литров вместо одного на 100?

Да, это допустимо и часто практикуется при необходимости увеличить общий полезный объем или при ограничениях по пространству. Баки подключаются параллельно к общему коллектору. При этом общий объем будет суммироваться, а предварительное давление воздуха во всех баках должно быть одинаковым.

Какое давление воздуха должно быть в баке для системы отопления?

Для расширительных баков в системах отопления давление P_возд обычно настраивается равным статическому давлению системы в точке установки бака (высота водяного столба от верхней точки системы до бака). Чаще всего это 0.8-1.2 бар для частных домов. Это значение всегда должно быть выше, чем для баков ХВС.

Почему падает давление воды даже при работающем баке?

Резкие скачки давления при открытии крана чаще указывают на засор или неисправность реле давления, малый диаметр трубопроводов. Плавное падение давления до включения насоса при малом расходе – нормальная работа системы. Если же насос включается сразу при открытии крана, вероятно, бак полностью заполнен водой из-за разрыва мембраны или отсутствия давления в воздушной камере.

Чем отличается дешевый и дорогой гидроаккумулятор на один объем?

Отличия заключаются в: качестве стали корпуса и толщине стенок; материале фланца (сталь, нержавейка, пластик); качестве и сертификации мембраны (пищевой бутил); качестве окраски; наличии сертификатов (например, ГОСТ Р, WRAS); сроке гарантии. Дешевые модели часто используют тонкую сталь и мембраны низкой эластичности, что приводит к коррозии и преждевременному разрыву.

Заключение

Гидроаккумулятор объемом 80 литров – технически выверенное решение для обеспечения стабильной и экономичной работы автономных систем водоснабжения и отопления средней производительности. Его корректный подбор, основанный на расчете полезного объема и анализе параметров системы, профессиональный монтаж и регулярное техническое обслуживание являются залогом длительной и безотказной эксплуатации всего насосного оборудования. Понимание принципов работы и ключевых характеристик позволяет специалистам оптимизировать гидравлические системы, минимизировать эксплуатационные расходы и предотвращать аварийные ситуации.