Гидроаккумуляторы объемом 80 литров

Гидроаккумуляторы объемом 80 литров: конструкция, расчет, применение и эксплуатация

Гидроаккумулятор (расширительный мембранный бак, гидробак) объемом 80 литров представляет собой стальной сосуд, разделенный эластичной мембраной на две полости: воздушную и водяную. Основное функциональное назначение устройства — аккумулирование гидравлической энергии и поддержание стабильного давления в системах водоснабжения и отопления. Номинальный объем в 80 литров позиционирует данный типоразмер как оборудование средней мощности, оптимальное для обеспечения водой частных домов, небольших коммерческих объектов или технологических установок с умеренным и пиковым потреблением.

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция 80-литрового гидроаккумулятора является типовой для мембранных баков. Корпус изготавливается из высококачественной углеродистой стали (часто марки Ст3), защищенной от коррозии эпоксидным покрытием или эмалью. Внутри расположена мембрана (груша, баллон), производящаяся из бутиловой или EPDM-резины. Бутил обладает низкой газопроницаемостью, что критически важно для сохранения предварительного давления в воздушной камере. EPDM-резина имеет более высокую стойкость к высоким температурам и широкому спектру жидкостей, включая техническую воду и некоторые теплоносители.

Фланцы, как правило, выполняются из оцинкованной или нержавеющей стали. Важным элементом является ниппель для накачки или стравливания воздуха, расположенный на противоположной от подключения воде стороне корпуса. Модели различаются по ориентации: горизонтальные и вертикальные. Для баков на 80 литров оба варианта распространены. Вертикальные модели часто предпочтительны при дефиците площади, а горизонтальные — для удобства монтажа в составе насосных станций.

Принцип работы и ключевые функции

Работа устройства основана на законе Бойля-Мариотта: при изменении объема газа (воздуха) в замкнутой камере изменяется его давление. Предварительное давление воздуха (обычно 1.5-2.0 бар) настраивается при отключенной системе. При запуске насоса вода поступает в мембрану, растягивая ее. Воздух в воздушной камере сжимается, давление возрастает до верхнего порога реле давления (Pmax, например, 3.0 бар), после чего насос отключается. При открытии водоразборного крана сжатый воздух вытесняет воду из мембраны в систему, давление плавно падает до нижнего порога реле (Pmin, например, 1.5 бар), и насос вновь включается.

Ключевые функции гидроаккумулятора объемом 80 литров:

• Резервирование воды: Обеспечение запаса воды на период между циклами включения насоса.
• Защита от гидроударов: Эластичная мембрана гасит скачки давления, возникающие при резком пуске/остановке насоса или закрытии запорной арматуры.
• Снижение цикличности работы насоса: Увеличение периодов покоя насосного оборудования, что напрямую продлевает его ресурс.
• Стабилизация давления: Обеспечение плавного изменения давления в системе при водоразборе.
• Компенсация теплового расширения (в системах отопления): В моделях для отопления (красного цвета) принимается излишек теплоносителя при нагреве, предотвращая аварийный сброс через предохранительный клапан.

Расчет полезного объема воды и подбор для системы

Номинальный объем бака (80 л) не равен объему воды, который можно из него получить. Полезный объем (запас воды) зависит от разницы между предварительным давлением воздуха (Pвозд), давлением включения насоса (Pmin) и давлением выключения (Pmax). Он рассчитывается по формуле:

Vводы = Vбака

• (Pmax — Pmin) / (Pmax + 1)

где Vбака = 80 л. Для типовых настроек Pвозд = 1.5 бар, Pmin = 1.6 бар, Pmax = 2.8 бар:

Vводы = 80 (2.8 — 1.6) / (2.8 + 1) ≈ 80 1.2 / 3.8 ≈ 25.3 литра.

Таблица 1. Зависимость полезного объема 80-литрового гидроаккумулятора от настроек давления.

Pвозд (бар)	Pmin (бар)	Pmax (бар)	Полезный объем Vводы (л, приблиз.)
1.5	1.6	2.8	25.3
1.8	2.0	3.5	22.2
1.5	1.8	4.0	32.0

Подбор гидроаккумулятора для системы водоснабжения осуществляется на основе расчета пикового расхода, мощности насоса и желаемого количества пусков в час (обычно не более 15-20 для скважинных насосов). Для дома на 3-4 человек с одновременным использованием нескольких точек (душ, туалет, кран) 80-литровый бак является оптимальным компромиссом между габаритами и эффективностью работы насоса.

Области применения

• Автономное водоснабжение: В паре со скважинным или колодезным насосом в частных домах, на дачах.
• Повысительные насосные станции: В системах подкачки воды в многоквартирных домах, на коммерческих объектах.

Промышленные системы: В качестве демпфера и источника мгновенного расхода в технологических линиях.

• Системы отопления: Использование баков красного цвета (для отопления) в закрытых контурах для компенсации теплового расширения теплоносителя.
• Противопожарные системы: Для поддержания требуемого давления в пожарных гидрантах и спринклерных системах.

Монтаж, настройка и обслуживание

Монтаж должен выполняться на ровное, прочное основание, с креплением через штатные опоры. Подключение к водопроводу — через гибкую подводку или прямой фитинг с запорным шаровым краном и сливным штуцером. Обязательна установка обратного клапана (если его нет в насосе) и реле давления. Перед вводом в эксплуатацию необходимо проверить и отрегулировать давление в воздушной камере в соответствии с проектными расчетами, при выключенном насосе и слитой воде из системы.

Регламентное обслуживание включает:

• Ежеквартальная проверка давления воздуха манометром (при пустом водяном отсеке).
• Визуальный осмотр корпуса на предмет коррозии и целостности.
• Для вертикальных моделей объемом 80 л и более — ежегодная проверка целостности мембраны и удаление возможного конденсата из воздушной камеры через специальный ниппель или клапан.

Критерии выбора и сравнение с другими объемами

Выбор между 50, 80 и 100-литровым гидроаккумулятором определяется:

• Производительность насоса (Q, л/мин): Чем выше производительность, тем больший объем бака требуется для обеспечения минимального времени цикла.
• Пиковый расход: Расчет суммарного расхода всех одновременно включаемых точек.
• Допустимая частота включений насоса: Указана в паспорте насоса (обычно 10-30 в час).
• Наличие свободного пространства: Габариты 80-литрового бака (высота ~850 мм, диаметр ~400 мм для вертикального) требуют достаточного места в кессоне или помещении.

80-литровая модель часто является следующей ступенью после 50-литровой при увеличении числа жильцов или установке более мощного насоса, обеспечивая значительный прирост комфорта при умеренном увеличении стоимости и габаритов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Как часто нужно менять мембрану в гидроаккумуляторе на 80 литров?

Срок службы мембраны зависит от качества материала, интенсивности работы и агрессивности среды. В среднем, при использовании в системах холодного водоснабжения, ресурс составляет 5-7 лет. Признаки износа: частые включения насоса, падение давления воды даже при заполненном баке, вода, выходящая из воздушного ниппеля при проверке давления.

Можно ли использовать гидроаккумулятор для холодной воды в системе отопления?

Категорически не рекомендуется. Баки для водоснабжения (часто синие) рассчитаны на контакт с холодной питьевой водой и температуру до +35…+40°C. Баки для отопления (красные) используют мембраны, стойкие к высоким температурам (до +99°C) и теплоносителям, содержащим гликоль. Их предварительное давление также настраивается иначе.

Какое давление воздуха должно быть в пустом баке?

Давление воздуха должно быть на 10% ниже давления включения насоса (Pmin). Стандартная настройка: Pвозд = 1.5 бар при Pmin = 1.6-1.8 бар. Важно проверять и корректировать давление только при отсутствии давления воды (отключен от системы, кран открыт).

Почему гидроаккумулятор не держит давление? Воздух выходит через ниппель.

Если воздух выходит через золотник воздушного ниппеля, его можно подкачать и проверить спустя время или заменить золотник. Если воздух выходит из-под фланца или при нажатии на ниппель чувствуется вода — произошел разрыв мембраны. Требуется ее замена.

Как правильно подобрать реле давления к 80-литровому гидроаккумулятору?

Реле давления выбирается по току коммутации (соответствующему мощности насоса) и допустимому диапазону настроек. Для стандартных систем с насосом до 1.5 кВт подходят реле РД-5 или его аналоги. Разница между Pmax и Pmin (дельта) напрямую влияет на полезный объем. Рекомендуемая дельта — 1.0-1.5 бар. Например, настройка 1.6/2.8 бар (дельта 1.2 бар) является сбалансированной для 80-литрового бака.

Можно ли установить два гидроаккумулятора по 50 литров вместо одного на 80?

Да, такая схема (параллельное подключение) часто применяется для увеличения общего полезного объема или в условиях стесненного пространства. Общий объем будет равен сумме объемов (100 л), что увеличит запас воды и снизит частоту включений насоса. Необходимо обеспечить их подключение через общий коллектор с сечением, не создающим дополнительного гидравлического сопротивления.