Гидроаккумуляторы вертикальные 80 литров: конструкция, принцип действия и применение
Гидроаккумулятор (гидробак, мембранный бак) вертикального исполнения объемом 80 литров представляет собой стальной сосуд, разделенный эластичной мембраной на две полости: воздушную и водяную. Основное назначение устройства в системах водоснабжения и отопления — аккумулирование (накопление) жидкости под давлением, компенсация гидроударов, поддержание стабильного давления в контуре и снижение частоты включений/выключений насосного оборудования. Объем 80 литров является оптимальным для обеспечения работы насосной станции в частных домах, на небольших коммерческих объектах или в составе локальных технологических установок, обслуживающих 3-5 точек водоразбора.
Конструктивные особенности вертикальных гидроаккумуляторов на 80 литров
Конструкция бака стандартизирована и включает несколько ключевых компонентов:
- Корпус (баллон): Изготавливается из высококачественной углеродистой стали (часто марки St37 или аналог). Корпус окрашивается порошковой эмалью для защиты от коррозии. Для баков 80 литров типичное рабочее давление составляет 6-10 бар, опрессовочное (тестовое) — на 25-50% выше.
- Мембрана (груша, диафрагма): Резиновый эластичный резервуар, в который закачивается вода. Изготавливается из бутиловой или EPDM-резины. Бутил отличается низкой газопроницаемостью, EPDM — высокой стойкостью к высоким температурам и более широкому спектру жидкостей (может использоваться в системах отопления).
- Фланец: Круглый стальной или нержавеющий фланец, обеспечивающий герметичное крепление мембраны к корпусу. Качество фланца и его крепежа критически важно для долговечности изделия.
- Пневмоклапан (ниппель): Расположен в верхней части корпуса (в воздушной камере) и служит для регулировки давления закачанного воздуха/азота. Стандартный автомобильный ниппель.
- Установочная платформа/ножки: Обеспечивают устойчивость бака на горизонтальной поверхности.
- Резьбовой патрубок для подключения к системе: Как правило, наружная резьба 1″ (DN25).
- (Pmax — Pmin) / (Pmax + 1)
- При стандартных настройках Pmin=2.5 бар, Pmax=4.0 бар.
- Ежеквартальная проверка давления в воздушной полости: Проверяется манометром на отключенном от системы и опорожненном баке. При отклонении от нормы подкачивается автомобильным насосом.
- Проверка целостности мембраны: При частом срабатывании насоса, скачках давления или выходе воды из воздушного ниппеля мембрана вероятно повреждена и требует замены.
- Удаление воздуха из водяной камеры (для вертикальных моделей): Через штатный воздухоотводчик или путем кратковременного слива воды из бака при отключенном питании насоса.
- Внешний осмотр: На предмет коррозии корпуса, подтеков в местах соединений.
Ключевое отличие вертикальной модели от горизонтальной — расположение и способ крепления мембраны, а также наличие в верхней части специального клапана для стравливания скопившегося в водяной камере воздуха (для моделей от 80-100 литров и выше). Это является важным эксплуатационным преимуществом, так как воздух, растворенный в воде, со временем может скапливаться внутри груши, снижая полезный объем бака. Вертикальная конструкция позволяет эффективно удалять этот воздух через автоматический или ручной воздухоотводчик.
Принцип работы и расчет основных параметров
Работа устройства основана на законе Бойля-Мариотта: при постоянной температуре объем газа обратно пропорционален его давлению. В воздушной камере предварительно создано давление Pвозд (обычно 1.5-2.0 бар для систем водоснабжения). При запуске насоса вода поступает в мембрану, растягивая ее. Воздух в воздушной камере сжимается, его давление возрастает до значения Pmax (давление отключения насоса по реле). При открытии крана сжатый воздух выталкивает воду из мембраны в систему, давление плавно падает до Pmin (давление включения насоса), после чего цикл повторяется.
Полезный объем воды (водоразбор) не равен полному объему бака. Он рассчитывается по формуле:
Vполезн = Vбак
Где Vбак — общий объем бака (80 л), Pmax и Pmin — давления отключения и включения насоса соответственно (в барах).
| Pвозд (бар) | Pmin (бар) | Pmax (бар) | Полезный объем Vполезн (л) | Рекомендуемый сценарий использования |
|---|---|---|---|---|
| 1.8 | 2.0 | 3.0 | ~16 | Щадящий режим для насоса, малый водоразбор |
| 1.8 | 2.5 | 4.0 | ~26 | Стандартная настройка для частного дома |
| 2.0 | 3.0 | 5.0 | ~27 | Системы с повышенным требуемым давлением |
| 2.5 | 4.0 | 6.5 | ~24 | Многоэтажные дома или системы полива |
Критерии выбора и сравнение с другими объемами
Выбор гидроаккумулятора объемом 80 литров обосновывается расчетом пикового расхода воды и мощностью насоса. Упрощенный метод — использование коэффициента кратности включений насоса (не более 20-30 раз в час) и расчет необходимого полезного объема. Для семьи из 3-4 человек с насосом производительностью 2-3 м³/ч бак 80 л является оптимальным компромиссом между занимаемой площадью, стоимостью и эффективностью.
| Объем, л | Типовые габариты (В*Ø), мм | Ориентировочная полезная емкость (л)* | Рекомендуемая мощность насоса, кВт | Типовая сфера применения |
|---|---|---|---|---|
| 50 | 500*380 | 12-18 | 0.8-1.5 | Дача, 1-2 точки водоразбора |
| 80 | 650*450 | 20-28 | 1.0-2.2 | Коттедж, 3-5 точек, небольшое коммерческое здание |
| 100 | 750*480 | 25-35 | 1.5-3.0 | Дом с большим количеством сантехники, небольшой котельной |
| 200 | 950*650 | 50-70 | 3.0-5.5 | Многоэтажные коттеджи, группы домов, промышленные установки |
Монтаж, эксплуатация и обслуживание
Монтаж должен выполняться в сухом, проветриваемом помещении с плюсовой температурой. Бак крепится к полу через опорные ножки, вибрация не допускается. Подключение к системе — через гибкую подводку или прямой патрубок с отсечным шаровым краном и сливным клапаном для обслуживания. Обязательна установка предохранительного клапана на трубопроводе до гидроаккумулятора.
График технического обслуживания включает:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем вертикальный гидроаккумулятор 80 л принципиально лучше горизонтального такого же объема?
Основное преимущество — наличие в конструкции штатного места для установки воздухоотводящего клапана в верхней части водяной камеры. Это решает проблему накопления растворенного воздуха, которая актуальна для систем с активным водоразбором. Горизонтальные модели часто требуют дополнительного монтажа воздушного клапана и крана для стравливания.
Какую мембраму выбрать: бутиловую или EPDM?
Для систем холодного водоснабжения (ХВС) оптимальна бутиловая мембрана — она обладает меньшей газопроницаемостью, что сохраняет стабильность предварительного давления. Для систем горячего водоснабжения (ГВС) и отопления (до +110°C) необходима мембрана из EPDM-резины, устойчивой к высоким температурам. Для питьевой воды мембрана должна иметь гигиенический сертификат.
Как часто нужно обслуживать гидроаккумулятор?
Минимальная периодичность — раз в 6 месяцев. Рекомендуется проверять давление воздуха каждые 3 месяца, особенно при активной эксплуатации. Перед длительным простоем (например, на зимний период в дачном доме) необходимо слить воду из бака.
Какое начальное давление воздуха должно быть в баке на 80 литров?
Давление должно быть на 10% ниже давления включения насоса (Pmin). Для стандартных настроек реле 2.5/4.0 бар, давление воздуха составляет 2.2-2.3 бар. Это значение проверяется и регулируется при отключенном баке от системы и отсутствии давления воды.
Можно ли использовать один гидроаккумулятор 80 л для системы отопления и водоснабжения одновременно?
Категорически не рекомендуется. Для отопления используются расширительные баки, рассчитанные на другие температуры и давления, часто с иным составом мембраны (для теплоносителя). Их расчет ведется по иным формулам (на основе прироста объема теплоносителя при нагреве). Совмещение функций в одном устройстве недопустимо и приведет к некорректной работе обеих систем и быстрому выходу оборудования из строя.
Что происходит при повреждении мембраны и как ее заменить?
При разрыве мембраны вода заполняет весь объем бака, давление воздуха резко падает, насос начинает включаться очень часто (каждые 5-10 секунд), вода может пойти из воздушного ниппеля. Замена осуществляется путем отключения бака от системы, сброса давления, демонтажа фланца, извлечения старой мембраны, установки новой и сборки в обратном порядке. Важно не повредить новую мембрану об резьбу патрубка и правильно зафиксировать фланец.
Заключение
Вертикальный гидроаккумулятор объемом 80 литров — это технически выверенное решение для стабилизации давления и защиты насосного оборудования в системах автономного водоснабжения средней производительности. Его выбор обусловлен балансом между производительностью, занимаемым пространством и стоимостью. Корректный монтаж, настройка давления в соответствии с параметрами насосной станции и регулярное профилактическое обслуживание (контроль давления воздуха, удаление скопившегося воздуха из водяной камеры) гарантируют длительный и безотказный срок службы устройства, исчисляемый годами. Понимание принципов работы и ключевых параметров позволяет инженерам и монтажникам оптимально интегрировать данный тип оборудования в проектируемые системы.