☎ 8 800 302-58-17Рассчитать

Подбор гидроаккумулятора водоснабжения

Подбор гидроаккумулятора водоснабжения определяет полный объём бака по полезному запасу воды и давлениям включения, выключения и предварительной зарядки.

РЕЗУЛЬТАТ
—
Введите исходные данные
МЕТОДИКА
Vбак = Vпол / [p₀ · (1/pвкл − 1/pвыкл)]; pабс = pизб + pатм
Введите исходные данные
  • Предварительный объём мембранного бака определён по закону Бойля—Мариотта для газовой подушки и заданному полезному объёму между давлениями включения и выключения насоса.
  • Давления в формуле переводятся избыточных в абсолютные; полезный объём воды вводится пользователем по требуемому циклу работы установки.
  • Расчёт не проверяет мембрану, частоту пусков, минимальный остаток воды, настройки реле и паспорт выбранного бака.

Применение

Гидроаккумулятор запасает часть воды под давлением, сглаживает колебания и уменьшает число включений насоса при небольшом разборе.
  • станции повышения давления
  • частные системы водоснабжения
  • скважинные насосы и насосные станции
  • снижение числа пусков насоса
Правильный объём бака позволяет открыть кран на короткое время без немедленного запуска насоса и помогает дольше сохранить насос исправным.

Методика и ограничения

Гидроаккумулятор состоит из корпуса и эластичной мембраны или баллона, разделяющего воду и сжатый воздух. При заполнении воздух сжимается, а при разборе расширяется и вытесняет воду в сеть. Полный объём бака больше полезного объёма, потому что вода занимает только часть рабочего диапазона давлений. Для расчёта используют абсолютные давления: избыточное давление прибавляют к атмосферному.

Приближённая связь основана на законе политропного сжатия газа pVⁿ = const, где показатель n зависит от скорости процесса и теплообмена. Полезный объём между давлением выключения и включения определяется разностью водяных объёмов в этих состояниях. Давление предварительной зарядки задаёт положение мембраны и должно быть ниже давления включения, иначе вода не будет нормально поступать в бак в нижней точке. Если заряд слишком мал, мембрана чрезмерно растягивается и полезный объём уменьшается; если слишком велик, бак почти не принимает воду.

Давление проверяют в соответствии с инструкцией изготовителя, обычно на пустом и безопасно отключённом баке. На результат влияют уставки реле, объёмный расход насоса, минимальное давление у потребителя, высота здания и потери в трубах. Гидроаккумулятор не создаёт новый напор и не заменяет насос. Он также не является запасом воды на длительное отключение: полезный объём рассчитан на рабочий цикл, а не на автономное водоснабжение.

Для бытовых систем нужно отдельно проверить частоту пусков, максимальное рабочее давление корпуса, температуру воды, санитарное исполнение мембраны и настройку предохранительного клапана. Калькулятор даёт предварительный полный объём при заданном полезном запасе. После выбора бака сверяют реальный диапазон давлений, паспортную характеристику, присоединение, вертикальное или горизонтальное исполнение и доступ для обслуживания. При нестабильном расходе или нескольких насосах нужен расчёт автоматики и переходных процессов.

Расчётный полезный объём должен быть согласован с допустимым числом пусков насоса в час и минимальным временем работы двигателя. Слишком частые короткие циклы вызывают нагрев и износ контакторов, а слишком большой бак может застаиваться при малом водоразборе. Давления на высоте потребителя ниже давления у бака на величину статического столба и потерь, поэтому уставки выбирают с учётом самой удалённой точки. Для питьевой воды применяют только подходящие материалы.

Пример

Задача: Нужен полезный запас 20 л, p₀ = 1,5 бар, pвкл = 2 бар, pвыкл = 3 бар, атмосферное давление 1,01325 бар.

Все давления переводят в абсолютные и подставляют в принятую газовую модель.
Полный объём должен быть больше 20 л; итог округляют вверх до ближайшего стандартного типоразмера и проверяют по паспорту бака.

Задача: Предварительная зарядка выше давления включения.

Это некорректная настройка для обычной схемы: мембрана не формирует нормальный запас воды.
Бак отключают, разгружают от воды и корректируют заряд по инструкции изготовителя.

Нормативные ориентиры

  • СП 31.13330.2021 — водоснабжение; насосные установки, давление и надёжность систем водоснабжения.
  • СП 30.13330.2020 — внутренний водопровод и канализация зданий; требования к внутренним системам водоснабжения.
  • ГОСТ 12.2.085-2017 — сосуды, работающие под давлением; требования к предохранительным устройствам и безопасной эксплуатации в применимой области.

Вопросы и ответы

Почему нельзя накачивать бак при наличии воды?

Манометр тогда показывает не давление предварительной зарядки газа, а давление системы.

Для корректной настройки бак отключают, перекрывают и полностью разгружают от воды, соблюдая инструкцию и безопасность.

Можно ли принять p₀ равным давлению включения?

Для обычной схемы это приводит к потере полезного объёма и нестабильной работе мембраны. Предварительную зарядку задают ниже pвкл с учётом рекомендаций изготовителя и реальных потерь до бака.

Увеличит ли бак давление в кране?

Нет.

Максимальное давление определяется насосом и его уставками, а бак только запасает воду и сглаживает изменения. Если давления не хватает на верхнем этаже, проверяют напор насоса, высоту и сопротивление сети.