Калькулятор · инженерная проверка

Подбор гидроаккумулятора водоснабжения

Введите исходные данные, проверьте формулу и подстановку, затем используйте результат для предварительной инженерной оценки.

ввод
Полезный объём — сколько воды нужно получить между выбранными режимами; задайте в литрах по требованию системы.
ввод
Давление воздуха в пустом баке измерьте манометром при отключённой и разгруженной от воды ёмкости; вводите в бар избыточного.
ввод
Давление включения насоса возьмите из настройки реле давления; единицы бар избыточного.
ввод
Давление выключения насоса возьмите из настройки реле; оно должно быть выше давления включения, бар избыточного.
ввод
Атмосферное давление нужно для перевода избыточных давлений в абсолютные; используйте местное значение в бар.
РЕЗУЛЬТАТ
—
Оставьте пустым одно поле
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.
Главное

Коротко о расчёте

Полный объём гидроаккумулятора предварительно определяют по полезному запасу воды и газовой модели pVⁿ = const, используя абсолютные давления и заряд ниже давления включения насоса.

Полезный объём бака — это разность водяных объёмов между давлениями включения и выключения, поэтому полный объём всегда больше требуемого запаса. Например, при полезном запасе 20 л, предварительной зарядке 1,5 бар, включении 2 бар и выключении 3 бар давления переводят в абсолютные и затем округляют результат вверх до стандартного типоразмера.

Ключевые факты

  • Предварительная зарядка должна быть ниже давления включения p₀ < pвкл.
  • Рабочий цикл бака проходит между давлением включения и давлением выключения насоса.
  • Полный объём бака больше полезного объёма воды.
  • Для расчёта используют абсолютные давления, прибавляя атмосферное к избыточному.
Практический смысл

Зачем нужен этот расчёт и где применяется

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

Где используется

  • станции повышения давления
  • частные системы водоснабжения
  • скважинные насосы и насосные станции
  • снижение числа пусков насоса

Зачем нужен результат: Гидроаккумулятор запасает часть воды под давлением, сглаживает колебания и уменьшает число включений насоса при небольшом разборе.

В обычной жизни: Правильный объём бака позволяет открыть кран на короткое время без немедленного запуска насоса и помогает дольше сохранить насос исправным.

Следующий шаг

Уточнить расчёт по проектным данным

Для рабочего проекта нужны исходные данные объекта, нормативные параметры и проверка специалиста.

Встроить калькулятор на свой сайт

бесплатно · обратная ссылка обязательна

Используйте iframe для небольшого виджета. Ссылка на источник должна быть видимой и оставаться рядом с ним.

<iframe src="https://s7p.ru/embed/gidroakkumulyator-vodosnabzheniya/" width="100%" height="720" loading="lazy" title="Подбор гидроаккумулятора водоснабжения"></iframe>
<a href="https://s7p.ru/calculators/gidroakkumulyator-vodosnabzheniya/">Подбор гидроаккумулятора водоснабжения — S7P</a>
О расчёте

Что считает калькулятор

Подбор гидроаккумулятора водоснабжения

Методика

Формула и допущения

Vбак = Vпол / [p₀ · (1/pвкл − 1/pвыкл)]; pабс = pизб + pатм. Расчёт выполняется по исходным данным формы; допущения указаны непосредственно под результатом.

Источник: Источник из плана калькуляторов.

Пример

Проверка вручную

Проверьте единицы измерения и подстановку под результатом перед переносом значения в расчётную записку.

Инженерная справка

Теория и область применения

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.

Справочные данные

Давления в системе с гидроаккумулятором

СостояниеЧто происходитУсловие
Предварительная зарядкаВ баке воздух, воды нетp₀ ниже pвкл
Включение насосаНачинается заполнениеpвкл задано реле
Выключение насосаБак накопил рабочий запасpвыкл выше pвкл
Разбор водыВоздух вытесняет водуДавление снижается до pвкл
Практика

Рабочие примеры

Пример 1. 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.

Пример 2. 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.

Нормативная база

Что проверить в проекте

  • 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.
FAQ

Частые вопросы

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.