Инженерное решение

Накопительный бак для горячей воды: выбор материала и расчёт объёма

Стальной бак ГВС потёк через 5 лет. Накипь забила теплообменник. Температура не держится – теплопотери через стенки. Пластиковый накопитель из PP-H решает все три проблемы при температуре до 95°C.

Параметры системы

Объем накопителя (литры)

Начальная температура воды (°C)

10°C

Рабочая температура (°C)

80°C

Результаты расчета

Тепловое расширение

—

Дополнительный объем при нагреве

Энергия на нагрев

—

Полная энергия для нагрева

Рекомендуемый материал

—

Время нагрева (10 кВт)

—

При мощности нагревателя 10 кВт

Расчет теплового расширения: ΔV = V₀ · β · ΔT, где β ≈ 2.1·10⁻⁴ K⁻¹ (вода, 20-80°C)

Рекомендуемые накопители

Полиэтиленовая емкость на 2,25 м³ 1500х750х2000 с утеплением для питьевой воды

Полиэтиленовая емкость на 2,5 м³ с утепление греющим кабелем и облицовкой для питьевой воды

Полипропиленовая емкость на 40 м³ Ø 3400 Н 4500 с утеплением для технической воды

Полиэтиленовая емкость на 10 м³ Ø 2000 Н 3000 с утеплением и облицовкой для солевого раствора

Накопительная емкость 1 м³ с греющим кабелем

Накопительная емкость для ГВС на заказ на 3,5 м³

Накопительная емкость на заказ на 4,5 м³ из полипропилена

Накопительная вертикальная емкость на 15,7 м³ из полипропилена

Нужен нестандартный объем или материал?

Запросить расчет

Проблема

Накопительный бак горячего водоснабжения (бойлер-накопитель) работает в жёстких условиях: высокая температура, постоянная влажность, агрессивные примеси в воде. Типичные проблемы:

Коррозия стальных баков. Внутренняя эмаль трескается при перепадах температуры – сталь контактирует с водой. Срок службы стального бака ГВС – 5–8 лет
Накипь. При жёсткости воды более 7 мг-экв/л на стенках откладывается карбонат кальция. Слой 3 мм снижает теплопередачу на 25%
Теплопотери. Стальной бак без утепления теряет 2–4°C в час. При объёме 5 м³ это ~30 кВт в сутки
Избыточный вес. Стальной бак 5 м³ весит 800–1200 кг. Требуется фундамент, усиление перекрытий

Почему полипропилен PP-H

Рабочая температура до 95°C (кратковременно до 110°C). Полипропилен гомополимер PP-H – единственный термопласт, выдерживающий температуру ГВС без деградации
Нулевая коррозия. PP-H инертен к воде, накипи, хлору. Срок службы более 25 лет без замены
Низкая теплопроводность. 0,22 Вт/(м·K) против 50 Вт/(м·K) у стали – теплопотери через стенку в 200 раз меньше
Лёгкость. Бак 5 м³ из PP-H весит 180–250 кг – установка без крана
Гладкая поверхность. Накипь слабо держится на полипропилене – легко удаляется при промывке

Расчёт объёма

Жилой дом (ГВС): 50–80 л/чел. в сутки. Семья 4 чел. – бак 0,5–1,0 м³
Промышленное предприятие: по технологическому регламенту. Типично 3–20 м³
Котельная посёлка: по СП 30.13330. Пиковый часовой расход × коэффициент неравномерности

Наше решение

Производим накопительные баки ГВС из листового PP-H толщиной 8–20 мм. Объём от 0,5 до 50 м³. Сварка экструзионная по DVS 2207-4 – швы прочнее основного материала. Опционально: встроенный змеевиковый теплообменник из PP-H, штуцера под датчики температуры и уровня, утепление минеральной ватой 50 мм с обшивкой оцинкованной сталью.

Нормативная база

СП 30.13330.2020 – Внутренний водопровод и канализация зданий
СП 61.13330.2012 – Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов
DVS 2205-1 – Расчёт баков и аппаратов из термопластов