<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">environment</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Природообустройство</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Prirodoobustrojstvo</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1997-6011</issn><publisher><publisher-name>РГАУ-МСХА</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.26897/1997-6011-2025-4-118-124</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">environment-827</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ГИДРАВЛИКА И ИНЖЕНЕРНАЯ ГИДРОЛОГИЯ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>HYDRAULICS AND ENGINEERING HYDROLOGY</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Исследование влияния наличия и отсутствия мембраны на работу пневматических баков в системах водоподачи с точки зрения энергоэффективности</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Study of the effect of the presence and absence of a membrane on the operation of pneumatic tanks in water supply systems in terms of energy effi ciency</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0009-0009-6613-3352</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Короткоручко</surname><given-names>Д. Ю.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Korotkoruchko</surname><given-names>D. Yu.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Дмитрий Юрьевич Короткоручко, аспирант</p><p>127434, г. Москва, ул. Большая Академическая, 44</p><p>AuthorID: 1129309</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Dmitrii Y. Korotkoruchko, postgraduate student</p><p>127434, Moscow, Bolshaya Akademicheskaya, 44</p><p>Author ID: 1129309 </p></bio><email xlink:type="simple">d.kor.kwc@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-2295-8140</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Али</surname><given-names>М. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Ali</surname><given-names>M. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Мунзер Сулейман Али, доцент, канд.техн. наук</p><p>127434, г. Москва, ул. Большая Академическая, 44</p><p>WoS ResearcherID: AAE-5905-2022</p><p>ScopusAuthorID: 57183440800</p><p>AuthorID: 709443</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Munzer S. Ali, CSc (Eng), associate professor</p><p>127434, Moscow, Bolshaya Akademicheskaya, 44</p><p>WoS Researcher ID: AAE-5905-2022</p><p>Scopus Author ID: 57183440800</p><p>Author ID: 709443</p></bio><email xlink:type="simple">munzer@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева, Институт мелиорации, водного хозяйствами строительства им. А.Н. Костякова</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Russian State Agrarian University- Moscow Timiryazev Agricultural Academy, Institute of Land Reclamation, Water Management and Construction named after A.N. Kostyakov</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2025</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>14</day><month>10</month><year>2025</year></pub-date><volume>0</volume><issue>4</issue><fpage>118</fpage><lpage>124</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Короткоручко Д.Ю., Али М.С., 2025</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Короткоручко Д.Ю., Али М.С.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Korotkoruchko D.Y., Ali M.S.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://environment.timacad.ru/jour/article/view/827">https://environment.timacad.ru/jour/article/view/827</self-uri><abstract><p>Цель исследований – сравнительный анализ энергоэффективности и экономической целесообразности эксплуатации мембранных и безмембранных пневматических баков. В работе приведены расчеты и графики сравнения обоих вариантов исполнения бака, а также расчеты энергетической эффективности при применении мембраны и без нее. Современные системы автономного и централизованного водоснабжения предъявляют все более жесткие требования к надежности и энергоэффективности. Одним из наиболее распространенных способов сглаживания гидравлических колебаний, сокращения числа пусков насосного оборудования и обеспечения аварийного резерва воды является использование гидравлических аккумуляторов (пневматических баков). Такие баки позволяют аккумулировать энергию сжатого воздуха и использовать ее для поддержания давления в системе при изменяющихся нагрузках. Сравнены суммарные энергетические потери при наличии мембраны (в частности, на ее замену) и при ее отсутствии, когда воздух контактирует с водой напрямую и растворяется в ней, что приводит к необходимости подкачки воздуха для поддержания давления и дополнительным тратам энергии на работу компрессора. В работе приведены расчеты и графики сравнения обоих вариантов исполнения бака, а также расчеты энергетической эффективности при применении мембраны и без нее.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The purpose of the research is to conduct a comparative analysis of the energy efficiency and economic feasibility of using membrane and non-membrane pneumatic tanks. The paper presents calculations and graphs comparing both tank designs, as well as calculations of energy efficiency with and without a membrane. Modern autonomous and centralized water supply systems have increasingly stringent requirements for reliability and energy efficiency. One of the most common ways to smooth out hydraulic fluctuations, reduce the number of pump starts, and provide an emergency water reserve is by using hydraulic accumulators (pneumatic tanks). These tanks allow for the accumulation of compressed air energy and its use to maintain system pressure during changing loads. The total energy losses are compared when a membrane is present, including its replacement, and when it is absent, allowing air to directly contact and dissolve in water, resulting in the need for air to be pumped to maintain pressure and additional energy consumption for the compressor. The purpose ofthe research is to conduct a comparative analysis ofthe energy efficiency and economic feasibility of using diaphragm and non-diaphragm pneumatic tanks. The paper presents calculations and graphs comparing both tank designs, as well as calculations of energy efficiency with and without a diaphragm.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>гидравлический бак</kwd><kwd>насос</kwd><kwd>давление</kwd><kwd>прогнозирование</kwd><kwd>частотный преобразователь</kwd><kwd>мощность</kwd><kwd>энергия</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>hydraulic tank</kwd><kwd>pump</kwd><kwd>pressure</kwd><kwd>forecasting</kwd><kwd>frequency converter</kwd><kwd>power</kwd><kwd>energy</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Короткоручко Д.Ю., Исследование режима работы гидравлических аккумуляторов в системах водоподачи / Д.Ю. Короткоручко, М.С. Али, Д.С. Бегляров [и др.] // Естественные и технические науки. 2024. № 5(192). С. 195-204. DOI: 10.25633/ETN.2024.05.17. EDN: JXPCZM</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Korotkoruchko D.Yu., Investigation ofthe mode of operation of hydraulic accumulators in water supply systems / D.Yu. Korotkoruchko M.S. Ali, D.S. Beglyarov [et al.] // Natural and technical Sciences. 2024. No. 5(192). P. 195-204. DOI: 10.25633/ETN.2024.05.17. EDN: JXPCZM</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Короткоручко Д.Ю. Изучение работы гидравлических аккумуляторов в системах водоснабжения с целью повышения ее энергоэффективности / Д.Ю. Короткоручко // Материалы Международной научной конференции молодых учёных и специалистов, посвящённой 150-летию со дня рождения А.Я. Миловича: Сборник статей, Москва, 03-05июня 2024 года. Москва: РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2024. С. 71-76. EDN: PKEDBJ</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Korotkoruchko D.Y. Studying the operation of hydraulic accumulators in water supply systems in order to increase its energy efficiency / D.Y. Korotkoruchko // Proceedings ofthe International Scientific Conference of Young Scientists andSpecialists dedicated to the 150th anniversary ofthe birth of A.Y. Milovich: Collection of articles, Moscow, June 03-05, 2024. – Moscow: RGAU-MSA named after C.A. Timiryazev, 2024. P. 71-76. EDN: PKEDBJ</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Короткоручко Д.Ю. Определение мощностных и энергетических характеристик насосов с регулируемой частотой вращения в системах водоподачи с гидравлическими мембранными баками / Д.Ю. Короткоручко, М.С. Али // Природообустройство. 2025. № 1. С. 104-110. DOI: 10.26897/1997-6011-2025-1-104-110. EDN: AHDYS</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Korotkoruchko D.Y. Determination of power and energy characteristics of pumps with variable speed in water supply systems with hydraulic diaphragm tanks / D.Y. Korotkoruchko, M.S. Ali // Prirodoobustrojstvo. 2025. No. 1. P. 104-110. DOI: .26897/1997-6011-2025-1-104-110. EDN: AHDYSG</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Короткоручко Д.Ю. Экспериментальное исследование влияния гидравлических мембранных баков на работу центробежных насосов с регулируемой частотой вращения влокальных системах водоснабжения / Д.Ю. Короткоручко // Гидротехника. 2025. № 1(78). С. 46-55. EDN: GQKMTB</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Korotkoruchko D.Y. Experimental study ofthe influence of hydraulic diaphragm tanks on the operation of centrifugal pumps with variable speed in local water supply systems / D.Y. Korotkoruchko // Hydraulic Engineering. 2025. No. 1(78). P. 46-55. EDN: GQKMTB</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мембранные расширительные емкости для систем водоснабжения, отопления и кондиционирования Zilmet®. Технический паспорт, руководство по монтажу и эксплуатации.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Membrane expansion tanks for Zilmet® water supply, heating and air conditioning systems. Technical data sheet, installation and operating instructions.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лезнов Б.С. Энергосберегающие автоматизированные системы в водоснабжении и водоотведении // Водоснабжение и санитарная техника. 2004. № 2.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Leznov B.S. Energy-saving automated systems in water supply and sanitation // Water supply and sanitary engineering. 2004. No. 2.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Али М.С. Насосы и насосные станции: Учебник. / М.С. Али, Д.С. Бегляров, В.Ф. Чебаевский. М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2015. 104 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ali M.S. Pumps and pumping stations: Textbook/ M.S. Ali., D.S. Beglyarov, V.F. Chebaevsky. Moscow: Publishing House of RGAU-MSHA, 2015. 104 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Зезин В.Г. Гидрогазодинамика: Учебное пособие. Челябинск: Издательство ЮУрГУ, 2010. 132 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zezin V.G. Hydraulic gas dynamics: A textbook / V.G. Zezin. Chelyabinsk: SUSU Publishing House, 2010. 132 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Зезин В.Г. Механика жидкости и газа: Учебное пособие. Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2016. 250 с. EDN: DDHKMH</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zezin V.G. Mechanics of liquid and gas: A textbook / V.G. Zezin. Chelyabinsk: SUSU Publishing Center, 2016. 250 p. EDN: DDHKMH</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лелеева Е.Н. Гидрогазодинамика: методические указания / Е.Н. Лелеева, Н.М. Лелеева, В.М. Овсянников. М.: Издательство МГОУ, 2013. 28 с. EDN: TUTSZN</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Leleeva E.N. Hydraulic gas dynamics / E.N. Leleeva, N.M. Leleeva, V.M. Ovsyannikov. Moscow: Moscow State University Publishing House, 2013. 28 p. EDN: TUTSZN</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лойцянский Л.Г. Механика жидкости игаза. Учебник. М.: Изд-во «Наука», 1978. 736 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Loitsyansky L.G. Mechanics of liquid and gas. Textbook. Moscow: Nauka Publishing House, 1978. 736 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Оптимизация (обоснование) удельных нормативов водопотребления: отчет о НИР. М.: НИИСФ, 2017. 342 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Optimization (justification) of specific water consumption standards: research report. Moscow: NIISF, 2017. 342 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
