Conectando um acumulador hidráulico ao sistema de abastecimento de água: opções e diagramas típicos

Um sistema autônomo de abastecimento de água é uma estrutura técnica complexa que requer a utilização de uma impressionante gama de meios técnicos.Para automatizar o funcionamento dos equipamentos de bombeamento e o abastecimento de água às torneiras, será necessária a instalação de um tanque hidráulico. Concordo, nem todo proprietário sabe como instalá-lo ou que tipo de dispositivo é.

Diremos detalhadamente como conectar um acumulador hidráulico a um sistema de abastecimento de água. Analisaremos detalhadamente o que é necessário para a sua instalação, em que redes independentes de abastecimento de água é utilizada, com que equipamentos e como pode ser operado.

A instalação de um tanque hidráulico de acordo com nossas recomendações evitará muitos problemas potenciais: protegerá os eletrodomésticos e minimizará o efeito do golpe de aríete. Para otimizar a percepção, a informação apresentada é complementada com fotografias, diagramas e vídeos.

Projeto e finalidade do tanque hidráulico

Acumulador hidráulico, também chamado de tanque hidráulico ou tanque de membrana, é um recipiente de metal selado no qual é colocada uma membrana elástica em forma de pêra parcialmente preenchida com água. Na verdade, uma membrana colocada no corpo do tanque hidráulico e fixada ao seu corpo por meio de um flange com tubo divide sua capacidade em duas partes: água e ar.

À medida que o volume de água no tanque hidráulico aumenta, o volume de ar diminui naturalmente. Como resultado, a pressão no sistema de abastecimento de água aumenta. Quando os parâmetros de pressão especificados pelo usuário são alcançados, relé fixo, que dá sistematicamente o comando para desligar a bomba.

O corpo do tanque é feito de metal, mas a água não entra em contato com ele: ele fica dentro de uma câmara de membrana feita de borracha butílica durável.

Este material resistente a bactérias ajuda a água a não perder as qualidades exigidas pelas normas sanitárias e higiênicas. A água potável, ao interagir com a borracha, mantém todas as suas maravilhosas propriedades.

Água dentro tanque de membrana entra através de um tubo de conexão equipado com uma conexão roscada. O tubo de pressão e a saída do tubo de água de ligação devem idealmente ter os mesmos diâmetros. Esta condição permite evitar perdas hidráulicas adicionais dentro da tubulação do sistema.

Os acumuladores hidráulicos que fazem parte dos sistemas domésticos de abastecimento de água utilizam ar. Se este dispositivo for destinado ao uso industrial, o gás será bombeado para ele

Para regular a pressão dentro do dispositivo, uma válvula pneumática especial é fornecida na câmara de ar. O ar é bombeado para o compartimento designado através de um bocal normal de carro. Aliás, através dele você não só pode bombear o ar, mas, se necessário, sangrar o excesso de ar.

O ar é bombeado para dentro do tanque de membrana usando um carro compacto ou uma simples bomba de bicicleta para essa finalidade. Quando a água entra no bulbo de borracha, o ar comprimido resiste à sua pressão, impedindo a ruptura da membrana.A pressão dentro do acumulador também é regulada por ar comprimido.

O acumulador hidráulico é composto pelos seguintes elementos: 1 - corpo metálico, 2 - membrana de borracha, 3 - flange equipado com válvula, 4 - niple através do qual o ar pode ser bombeado, 5 - ar pressurizado, 6 - pernas, 7 - plataforma de montagem para a bomba

Princípio de funcionamento de um acumulador hidráulico

Se o sistema acabou de ser instalado, a maior parte do volume interno do acumulador é ocupada pela câmara destinada ao ar.

Entrando na membrana em forma de pêra através do tubo, a água comprime o ar. Isso continua até que a pressão especificada seja atingida. O relé então desliga a bomba. A operação do relé pode ser ajustada.

Quando abrimos a válvula e utilizamos água para nossas necessidades, o sistema despressuriza. O ar, pressionando a membrana, ajuda a água a sair do recipiente. Este processo continuará até que a pressão no sistema caia para o mínimo definido de -1,5 atm. Neste momento a bomba deve ligar, bombeando água para o tanque.

Como você sabe, a água também contém ar dissolvido. Quando se acumula dentro da bolsa de membrana, o funcionamento do acumulador se deteriora, por isso deve ser ventilado. Alguns modelos possuem uma válvula especial para essa finalidade. Se não houver válvula, será necessário realizar manutenção no tanque de membrana a cada 1-3 meses.

É importante instalar corretamente acumulador hidráulico no sistema de abastecimento de água. Depois, em caso de avaria ou durante a realização de trabalhos de manutenção, o aparelho pode ser facilmente desmontado para que não seja necessário escoar completamente a água de todo o sistema.

Ao abrir qualquer torneira do sistema, o volume de água no tanque diminui e, como resultado, a pressão cai. Uma queda na pressão para um valor definido é detectada por um relé, que liga a bomba (+)

Papel na rede de abastecimento de água

Parece que o dispositivo simplesmente passa água por ele. Você poderia viver sem isso? Na verdade, é com a ajuda de um tanque hidráulico que se mantém uma pressão estável no sistema de abastecimento de água.

A bomba d'água, se presente, não liga com tanta frequência, o que permite utilizar seu recurso operacional de forma econômica. Além disso, o sistema de extração e transporte de água é protegido de forma confiável contra golpes de aríete.

Se por algum motivo houver perda de tensão na rede elétrica, um pequeno abastecimento “emergencial” de água no tanque ajudará a resolver problemas econômicos prioritários.

Esclareçamos a lista de vantagens que este dispositivo bastante simples oferece:

• Desgaste prematuro da bomba. Existe um certo abastecimento de água no tanque de membrana. Satisfaz as necessidades primárias dos proprietários de casas de campo. E somente quando o suprimento acabar a bomba será ligada. Deve-se observar que todas as bombas têm uma taxa de ativação de uma hora. Se houver acumulador hidráulico, esse valor não será ultrapassado e a unidade durará mais.
• Estabilização da pressão no sistema. Se abrir duas torneiras ao mesmo tempo, por exemplo na casa de banho e na cozinha, as mudanças de pressão podem afetar a temperatura da água. Isso é muito desagradável, principalmente para os moradores da família que estão tomando banho neste momento. Graças ao acumulador hidráulico, tais mal-entendidos podem ser evitados.
• Martelo hidráulico. Esses fenômenos, que podem danificar a tubulação, podem ocorrer quando a bomba é ligada.Com um tanque hidráulico, o risco de golpe de aríete é praticamente eliminado.
• Abastecimento de água. Numa casa de campo, o problema do abastecimento de água é especialmente grave. Se houver uma queda repentina de energia e a bomba não conseguir desempenhar suas funções, não será mais necessário armazenar água em um balde ou outro recipiente para resolver problemas urgentes. Está disponível no tanque do acumulador hidráulico e é atualizado regularmente.

Obviamente, a presença deste dispositivo num sistema de abastecimento de água independente de redes centralizadas não é acidental. É necessário e útil.

O acumulador hidráulico no circuito de abastecimento de água desempenha uma série de funções significativas: protege os equipamentos do golpe de aríete, fornece abastecimento de água e cria condições para automatizar sua captação.

Opções para recipientes fechados com membrana

Os tanques de membrana são usados ​​​​como parte de tubulações instaladas para diversos fins, incluindo:

• Abastecimento de água fria. O tanque é usado para acumular e fornecer água fria e protege vários eletrodomésticos do golpe de aríete quando a pressão no sistema muda. Prolonga a vida útil das bombas, reduzindo o número de partidas da bomba.
• Fornecimento de água quente. O dispositivo utilizado neste caso deve funcionar com sucesso em condições de alta temperatura.
• Sistemas de aquecimento. Esses tanques são chamados de tanques de expansão. Eles funcionam como parte de sistemas de aquecimento fechados e são seus componentes importantes.

Dependendo da configuração, os tanques hidráulicos podem ser horizontais ou verticais. Porém, o princípio de seu funcionamento não depende da configuração.

Os acumuladores hidráulicos destinados à inclusão no sistema de abastecimento de água são pintados de azul e os que funcionam no circuito de aquecimento são pintados de vermelho.Estes dois tipos de tanques de membrana também apresentam algumas características distintivas de design, que são claramente visíveis no diagrama apresentado (+)

Uma particularidade é a presença de uma válvula especial para purga de ar na parte superior dos modelos verticais, cujo volume ultrapassa 50 litros. Este ar, conforme mencionado acima, acumula-se na parte superior da câmara à medida que o dispositivo funciona. Portanto, a presença de válvula de sangria neste local é uma medida totalmente justificada.

Caso seja necessário sangrar massas de ar durante a operação dos modelos horizontais, é utilizado para esse fim um dreno ou torneira separada localizada atrás do tanque de membrana. Para remover o ar de pequenos dispositivos, você terá que drenar completamente a água deles.

Como os modelos verticais e horizontais são igualmente eficazes e funcionais, você deve escolher um dispositivo adequado com base nas dimensões da sala em que será localizado. O modelo que melhor se adapta à sala é o que eles escolhem.

Além das características de projeto e finalidades diferentes, os tanques também podem diferir em sua capacidade: esta foto mostra acumuladores hidráulicos de vários volumes, designs e finalidades

Diagramas de conexão do acumulador hidráulico

Este dispositivo pode ser conectado ao sistema de abastecimento de água de diferentes maneiras. A escolha do diagrama de conexão de um acumulador hidráulico depende da qualidade com que ele será utilizado e de quais funções se espera que lhe sejam atribuídas. Vejamos os diagramas de conexão mais populares.

Versão padrão com bomba de superfície

A opção mais comum para abastecimento autônomo de água com acumulador hidráulico é um tandem com bomba de superfície.Neste caso, o tanque hidráulico pode fazer parte equipamento de bombeamento complexo, montado pelo fabricante na fábrica, ou um componente separado colocado próximo à bomba em um caixão ou em uma despensa aquecida.

Uma válvula de retenção é colocada na frente do acumulador hidráulico para evitar mudanças na direção do fluxo, após ela há um pressostato que responde às mudanças de pressão e um manômetro para monitorar os parâmetros operacionais.

Para a ligação normal ao circuito de abastecimento de água, o tanque hidráulico é normalmente equipado com um tubo cotovelo, que é conectado ao flange:

Use com estação de bomba de reforço

Uma unidade de bomba auxiliar é usada para manter e regular constantemente a pressão em tubulações com consumo ativo de água. Normalmente, essas estações possuem uma bomba que opera em modo constante.

Caso seja necessário conectar bombas adicionais, o acumulador hidráulico ajuda a compensar os picos de pressão que ocorrem no sistema.

Como parte do sistema de abastecimento de água da estação elevatória de reforço, o acumulador hidráulico atua como fonte emergencial de abastecimento de água e uma espécie de amortecedor que evita golpe de aríete em caso de conexão de capacidades adicionais

O mesmo esquema é utilizado se o fornecimento de energia às bombas auxiliares do sistema for instável, mas o abastecimento de água, entretanto, deve ser ininterrupto. Durante uma queda de energia, o abastecimento de água contido no acumulador é utilizado. Na verdade, o tanque de membrana desempenha o papel de fonte reserva de abastecimento de água durante este período.

Quanto mais potente for a estação de bombeamento, maiores serão as tarefas que lhe serão atribuídas. Ela deve apoiar mais pressão, o volume do seu acumulador hidráulico também deve ser grande.

Aplicação em circuitos com bomba submersível

Para maximizar a vida útil da unidade de bombeamento submersível, o número de suas partidas por hora deve corresponder às características técnicas declaradas do dispositivo. Normalmente, esse número é cerca de 5 a 20 vezes.

Caso a pressão na rede de abastecimento de água caia, ao atingir o valor mínimo, um relé é acionado, ligando a bomba que fornece água. Nos valores máximos de pressão, o relé desliga e o abastecimento de água é interrompido.

Se houver bomba submersível no esquema de abastecimento de água, o acumulador hidráulico prolongará sua vida útil, pois não precisará ser ligado e desligado se os custos dos consumidores de água forem insignificantes

Se o sistema de abastecimento de água for autônomo e pequeno, mesmo um pequeno consumo de água pode acionar a bomba. Neste caso, o funcionamento da bomba será ineficaz. E o dispositivo em si não durará tanto quanto seu dono gostaria.

O abastecimento de água contida no tanque de membrana salvará a situação. Além disso, não permitirá picos de pressão no momento em que a bomba submersível começar a operar.

Para escolher um tanque hidráulico de volume adequado, é necessário conhecer as seguintes características: a potência e a frequência de acionamento da bomba, a vazão de água esperada por hora e a altura de instalação do dispositivo.

Se o diagrama de conexão mostrar aquecedor de água de armazenamento, então o acumulador hidráulico atua como um tanque de expansão nele. Se a água for aquecida, o seu volume aumenta. Ele irá se expandir. Para um espaço confinado, como um sistema de abastecimento de água, tal processo poderia levar a consequências devastadoras se não fosse pelo tanque hidráulico.

Num esquema com termoacumulador, o acumulador hidráulico é utilizado como tanque de expansão, evitando rupturas do sistema, uma vez que a água incompressível se expande bem quando aquecida

Para ser incluído neste esquema, é necessário selecionar um acumulador hidráulico, tendo em conta as suas seguintes características: a temperatura máxima da água aquecida e a pressão máxima admissível no sistema de abastecimento de água.

Selecionando um tanque de membrana com sabedoria

Um tanque hidráulico é um recipiente cujo principal corpo de trabalho é uma membrana. Sua qualidade determina quanto tempo o dispositivo durará desde o momento da conexão até o primeiro reparo.

Os produtos feitos de borracha de qualidade alimentar (isobutano) são considerados os melhores. O metal do corpo do produto é importante apenas para tanques de expansão.Quando a pêra contém água, as características do metal não são decisivas.

Se você não prestar atenção especial à espessura do flange de sua compra, então em um ano e meio, e não em 10-15 anos, como planejado, você terá que comprar um dispositivo completamente novo ou, pelo menos melhor, troque o próprio flange

Na hora de escolher um dispositivo, atenção especial deve ser dada ao flange, que geralmente é feito de metal galvanizado. A espessura deste metal é muito importante. Com espessura de apenas 1 mm, a vida útil do produto não será superior a 1,5 anos, pois certamente se formará um furo no metal do flange, o que danificará todo o dispositivo.

Além disso, a garantia do tanque é de apenas um ano com uma vida útil declarada de 10 a 15 anos. Portanto, o buraco aparecerá logo após o término do período de garantia. E será impossível soldar ou soldar metal fino. Você pode, é claro, tentar encontrar um novo flange, mas provavelmente precisará de um novo tanque.

Para evitar tais infortúnios, deve-se procurar um tanque cujo flange seja de aço inoxidável ou aço galvanizado grosso.

Conectando o acumulador ao circuito de abastecimento de água

Como ficou claro por tudo o que foi escrito acima, um tanque de membrana não é apenas um recipiente com água. Este é um dispositivo especial envolvido em um processo de trabalho contínuo. Portanto, o procedimento de instalação não é tão simples quanto pode parecer. Deve ser fixado com muito cuidado, levando em consideração fatores de vibração e ruído.

É necessário fixar o acumulador hidráulico na superfície por meio de gaxetas de borracha para reduzir o nível de ruído durante seu funcionamento e diminuir a influência das vibrações no próprio dispositivo

Ele é fixado ao chão por meio de juntas de borracha e à tubulação por meio de adaptadores de borracha. E também deve-se levar em consideração que o diâmetro da linha não pode diminuir na saída do sistema hidráulico.

O novo tanque deve ser manuseado com especial cuidado, enchendo-o com água a baixa pressão. A membrana pode ter endurecido devido ao armazenamento a longo prazo. Um jato forte de água pode danificá-lo e até incapacitá-lo completamente. É melhor retirar todo o ar do bulbo da membrana antes de começar a enchê-lo com água. O local de instalação do acumulador deve ser selecionado levando em consideração sua acessibilidade.

O processo de conexão do acumulador hidráulico é realizado na sequência padrão:

Configurando corretamente um novo dispositivo

O novo tanque hidráulico deve ser verificado para ver qual é o seu nível de pressão interna. Supõe-se que deve ser 1,5 atm. Porém, durante o transporte do produto do local de produção até o armazém e durante o armazenamento, poderia ocorrer um vazamento, o que reduziu esse importante indicador na hora da venda. Você pode verificar a pressão removendo a tampa do carretel e fazendo medições.

Para medir a pressão, você pode usar diferentes tipos de manômetros:

• Eletrônico. Estes são dispositivos caros. O seu desempenho pode ser afetado pela temperatura e pela carga da bateria.
• Mecânico. Eles são produzidos em uma caixa de metal, também chamada de automotiva. Se este dispositivo passou no teste com sucesso, você não conseguiu encontrá-lo melhor. Para obter o valor mais preciso, já que você só precisará medir 1-2 atm, é melhor comprar um aparelho com grande número de divisões na escala de medição.

Estações de bombeamento baratas e bombas automáticas são geralmente equipadas com manômetros em uma caixa de plástico. O erro nas leituras desses modelos chineses é muito grande.

Se houver menos ar no tanque do que o necessário, a água tomará o seu lugar. Isso afetará a pressão da água no abastecimento de água. Em alta pressão, a pressão será sempre alta. Uma pressão mais alta fornecerá menos água no bulbo da membrana, portanto a bomba terá que ser ligada com mais frequência. Se não houver luz, o abastecimento de água pode não ser suficiente para todas as necessidades.

É por isso que às vezes faz mais sentido sacrificar a pressão para alcançar outros objetivos importantes. Porém, é melhor não reduzir a pressão abaixo dos valores recomendados, nem ultrapassar as características máximas. A falta de pressão pode levar ao contato da superfície do bulbo com o corpo do tanque, o que é indesejável.

Você pode usar diferentes dispositivos para medir a pressão, mas o ideal é um manômetro automotivo relativamente barato, com corpo de metal e uma escala bastante abrangente de resultados de medição.

Pressão de ar ideal

Para que os eletrodomésticos funcionem normalmente, a pressão no tanque hidráulico deve estar na faixa de 1,4-2,8 atm. Para melhor preservação da membrana, é necessário que a pressão no sistema de abastecimento de água seja de 0,1-0,2 atm. excedeu a pressão no tanque. Por exemplo, se a pressão dentro do tanque de membrana for 1,5 atm, então no sistema deverá ser 1,6 atm.

Este é o valor que deve ser definido pressostato de água, que funciona em conjunto com um acumulador hidráulico. Para uma casa de campo térrea, esta configuração é considerada ideal. Se estamos falando de um chalé de dois andares, a pressão terá que ser aumentada. Para calcular seu valor ideal, use a seguinte fórmula:

Vatm.=(Hmáx+6)/10

Nesta fórmula V atm. é a pressão ideal e Hmax é a altura do ponto mais alto de entrada de água. Via de regra, estamos falando da alma.Para obter o valor desejado, deve-se calcular a altura do chuveiro em relação ao acumulador. Os dados obtidos são inseridos na fórmula. Como resultado do cálculo, será obtido o valor ideal de pressão que deve estar no tanque.

Observe que o valor obtido não deve exceder as características máximas permitidas para outros aparelhos domésticos e hidráulicos, caso contrário eles simplesmente falharão.

Se falar sobre sistema independente de abastecimento de água em casa simplificado, seus elementos constituintes são:

• bombear,
• acumulador hidráulico,
• interruptor de pressão,
• válvula de retenção,
• Medidor de pressão

O último elemento é usado para controlar rapidamente a pressão. Não é necessária a sua presença constante no sistema de abastecimento de água. Ele só pode ser conectado no momento em que as medições de teste estão sendo feitas.

Como você pode ver, o manômetro não é mostrado neste diagrama, mas isso não significa que ele não seja necessário. Ele simplesmente será ligado no momento das medições de controle.

Quando uma bomba de superfície está envolvida no circuito, o tanque hidráulico é montado próximo a ela. A válvula de retenção é instalada na tubulação de sucção e os demais elementos formam um único feixe, conectando-se entre si por meio de uma conexão de cinco pinos.

O dispositivo de cinco pinos é ideal para essa finalidade, pois possui cabos de diversos diâmetros. As tubulações de entrada e saída e alguns outros elementos de conexão podem ser conectados à conexão usando conectores americanos para facilitar trabalhos preventivos e de reparo em seções individuais do sistema de abastecimento de água.

No entanto, este acessório pode ser substituído por vários elementos de conexão. Mas por que?

Neste diagrama, a ordem de conexão é claramente visível.Ao conectar a conexão ao acumulador hidráulico, é necessário certificar-se de que a conexão está firme.

Assim, o acumulador está conectado à bomba da seguinte forma:

• o cabo de uma polegada conecta a própria conexão ao tubo do tanque hidráulico;
• um manômetro e um pressostato são conectados aos terminais de um quarto de polegada;
• Restam dois terminais em polegadas livres, nos quais é montada a tubulação da bomba, bem como a fiação que vai para os consumidores de água.

Se uma bomba de superfície operar no circuito, é melhor conectar o acumulador hidráulico a ela usando uma mangueira flexível com enrolamento metálico.

As peças que terminam com engates serão unidas por uma tubulação da bomba e um sistema de abastecimento de água que irá para os consumidores de água.

O acumulador hidráulico é conectado à bomba submersível exatamente da mesma maneira. Uma característica deste circuito é a localização da válvula de retenção, que nada tem a ver com os problemas que estamos considerando hoje.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Se, depois de ler o texto, ainda não estiver claro para você exatamente como conectar o acumulador, assista a este vídeo, que mostra de forma breve, mas muito clara, todas as nuances desse procedimento.

O tanque hidráulico é um componente importante do sistema de encanamento. Com sua ajuda, uma série de problemas podem ser resolvidos. E, ao que parece, não é nada difícil conectar corretamente o acumulador hidráulico com suas próprias mãos. Mas os benefícios do seu uso são inegáveis.

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