Acumuladores hidráulicos para abastecimento de água: princípio de funcionamento, tipos, como escolher o certo
Um abastecimento de água autônomo moderno deve ser equipado com um recipiente para armazenar uma certa quantidade de água.Claro, a versão mais simples de tal dispositivo é um tanque de plástico ou metal instalado em algum lugar do sótão.
No entanto, os acumuladores hidráulicos para abastecimento de água estão substituindo com segurança os tanques de armazenamento convencionais, pois são mais convenientes e têm melhor efeito no estado do sistema.
O artigo que propomos descreve detalhadamente os tipos de acumuladores hidráulicos e fornece as regras para seleção. Transmitimos detalhadamente como o equipamento é instalado e ajustado. As recomendações que fornecemos garantirão a operação sem problemas do dispositivo e prolongarão sua vida útil.
O conteúdo do artigo:
Princípio de funcionamento de um tanque hidráulico típico
Um acumulador hidráulico, também conhecido como tanque hidráulico, também conhecido como acumulador ou tanque de pressão, são nomes diferentes para o mesmo dispositivo.
Por fora é na verdade um tanque de metal, e por dentro o recipiente é dividido em duas partes por uma junta de borracha especial, às vezes chamada de membrana.
A gaxeta é fixada firmemente no gargalo do tanque, onde fica o orifício para entrada de água. Existe outro orifício no lado oposto do recipiente, destinado à entrada de ar.
Um mamilo normal é instalado aqui. Por que tudo isso é feito? A membrana divide o tanque hidráulico em dois compartimentos. De um lado desta junta há água e do outro lado há ar sob uma certa pressão.
Um manômetro é usado para medir a pressão no acumulador. Alguns modelos são equipados adicionalmente com um filtro para evitar a entrada de sujeira. O material da membrana é uma borracha especial. Não é apenas elástico, mas também seguro para a saúde humana.
Ao conectar o tanque hidráulico ao sistema de encanamento a água desse dispositivo sai com pressão estável, o que melhora a qualidade da água da torneira e fornece as condições necessárias para o funcionamento dos eletrodomésticos.
Por exemplo, para o funcionamento normal de máquinas de lavar automáticas, dispositivos de hidromassagem e outros equipamentos semelhantes, são necessários determinados indicadores pressão no abastecimento de água. Quase sempre, os acumuladores hidráulicos são equipados com um dispositivo regulador especial - um pressostato.
Este dispositivo pode ser configurado para ligar e desligar o fluxo de água no tanque hidráulico dependendo da pressão do ar. Funciona assim: à medida que a água é retirada do aparelho, a pressão em sua câmara de ar diminui.
Ao atingir a marca mínima, o pressostato liga automaticamente equipamento de bombeamentopara repor o volume de água. Como resultado, a pressão no tanque hidráulico aumenta novamente. Quando o valor máximo da pressão definida é atingido, o relé desliga o fluxo de água para o acumulador.
Este sistema permite reduzir significativamente o número de partidas/paradas da bomba, o que prolonga a vida útil do equipamento.Se a bomba estivesse ligada directamente ao abastecimento de água da casa, o número de ciclos de ligar e desligar seria significativamente maior.
A presença de tal tanque no sistema de abastecimento de água garante a estabilidade do seu funcionamento, bem como a proteção contra possíveis golpes de aríete.
Além disso, há sempre um certo abastecimento de água dentro do acumulador, o que pode ser muito útil, por exemplo, se a bomba quebrar. Compreender os princípios de funcionamento de um acumulador hidráulico permite selecionar um dispositivo adequado e garantir sua correta instalação e manutenção.
Tipos de tanques acumuladores hidráulicos
Os acumuladores hidráulicos diferem no tipo de instalação: são horizontais e verticais. Os acumuladores hidráulicos verticais são bons porque são mais fáceis de encontrar um local adequado para sua instalação.
Ambas as versões vertical e horizontal estão equipadas com um bocal. Junto com a água, uma certa quantidade de ar também entra no aparelho. Aos poucos, ele se acumula no interior e “consome” parte do volume do tanque hidráulico. Para que o aparelho funcione bem, é necessário sangrar esse ar de vez em quando através deste mesmo bico.
Os acumuladores hidráulicos instalados verticalmente possuem um niple projetado especificamente para essa finalidade. Basta pressioná-lo e esperar até que o ar saia do aparelho. Com tanques horizontais tudo é um pouco mais complicado. Além do bocal para sangria do ar do recipiente, é instalada uma válvula de corte, além de um dreno para esgoto.
Tudo isso se aplica a modelos capazes de acumular um volume de líquido superior a 50 litros. Se a capacidade do modelo for menor, não existem dispositivos especiais para retirada de ar da cavidade da membrana, independente do tipo de instalação.
Mas o ar ainda precisa ser removido deles. Para isso, a água é drenada periodicamente do acumulador e, em seguida, o recipiente é reabastecido com água.
Antes de iniciar o procedimento, desligue a alimentação do pressostato e da bomba, ou de toda a estação de bombeamento, caso o tanque hidráulico faça parte de tal dispositivo. Depois disso, basta abrir a torneira mais próxima.
A água é drenada até que o recipiente esteja vazio. Em seguida, a torneira é fechada, a energia é fornecida ao pressostato e à bomba, e a água encherá automaticamente a capacidade do acumulador.
Normalmente, os tanques destinados a sistemas de engenharia autônomos diferem em cores: azul e vermelho. Esta é uma classificação extremamente simples: se o tanque hidráulico for azul, destina-se a sistemas de abastecimento de água fria e, se for vermelho, destina-se a instalação em circuito de aquecimento.
Caso o fabricante não tenha designado seus produtos com uma dessas cores, a finalidade do dispositivo deverá ser esclarecida na ficha técnica do produto. Além da cor, esses dois tipos de acumulador diferem principalmente nas características do material utilizado na fabricação da membrana.
Em ambos os casos, trata-se de borracha de alta qualidade destinada ao contato com alimentos. Mas os recipientes azuis contêm membranas destinadas ao contato com água fria, e os vermelhos - com água quente.
Os dispositivos azuis podem suportar pressões mais altas do que os recipientes vermelhos. Não é recomendado o uso de acumuladores hidráulicos destinados a sistemas de água quente para água fria e vice-versa. Condições operacionais inadequadas levarão ao rápido desgaste da membrana e o tanque hidráulico terá que ser reparado ou mesmo completamente substituído.
Como escolher um tanque hidráulico adequado?
Um dos indicadores mais importantes na escolha de um acumulador hidráulico é a quantidade de água que ele pode reter. Para fazer isso, você pode usar a seguinte fórmula:
E desta tabela você pode obter o valor do fator de correção dependendo da potência da bomba:
Para necessidades domésticas, um dispositivo com capacidade de cerca de 25 a 50 litros geralmente é suficiente. É claro que o valor calculado raramente coincide com os volumes reais de modelos típicos de acumuladores hidráulicos.
Neste caso, basta pegar um tanque com volume um pouco maior.Por exemplo, se a fórmula calcula o valor de 32,5 litros, então você pode adquirir com segurança um tanque com capacidade para 35 litros.
Deve-se lembrar que as dimensões externas do tanque e o volume de água que ele pode conter são números diferentes. Normalmente a água ocupa cerca de um terço do total volume do acumulador. A partir da fórmula fica claro que quanto mais potente a bomba for usada para o abastecimento autônomo de água na casa, mais espaçoso deve ser adquirido um tanque hidráulico.
Quedas frequentes de energia na área onde a casa está localizada são um bom motivo para escolher um tanque maior. Assim, a família terá à sua disposição um pequeno abastecimento de água.
Porém, você não deve ser zeloso e escolher um acumulador hidráulico muito grande. Em tal dispositivo, a água será substituída muito lentamente e isso levará a uma deterioração na sua qualidade.
É por isso que os cálculos levam em consideração o volume máximo de água que passa pelo sistema de abastecimento de água. Outro ponto importante diz respeito aos modelos fabricados no exterior. Esses dispositivos nem sempre podem ser facilmente conectados aos sistemas de abastecimento de água na Rússia ou nos países vizinhos.
Instalação e ajuste
A instalação de um acumulador hidráulico está sujeita a requisitos mais rigorosos do que a instalação de um tanque de armazenamento convencional. O facto é que o reservatório instalado no sótão é estático, mas o reservatório hidráulico está em movimento dinâmico: a água entra e é retirada do reservatório, a membrana estica e contrai, etc.
Para evitar que a vibração seja transmitida ao sistema de abastecimento de água e objetos adjacentes, o acumulador hidráulico é instalado sobre uma base plana e sólida, utilizando almofadas de borracha para absorção de choques.
O local onde o tanque hidráulico será instalado deve ser suficientemente espaçoso e acessível. Tais dispositivos requerem ajustes, testes e manutenção periódicos.
Antes da instalação, você precisa descobrir qual deve ser a pressão no acumulador vazio. O valor nominal deste indicador é normalmente 1,5 bar. Esta é a pressão definida pelo fabricante. No entanto, com o tempo, parte do ar pode escapar do recipiente.
Portanto, você deve medir a pressão usando um manômetro e, em seguida, bombear o ar ou sangrá-lo se a pressão for excessiva. Também não faria mal nenhum esclarecer o valor da pressão normal do ar num tanque hidráulico vazio através da ficha técnica do produto. Como o carretel possui dimensões padrão, quase qualquer manômetro é adequado para medições.
Se por algum motivo o acumulador hidráulico não estiver equipado com um dispositivo de medição, você pode levar um manômetro de carro. O principal é que seja funcional e suficientemente preciso. É necessária uma escala com graduações de 0,5 bar ou menos. Dispositivos eletrônicos também podem ser usados para tais medições.
PARA encanamento a conexão é feita usando adaptadores flexíveis. Deve-se lembrar que o diâmetro dos adaptadores deve corresponder ao tamanho das tubulações de abastecimento de água, estreitamento é inaceitável. Antes de encher o tanque com água, todo o ar deve ser retirado da membrana.
Na primeira vez, a água é bombeada para dentro o mais lentamente possível, em um jato fino e de baixa pressão. Isto é necessário para não danificar a membrana, que pode ter endurecido ou ficar ligeiramente deformada durante o armazenamento no armazém.
Essas nuances podem parecer pequenas, mas podem afetar significativamente a condição do tanque hidráulico. Um ponto importante também é definir a pressão no recipiente.
Depois que o acumulador estiver cheio de água, você precisará medir a pressão do ar novamente. Quanto menos ar houver no tanque hidráulico, menor será sua pressão e maior será o volume de água que pode ser bombeado para ele.Porém, quanto menos ar, menor será a pressão operacional da água na saída do acumulador.
É permitido reduzir a pressão do ar no dispositivo para um nível de 1 bar caso haja necessidade de criar volume adicional de água para armazenamento. No entanto, isso reduzirá a pressão da água no sistema. O proprietário do aparelho terá que escolher entre uma boa pressão e a capacidade de bombear um grande volume de água para o tanque.
Em qualquer caso, a pressão mínima do ar deve ser de 1 bar. Se não houver ar suficiente no tanque, a inserção da membrana cheia de água irá esticar e poderá tocar as paredes metálicas do tanque hidráulico. Tal contato é inaceitável, pois sob sua influência a borracha começará a se deteriorar, o acumulador quebrará e a membrana terá que ser substituída.
Depois que o tanque hidráulico estiver cheio, configurado e conectado ao sistema de abastecimento de água, você poderá configurar o pressostato.Geralmente é fornecido com instruções detalhando o procedimento.
Sob a tampa da caixa do dispositivo existem duas molas de ajuste. Uma grande mola, designada P, permite definir a pressão mínima na qual o relé liga a bomba e começa a bombear água para o acumulador.
Usando uma pequena mola, designada como P, é definida a diferença entre a pressão superior e inferior, ou seja, pressão de corte e de ativação. À medida que a água é retirada do tanque hidráulico, a pressão muda.
Ao atingir a marca inferior, os contatos do relé fecharão e a bomba será ligada. Ao configurar o pressostato, você terá que encher o acumulador algumas vezes e depois esvaziá-lo.
Normalmente, a diferença entre a pressão de ativação e de desativação é de cerca de dois bar. A ficha técnica do tanque hidráulico indica a pressão máxima para a qual o dispositivo foi projetado, mas não adianta tentar bombeá-lo até a capacidade máxima.
Ao operar em níveis extremos, os elementos do dispositivo se desgastam mais rapidamente. Em andamento configurações do pressostato Um ponto importante deve ser levado em consideração - a diferença entre a pressão de desligamento e a pressão do ar no acumulador deve ser de cerca de 10%.
Recomendações de uso
Depois acumulador hidráulico instalado, ele deve ser mantido adequadamente. Cerca de uma vez por mês você deve verificar as configurações do pressostato e ajustá-las se necessário. Além disso, é necessário verificar o estado da caixa, a integridade da membrana e o aperto das conexões.
A falha mais comum em tanques hidráulicos é a ruptura do diafragma. Ciclos constantes de tensão e compressão eventualmente levam a danos a este elemento.Mudanças repentinas nas leituras do manômetro geralmente indicam que a membrana rompeu e a água está entrando no compartimento de “ar” do acumulador.
Para ter certeza de que há uma avaria, basta sangrar todo o ar do aparelho. Se a água fluir do mamilo, a membrana definitivamente precisa ser substituída.
Felizmente, esses reparos são relativamente fáceis de fazer. Para fazer isso você precisa:
- Desconecte o tanque hidráulico do abastecimento de água e da fonte de alimentação.
- Desaparafuse os parafusos que prendem o pescoço do dispositivo.
- Remova a membrana danificada.
- Instale uma nova membrana.
- Remonte o dispositivo na ordem inversa.
- Instale e conecte o tanque hidráulico.
Após a conclusão do reparo, as configurações de pressão no tanque e no pressostato devem ser verificadas e ajustadas. Os parafusos de conexão devem ser apertados uniformemente para evitar que a nova membrana se deforme e para evitar que sua borda deslize para dentro do alojamento do tanque hidráulico.
Para fazer isso, instale os parafusos nos soquetes e, em seguida, dê literalmente algumas voltas no primeiro parafuso, passe para o próximo, etc. Em seguida, a membrana será pressionada contra o corpo igualmente ao longo de toda a circunferência. Um erro comum cometido por iniciantes no reparo de um acumulador hidráulico é o uso incorreto de agentes vedantes.
O local de instalação da membrana não precisa ser tratado com selante, pelo contrário, a presença de tais substâncias pode danificá-la. A nova membrana deve ser exatamente igual à antiga, tanto em volume quanto em configuração.É melhor primeiro desmontar o acumulador hidráulico e depois, munido de uma membrana danificada como amostra, ir ao armazém comprar um novo elemento.
Conclusões e vídeo útil sobre o tema
Este vídeo descreve detalhadamente o princípio de funcionamento de um acumulador hidráulico:
Para calcular o volume de um acumulador hidráulico, você pode usar programas especiais de calculadora. Uma dessas opções é apresentada no vídeo a seguir:
A substituição da membrana do tanque hidráulico não é um processo muito complicado. É discutido em detalhes neste vídeo:
O acumulador hidráulico é uma parte importante de um moderno sistema autônomo de abastecimento de água. Naturalmente, este dispositivo é mais complexo e mais caro que um tanque de armazenamento convencional.
Mas todos os custos são totalmente recuperados, pois com um tanque hidráulico a qualidade da água encanada é melhor e a vida útil do equipamento de bombeamento aumenta significativamente. Por fim, é simplesmente cómodo, porque o abastecimento de água tem sempre uma pressão de água estável, que é garantida por uma automação fiável.
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Minha mãe mora na aldeia. A água é fornecida para a casa, mas a pressão é muito baixa. Se no inverno é ainda menos, no verão, quando tudo está regado, a água para de “correr” completamente. Comprei para ela uma estação de bombeamento. Um dos componentes da estação elevatória é um acumulador hidráulico. A pressão normalizou. Depois disso, sempre havia água, com boa pressão, mesmo quando os vizinhos não tinham água nenhuma. Após um ano de uso, a membrana quebrou. Eu não sabia o que era então.Como resultado, desmontei o tanque hidráulico, tirei a membrana, comprei exatamente igual em uma loja por alguns centavos e coloquei de volta, como está escrito aqui.
Numa manhã muito gelada, a membrana do meu tanque decidiu não suportar a pressão do ar e estourou, assustando todos os membros da família. Não consigo imaginar por que isso aconteceu, culpo a má qualidade da própria borracha. Por sorte, o tanque é grande, 75 litros, e não é barato. Claro que não foi possível consertar o antigo, pois o tanque estava rachado, aparentemente por golpe de aríete, então tive que comprar um novo. No geral fiquei com medo pela qualidade, então escolhi o mais caro. Já se passou um mês - nenhum incidente até agora.