Dipòsit d'expansió per al subministrament d'aigua: selecció, disseny, instal·lació i connexió

Un sistema de subministrament d’aigua autònom, que subministra de manera independent els punts d’anàlisi en un apartament de la ciutat, ha deixat de ser una curiositat. Aquesta és la norma de vida suburbana, que només ha de ser dissenyada, muntada i equipada adequadament amb equips capaços d’engegar i aturar el sistema mentre s’utilitzen les grues.

El funcionament estable d’una xarxa independent serà assegurat per un dipòsit d’expansió del subministrament d’aigua. Protegeix contra cops d'aigua, perllonga significativament la vida laboral dels equips de bombeig, garanteix l'ompliment regular del sistema amb aigua, elimina la necessitat de portar-lo a cubetes.

Ens complau presentar-vos les funcions del dispositiu i el principi de funcionament de l’acumulador. Es van descriure detingudament les regles per triar un dipòsit de membrana, les particularitats d’instal·lació i connexió. Hem complementat la informació proposada per considerar-la amb il·lustracions útils, esquemes i vídeo tutorials.

Característiques dels dipòsits d'expansió tancats

Dipòsit hidràulic (o acumulador, dipòsit d’expansió): es tracta d’un contenidor hermètic metàl·lic, que serveix per mantenir una pressió estable en el sistema d’abastament d’aigua i crear reserves d’aigua de diferents volums.

A primera vista, l’elecció i la instal·lació d’aquest dispositiu no han de causar dificultats: a qualsevol botiga en línia es poden veure molts models que només difereixen lleugerament de forma i volum, però no difereixen significativament en la seva funcionalitat.

Això no és cert. Hi ha molts matisos en el disseny del tanc d’expansió i el principi del seu funcionament.

Característiques del disseny i dispositiu

Els diferents models de tancs d'expansió poden tenir restriccions en el mètode d'ús; alguns estan dissenyats només per treballar amb aigua industrial, d'altres es poden utilitzar per a l'aigua potable.

Per disseny, es distingeixen els acumuladors hidràulics:

• dipòsits de pera desmuntables;
• tancs amb una membrana fixa;
• dipòsits hidràulics sense membrana.

A un costat del dipòsit amb una membrana extraïble (el dipòsit amb la connexió inferior es troba a la part inferior) hi ha una brida especial amb un fil, al qual s’uneix la bombeta. Al revers hi ha un mugró per bombejar o sagnar aire, gas. Està dissenyat per connectar-se a una bomba de cotxe convencional.

En un dipòsit amb bombeta substituïble, l’aigua es bombeja a la membrana sense tocar cap superfície metàl·lica. La membrana es substitueix per desenroscar la brida que subjecten els cargols. En recipients grans, per estabilitzar el farcit, la paret posterior de la membrana s’uneix addicionalment al mugró.

La vida útil de la bombeta extraïble depèn de la configuració de la pressió de l'aire al compartiment de gas de l'acumulador. De vegades, per crear un subministrament d'aigua més gran, l'usuari redueix la quantitat d'aire i augmenta la quantitat d'aigua a la pera. Això fa que la membrana toqui la paret del dipòsit i provoca una ràpida abrasió.

L’espai intern del dipòsit amb una membrana fixa està dividit en dos compartiments. En un és gas (aire), en l’altra ve aigua. La superfície interior d'aquest dipòsit està recoberta de pintura resistent a la humitat.

Sovint, els dipòsits de membrana fixa s'utilitzen per als sistemes de calefacció. Com que la membrana és un element que falla molt més ràpid, la vida útil d’un tanc és menor que els dispositius amb una bombeta extraïble

També hi ha dipòsits hidràulics sense membrana. En ells, els compartiments d'aigua i aire no estan separats per res. El principi de la seva acció també es basa en la pressió mútua de l'aigua i l'aire, però amb una interacció tan oberta es barregen dues substàncies.

L’avantatge d’aquests dispositius és l’absència d’una membrana o pera, que és un enllaç feble en els acumuladors convencionals.

A l'exterior, els tancs d'expansió només es poden dividir en models horitzontals i verticals, però els seus paràmetres de funcionament poden ser molt diferents

La difusió de l'aigua i l'aire fa que el servei de tancaments sigui freqüent. Aproximadament una vegada per temporada heu de bombar aire, que es barreja gradualment amb aigua. Una reducció significativa del volum d’aire, fins i tot a pressió normal al dipòsit, fa que la bomba s’encengui amb freqüència.

Els acumuladors hidràulics en els sistemes de subministrament d’aigua redueixen la probabilitat de xocs d’aigua, protegeixen les bombes d’engegaments innecessàriament freqüents, formen un subministrament d’aigua i mantenen la pressió en el circuit

El principi de funcionament de l’acumulador

Tancat dipòsits d'aigua per al subministrament d'aigua Funcionen segons aquest esquema: la bomba proporciona aigua a la pera, omplint-la gradualment, augmenta la membrana i es comprimeix l’aire entre la pera i la carcassa metàl·lica.

Com més aigua entra a la pera, més pressiona sobre l’aire i, al seu torn, tendeix a empènyer-la fora del contenidor. Com a resultat d'això, la pressió al dipòsit augmenta, i això comporta un apagament de la bomba.

Des de fa un temps, quan el sistema consumeix aigua, l’aire comprimit manté la pressió. Empeny l’aigua cap a la fontaneria. Quan la seva quantitat a la membrana disminueix de manera que la pressió baixa fins al límit inferior, el relé s’activa, tornant a encendre la bomba.

Al dipòsit hidràulic hi ha una interacció constant d’aigua i gas, separats els uns dels altres per una membrana de goma. El volum de líquid dins del dispositiu està regulat per la quantitat de gas (la seva pressió) (+)

Classificació per aplicació

No heu de confondre els dipòsits per al subministrament d'aigua i per al sistema de calefacció, per la qual cosa, quan trieu, heu d'esbrinar el seu propòsit. Per a una identificació clara, els fabricants pinten acumuladors per a la calefacció en vermell, per al subministrament d'aigua, de color blau.

Tot i això, alguns no s’adhereixen a aquest marcatge, de manera que les dades següents poden servir com a característica distintiva dels dispositius:

• per a l’abastament d’aigua, la temperatura màxima per utilitzar l’acumulador serà de fins a 70 ºC, la pressió admissible pot arribar a 10 bar;
• els dispositius dissenyats per al sistema de calefacció poden suportar temperatures de fins a +120 ° C, la pressió de treball del dipòsit d'expansió sovint no supera els 1,5 bar.

Tots els paràmetres més importants estan indicats a la tapa decorativa (placa identificativa), que tanca el mugró.

El dispositiu dissenyat per al sistema de calefacció serveix com a dipòsit addicional, permetent que el refrigerant s’expandeixi lliurement quan s’escalfa. Sense ell, el sistema està condemnat a la destrucció

La llista de funcions que realitza un dipòsit hidràulic en un sistema de potència elèctrica (subministrament d'aigua freda) és molt més àmplia:

• Mantenir una pressió uniforme i constant en el subministrament d'aigua. A causa de la pressió de l’aire, la pressió es manté durant un temps, fins i tot quan s’apaga la bomba, fins que baixa fins al mínim establert i la bomba s’encén. Així, la pressió del sistema es manté fins i tot amb l’ús simultani de diversos accessoris de fontaneria.
• Protecció contra el desgast dels equips de la bomba Les reserves d'aigua que conté el dipòsit permeten durant algun temps utilitzar el subministrament d'aigua, inclosa la bomba. D’aquesta manera es redueix el nombre d’operacions de la bomba per unitat de temps i s’allarga el seu funcionament.
• Protecció de martell d’aigua. Un fort salt de pressió en el subministrament d’aigua quan s’activa la bomba pot arribar a 10 o més atmosferes, cosa que afecta negativament tots els elements del sistema. El dipòsit de membrana agafa el cop, igualant la pressió.
• Creació de reserves d’aigua. Amb una interrupció elèctrica, el sistema de subministrament d'aigua serà almenys durant un temps curt, però, tot i així, donarà aigua durant un temps més.

Per lligar el calefactor d'aigua, utilitzeu dipòsits d'expansió que aguantin temperatures elevades.

Materials per a equips hidropneumàtics

La membrana del tanc d’expansió està formada per diferents materials que resisteixen un rang de temperatures diferent durant el funcionament.

En acumuladors utilitzats:

• Cautxú de cautxú natural - NATURAL. El material pot entrar en contacte amb l'aigua potable; s'utilitza per acumular aigua freda. Amb el pas del temps, pot començar a filtrar aigua. Resisteix temperatures de -10 i fins a 50 ° C per sobre de zero.
• Cautxú butí sintètic - BUTIL.El més versàtil, impermeable, usat per a estacions de subministrament d'aigua, adequat per a aigua potable. Les temperatures de funcionament poden oscil·lar entre -10 i 100 ºC.
• Cautxú sintètic d’etilè propileno - EPDM. Més permeable que l’anterior pot entrar en contacte amb l’aigua potable. L'interval de temperatures és de -10 a 100 ° C.
• El cautxú SBR s'utilitza només per a aigua industrial. La temperatura d’ús és la mateixa que la de marques anteriors.

Per organitzar el subministrament d’aigua freda, cal triar dipòsits amb una pera de cautxú alimentari amb propietats elàstiques millorades, que absorbeixin millor els xocs hidràulics i mantindran una pressió d’aigua estable al sistema.

El cos del dipòsit és sovint fet d’acer d’aliatge, resistent a la corrosió, recobert a l’exterior amb una pintura. A la venda també es poden trobar dipòsits d’acer inoxidable, molt duradors, però alhora cars.

Càlcul del volum del tanc abans de la selecció

Es posen a la venda tancs amb una capacitat de 24 a 1000 litres. Quin triar, càlculs ràpids, el resultat dels quals s’ha d’arrodonir. Quan trieu un dipòsit amb una membrana extraïble, cal recordar que el volum d’aigua ocupa el 30% del volum total del dipòsit, és a dir, en un dipòsit de 100 litres, el subministrament d’aigua serà d’aproximadament 30 litres.

La taula mostra la relació de la pressió de l'aire al compartiment de gas de l'acumulador amb els paràmetres del relé i la mida del tanc (+)

Una característica dels tancs petits és que sovint no tenen una vàlvula per a descarregar l’aire provinent d’una bombeta de goma. Això pot generar inconvenients durant l’operació. Els tancs grans tenen una vàlvula i, a més de crear un subministrament d'aigua més gran, poden afrontar millor mantenir una pressió estable en el sistema.

El càlcul del volum total del dipòsit hidràulic per a subministrament d'aigua tancada es calcula mitjançant la fórmula següent:

Vt = K * Amax * ((1 + Pmax) * (1 + Pmin)) / (Pmax-Pmin) * (1 + Pmax),

on:

• Vt és el volum total del dipòsit hidràulic;
• Amax: màxim consum d'aigua per minut, litre;
• Coeficient K (vegeu taula), segons la potència de la bomba;
• Pàg_màx - configuració del relé durant l'apagada d'equips, barra;
• Pàg_min - configuració del relé en posar en marxa l’equip, barra;
• Pàg_aire. - pressió al dipòsit hidràulic (a la seva cavitat de gas), bar.

El coeficient K es pot determinar a partir de la següent taula:

Taula de coeficients K, depenent de la potència de la bomba, per calcular el volum total d’un tanc hidràulic de tipus tancat per al subministrament d’aigua

Alguns fabricants també consideren el volum del dipòsit de manera diferent:

L’empresa Gileks, dedicada a la producció d’una extensa línia d’equips per a subministrament d’aigua i sistemes de calefacció, ofereix una altra fórmula per a la determinació expressa del volum d’un dipòsit hidràulic

Orientació horitzontal i vertical

L'elecció entre un dipòsit vertical i horitzontal és en les característiques de l'habitació. Si l’habitació és petita o el volum del tanc és impressionant, aleshores per no ocupar molt d’espai, instal·leu un dipòsit vertical.

El dipòsit horitzontal té una capacitat inferior, es pot suspendre a la paret i també serveix de suport per a la instal·lació d’una bomba de superfície.Per a la seva instal·lació es proporcionen muntatges especials. Els tancs grans es fabriquen només en disseny vertical i es munten sobre cames.

Resumint tot això, es pot assenyalar que la tria d’un acumulador hidràulic s’ha de fer entre aquestes propietats distintives:

• pressió de treball
• país d’origen;
• més o menys volum;
• membrana de goma substituïble o no;
• membrana per a aigua industrial o potable;
• estoig: acer inoxidable o esmaltat.

Perquè en el futur no hi hagi problemes per a la substitució de components, és millor triar els models més populars de dispositius. Les peres de goma per a elles sempre estan a la venda. Si necessiteu una substitució urgent, no haureu d’esperar gaire el lliurament.

Esquemes de connexió de dipòsits hidràulics

Per a sistema d’aigua calenta instal·lació del tanc d’expansió realitzat al lloc de la línia de circulació, la línia d’aspiració de la bomba, més a prop del escalfador d’aigua.

El dipòsit està equipat amb:

• manòmetre, vàlvula de seguretat, ventilació d'aire - grup de seguretat;
• vàlvula d’apagatge amb un dispositiu que evita el bloqueig accidental.

En un sistema de fontaneria on hi ha equips de calefacció per aigua, el dispositiu assumeix les funcions d’un tanc d’expansió.

Diagrama d'instal·lació al sistema GV: 1 - tanc hidràulic; 2 - vàlvula de seguretat; 3 - equips de bombament; 4 - element filtrant; 5 - vàlvula de retenció; 6 - estanc

En el sistema XB, la regla principal per a instal·lació d’un acumulador hidràulic - instal·lació al començament de les canonades, més a prop de la bomba.

El diagrama de connexió ha d’incloure:

• vàlvula de control i apagat;
• grup de seguretat.

Els esquemes de connexió poden ser molt diferents. El dipòsit hidràulic connectat normalitza el funcionament de l'equip, reduint el nombre de bombes engegades per unitat de temps i, per tant, allargant la seva vida útil.

Esquema d’instal·lació al sistema HV amb un pou: 1 - tanc; 2 - vàlvula de retenció; 3 - tapó; 4 - commutador de pressió; 5 - dispositiu de control d'equips de bombament; 6 - grup de seguretat

En un circuit amb impuls estació de bombament una de les bombes funciona contínuament. Aquest sistema s’instal·la per a habitatges o edificis amb alt consum d’aigua. El dipòsit hidràulic serveix aquí per neutralitzar les pujades de pressió i per emmagatzemar aigua, s’instal·la una capacitat el màxim volum possible.

Instal·lació del dipòsit d'expansió

Abans de començar el treball, comproveu que hi hagi danys a l’acumulador. La instal·lació del dispositiu es realitza a una habitació insonoritzada, a una temperatura més. Per tenir accés a la vàlvula de desguàs, a les vàlvules d’obturació, etc., la distància des del dipòsit fins al sostre i les parets es deixa com a mínim a 0,6 m.

A la sala també cal preveure la possibilitat d’omplir el dipòsit i drenar l’aigua. Les fixacions i la ubicació de muntatge han de suportar la capacitat del 100%.

Per als dipòsits d'expansió amb un volum de fins a 30 litres, s'utilitza un muntatge a la paret, es munten contenidors grans sobre potes

L’acumulador no s’ha de sotmetre a tensions mecàniques i estadístiques, però no és desitjable permetre l’impacte de les canonades i conjunts sobre ell. El dipòsit es cargola al terra mitjançant juntes de goma. A l’entrada del dipòsit hidràulic s’instal·la una vàlvula de retenció, una vàlvula de desguàs.

Aquests passos van ser necessaris per al cabell acumulador del dispositiu, produït a la superfície del dia. Per a més accions, cal desplaçar-se al caixó.

Després del muntatge final del sistema, queda per fer proves de control i iniciar el circuit d’abastament d’aigua.

Característiques de l’ajust d’acumulador

Els dipòsits d'expansió del subministrament d'aigua surten a la venda amb la configuració estàndard del fabricant, sovint la pressió al compartiment d'aire ja s'estableix en 1,5 bar. La pressió admissible s’indica sempre a l’etiqueta i el fabricant no recomana desviar-se dels paràmetres establerts, sobretot en la direcció del seu augment.

Abans d’iniciar l’ajust, el sistema es desconnecta de la xarxa elèctrica i es tanquen les vàlvules de tancament. El dipòsit de membrana es buida completament drenant l’aigua: un indicador de pressió exacte només es pot mesurar amb un compartiment buit d’aigua.

A continuació, feu lectures de pressió mitjançant un manòmetre de pressió precís. Per fer-ho, traieu la tapa decorativa de la bobina i traieu el dispositiu. Si la pressió difereix de la requerida, s'aconsegueix que es compleixi, bombeixi o sagni l'excés d'aire.

Atès que el fabricant està en contra de les desviacions dels indicadors de pressió recomanats, és necessari que a la fase de disseny es trien els equips adequats, els paràmetres dels quals no entraran en conflicte entre ells.

En ajustar la pressió al compartiment de gas del dipòsit, el fabricant l’omple amb un gas inert, per exemple, nitrogen sec.D’aquesta manera s’evita la corrosió de la superfície interior. Per tant, també es recomana als usuaris que utilitzin nitrogen tècnic per augmentar la pressió.

Configuració de la pressió del dipòsit al sistema d'abastament d'aigua

La pressió al dipòsit tancat sempre es fixa lleugerament més baix (un 10%) que el nivell de pressió en iniciar la bomba. Ajustant la pressió del dispositiu, podeu ajustar la pressió de l’aigua. Com més baixa sigui la pressió del gas al dipòsit hidràulic (però no inferior a 1 bar), més aigua contindrà.

La pressió en aquest cas serà desigual: forta quan el dipòsit estigui ple i més dèbil quan estigui buit. Per garantir un fluix fort i uniforme d’aigua, ajusteu la pressió a la cambra amb aire o gas a 1,5 bar.

La pressió d'aigua del subministrament d'aigua s'estableix mitjançant un relé. En ajustar la pressió a la cambra d’expansió, s’han de tenir en compte aquests valors.

Ajust del dipòsit hidràulic al dipòsit

El dipòsit d'expansió, que s'utilitza per al subministrament d'aigua calenta, no ha de contenir aigua inicialment. La pressió del dispositiu s'estableix en un indicador que és 0,2 més que el llindar superior per apagar la bomba.

Per exemple, si el relé està configurat per apagar l’equip a una pressió de 4 bar, aleshores la pressió al compartiment de gas del dipòsit d’expansió s’ha de configurar a 4,2 bar.

Instal·lat a la canalització del escalfador d’aigua, el dipòsit no serveix per mantenir la pressió. Està dissenyat per compensar l'expansió quan s'escalfa l'aigua. Si configureu la pressió en un valor inferior, l’aigua quedarà constantment al dipòsit.

Normes del tanc de servei

Una inspecció rutinària del tanc d'expansió consisteix a comprovar la pressió al compartiment de gas. També cal inspeccionar les vàlvules, les vàlvules, la sortida d'aire, comprovar el funcionament del manòmetre i commutador de pressió d'aigua. Per verificar la integritat del tanc realitza una inspecció externa.

Durant el manteniment preventiu, la pressió al dipòsit s'ha de mesurar i ajustar si cal.

Malgrat la senzillesa del dispositiu, els dipòsits d'expansió per al subministrament d'aigua encara no són eterns i es poden trencar. Les causes típiques són la ruptura de la membrana o la pèrdua d’aire pel mugró. Els signes d’avaries es poden determinar mitjançant el funcionament freqüent de la bomba, l’aparició de soroll al sistema d’abastament d’aigua. Comprendre el principi de funcionament de l’acumulador és el primer pas cap a un manteniment adequat i la resolució de problemes.

Instal·lació d’un tanc obert

Un dispositiu de tipus obert s’utilitza cada cop menys, ja que requereix una intervenció constant de l’usuari en el seu treball. Un dipòsit d’expansió obert és un recipient sense pressió que serveix per formar-se pressió de l’aigua, emmagatzematge d’aigua i també serveix de cambra d’expansió.

El dipòsit està connectat a: una vàlvula de desguàs, tubs per a un tub de recirculació i subministrament, un tub de control i desbordament

El dipòsit s’instal·la per sobre del punt sanitari més alt, per exemple, a les golfes, l’aigua flueix al sistema per gravetat. Cada comptador que puja el dispositiu augmenta la pressió en el subministrament d’aigua en 0,1 atmosferes.

Per automatitzar el procés de subministrament d’aigua, el dipòsit està equipat amb un interruptor flotador i s’instal·la un relé automàtic, que encendrà i apagarà la bomba.

El contenidor es munta en una habitació sense gelades, coberta amb una tapa de pols i restes, embolicar les parets amb llana mineral o un altre aïllament

Aquesta forma d’organitzar el subministrament d’aigua requereix un control regular de l’usuari, en cas contrari l’aigua a temperatures de congelació es pot congelar (si l’habitació no s’escalfa). El líquid s’evaporarà, així que cal afegir-lo constantment.

A més, aquest contenidor és voluminós i no és agradable estèticament, ja que sens dubte necessiteu tenir un àtic a la casa.Però l’inconvenient principal del dispositiu és que el dipòsit no està adaptat per funcionar en condicions d’alta pressió d’aigua al sistema.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

Clip # 1. Tot sobre els tancs d'expansió: classificació, finalitat, ajust i símptomes de mal funcionament:

Clip 2. El funcionament incorrecte de l'estació de bombament sovint està associat a un mal funcionament de l'acumulador:

Clip # 3. Niu de l'elecció de tancs hidràulics per al subministrament d'aigua:

Fins i tot en l’etapa de planificació i desenvolupament del sistema d’abastament d’aigua, cal pensar en tots els punts fonamentalment importants i calcular tots els paràmetres. Si no esteu segurs de la infal·libilitat dels vostres càlculs i de l’elecció correcta d’un tanc hidràulic per al subministrament d’aigua, és millor contactar amb especialistes.

La majoria de les empreses que venen equips professionals ofereixen assessorament o fins i tot realitzen càlculs de forma gratuïta. Això ajudarà a evitar errors i malbarataments.

Estem esperant els vostres comentaris amb històries sobre la nostra pròpia experiència en l'ús d'un dipòsit d'expansió, amb preguntes que van sorgir durant la familiarització amb la informació proporcionada. Ens interessa els vostres comentaris i possibles suggeriments. Podeu comentar el material al bloc següent.