Vas de expansiune pentru alimentare cu apă: selecție, proiectare, instalare și conectare

Un sistem autonom de alimentare cu apă, care furnizează în mod independent apă la punctele de distribuție ca într-un apartament de oraș, a încetat de mult să mai fie o curiozitate.Aceasta este norma de viață la țară, care trebuie doar proiectată, asamblată și echipată corespunzător cu echipamente capabile să pornească și să oprească sistemul pe măsură ce robinetele sunt utilizate.

Funcționarea stabilă a unei rețele independente va fi asigurată de un rezervor de expansiune pentru alimentarea cu apă. Acesta va proteja împotriva loviturilor de apă, va prelungi semnificativ durata de viață a echipamentului de pompare, va garanta umplerea regulată a sistemului cu apă și va elimina necesitatea de a-l transporta în găleți.

Ne face plăcere să vă prezentăm caracteristicile dispozitivului și principiul de funcționare al acumulatorului hidraulic. Descriem cu atenție regulile pentru alegerea unui rezervor cu membrană, specificul instalării și conexiunii. Am completat informațiile oferite spre considerare cu ilustrații utile, diagrame și tutoriale video.

Caracteristicile vaselor de expansiune închise

Rezervor hidraulic (sau acumulator hidraulic, rezervor de expansiune) este un recipient metalic etanș care servește la menținerea unei presiuni stabile în alimentarea cu apă și la crearea rezervelor de apă de volume variate.

La prima vedere, alegerea și instalarea acestui dispozitiv nu ar trebui să provoace dificultăți - în orice magazin online puteți vedea multe modele care diferă doar ușor în formă și volum, dar nu diferă semnificativ în funcționalitatea lor.

Nu este deloc așa. Există multe nuanțe în designul rezervorului de expansiune și principiul funcționării acestuia.

Caracteristicile dispozitivului și design

Diferite modele de rezervoare de expansiune pot avea restricții cu privire la metoda de utilizare - unele sunt concepute numai pentru lucrul cu apă de proces, altele pot fi folosite pentru apă potabilă.

Prin proiectare, acumulatorii hidraulici sunt împărțiți în:

• rezervoare cu bec înlocuibil;
• recipiente cu membrană fixă;
• rezervoare hidraulice fara membrana.

Pe o parte a rezervorului cu membrană detașabilă (pentru un rezervor cu conexiune inferioară - în partea de jos) există o flanșă filetată specială de care este atașat becul. Pe partea din spate există un mamelon pentru pomparea sau scurgerea aerului sau a gazului. Este proiectat pentru a fi conectat la o pompă obișnuită a mașinii.

Într-un rezervor cu un bec înlocuibil, apa este pompată în membrană fără a intra în contact cu suprafața metalică. Membrana se înlocuiește prin deșurubarea flanșei menținute în poziție de șuruburi. În recipientele mari, pentru a stabiliza umplutura, peretele din spate al membranei este atașat suplimentar de mamelon.

Durata de viață a becului detașabil depinde de setările presiunii aerului din compartimentul de gaz al acumulatorului. Uneori, pentru a crea o sursă de apă mai mare, utilizatorul reduce cantitatea de aer și crește cantitatea de apă din bec. Acest lucru face ca membrana să atingă peretele rezervorului, provocând abraziune rapidă.

Spațiul interior al rezervorului cu membrană fixă ​​este împărțit în două compartimente. Unul conține gaz (aer), celălalt conține apă. Suprafața interioară a unui astfel de rezervor este acoperită cu vopsea rezistentă la umiditate.

Cel mai adesea, rezervoarele cu membrană fixă ​​sunt utilizate pentru sistemele de încălzire. Deoarece membrana este un element care defectează mult mai repede, durata de viață a unui astfel de rezervor este mai scurtă decât dispozitivele cu bec detașabil.

Există și rezervoare hidraulice fără membrană. Compartimentele pentru apă și aer nu sunt separate în niciun fel. Principiul funcționării lor se bazează și pe presiunea reciprocă a apei și a aerului, dar cu o astfel de interacțiune deschisă are loc amestecarea celor două substanțe.

Avantajul unor astfel de dispozitive este absența unei membrane sau a unui bec, care este veriga slabă în acumulatorii hidraulici convenționali.

În exterior, rezervoarele de expansiune pot fi împărțite doar în modele orizontale și verticale, dar parametrii lor de funcționare pot fi foarte diferiți

Difuzia apei și a aerului face necesară întreținerea destul de des a rezervoarelor. Cam o dată pe sezon trebuie să pompați aer, care se amestecă treptat cu apa. O scădere semnificativă a volumului de aer, chiar și la presiunea normală din rezervor, face ca pompa să pornească frecvent.

Acumulatoarele hidraulice din sistemele de alimentare cu apă reduc probabilitatea loviturilor de apă, protejează pompele de porniri excesiv de frecvente, vă permit să creați o alimentare cu apă și să mențineți presiunea în circuit

Principiul de funcționare al unui acumulator hidraulic

Închis rezervoare hidraulice pentru alimentarea cu apă Ele funcționează după următoarea schemă: pompa furnizează apă becului, umplându-l treptat, membrana crește și aerul care se află între bec și corpul metalic este comprimat.

Cu cât intră mai multă apă în para, cu atât ea pune mai multă presiune asupra aerului, care, la rândul său, tinde să-l împingă afară din recipient. Ca urmare, presiunea din rezervor crește, ceea ce face ca pompa să se oprească.

De ceva timp, atunci când apa curge prin sistem, aerul comprimat menține presiunea. Împinge apa în alimentarea cu apă.Când cantitatea sa în membrană scade atât de mult încât presiunea scade la limita inferioară, releul este activat, pornind din nou pompa.

În rezervorul hidraulic există o interacțiune constantă a apei și a gazului, separate unul de celălalt printr-o membrană de cauciuc. Volumul de lichid din interiorul dispozitivului este reglat de cantitatea de gaz (presiunea acestuia) (+)

Clasificarea pe domenii de aplicare

Rezervoarele pentru alimentarea cu apă și pentru sistemul de încălzire nu trebuie confundate, așa că atunci când alegeți, trebuie să aflați scopul lor. Pentru o identificare clară, producătorii vopsesc acumulatorii hidraulici pentru încălzire în roșu și pentru alimentarea cu apă în albastru.

Cu toate acestea, unele nu respectă astfel de marcaje, astfel încât următoarele date pot servi ca o caracteristică distinctivă a dispozitivelor:

• pentru alimentarea cu apă, temperatura maximă de utilizare a acumulatorului hidraulic va fi de până la 70 °C, presiunea admisă poate ajunge la 10 bar;
• dispozitivele destinate sistemelor de încălzire pot rezista la temperaturi de până la +120 °C; presiunea de funcționare a vasului de expansiune nu este adesea mai mare de 1,5 bar.

Toți cei mai importanți parametri sunt indicați pe capacul decorativ (plăcuța de identificare) care acoperă mamelonul.

Un dispozitiv destinat unui sistem de încălzire servește ca un rezervor suplimentar, permițând lichidului de răcire să se extindă liber atunci când este încălzit. Fără el, sistemul este sortit distrugerii

Lista funcțiilor pe care le îndeplinește un rezervor hidraulic într-un sistem de alimentare cu apă rece este mult mai largă:

• Mentinerea unei presiuni uniforme si constante in alimentarea cu apa. Datorită presiunii aerului, presiunea este menținută o perioadă de timp chiar și atunci când pompa este oprită, până când scade la minimul setat și pompa începe din nou să funcționeze.Astfel, presiunea din sistem este menținută chiar și atunci când mai multe corpuri sanitare sunt utilizate simultan.
• Protecție împotriva uzurii echipamentului de pompare. Rezervele de apă conținute în rezervor vă permit să utilizați alimentarea cu apă pentru o perioadă de timp fără a porni pompa. Acest lucru reduce numărul de operațiuni ale pompei pe unitatea de timp și prelungește funcționarea acesteia.
• Protecție împotriva loviturilor de apă. Un salt brusc de presiune în alimentarea cu apă atunci când pompa este pornită poate ajunge la 10 atmosfere sau mai mult, ceea ce afectează negativ toate elementele sistemului. Rezervorul cu membrană preia șocul, egalând presiunea.
• Crearea rezervelor de apă. Când există o întrerupere a curentului electric, sistemul de alimentare cu apă va continua să furnizeze apă pentru o perioadă de timp, chiar dacă doar pentru o perioadă scurtă de timp.

Pentru canalizarea încălzitorului de apă se folosesc rezervoare de expansiune care pot rezista la temperaturi ridicate.

Materiale pentru echipamente hidropneumatice

Membrana rezervorului de expansiune este realizată din diferite materiale care pot rezista la diferite intervale de temperatură în timpul funcționării.

Următoarele sunt utilizate în acumulatorii hidraulici:

• Cauciuc natural - NATURAL. Materialul poate intra în contact cu apa potabilă și este folosit pentru a acumula apă rece. În timp, poate începe să curgă apă. Rezistă la temperaturi de la -10 la 50 °C peste zero.
• Cauciuc butilic sintetic - BUTIL. Cel mai universal, impermeabil, folosit pentru statiile de alimentare cu apa, potrivit pentru apa potabila. Temperatura de funcționare poate varia de la -10 la 100 °C.
• Cauciuc sintetic din etilen propilenă - EPDM. Mai permeabil decât precedentul, poate intra în contact cu apa de băut. Intervalul de temperatură admisibil este de la -10 la 100 °C.
• Cauciucul SBR este utilizat numai pentru apa de proces. Temperatura de funcționare este aceeași cu cea a mărcilor anterioare.

Pentru a organiza alimentarea cu apă rece, este necesar să alegeți rezervoare cu un bec din cauciuc alimentar, cu proprietăți elastice îmbunătățite, care vor absorbi mai bine loviturile de apă și vor menține o presiune stabilă a apei în sistem.

Corpul rezervorului este cel mai adesea realizat din oțel aliat, rezistent la coroziune, acoperit la exterior cu vopsea și lac. De asemenea, puteți găsi la vânzare recipiente din oțel inoxidabil, care sunt foarte rezistente, dar și scumpe.

Calculul volumului rezervorului înainte de alegere

Rezervoarele cu capacitati de la 24 la 1000 litri sunt disponibile spre vanzare. Pe care să alegeți va fi determinat de calcule, al căror rezultat ar trebui rotunjit. Atunci când alegeți un rezervor cu membrană detașabilă, trebuie să vă amintiți că volumul de apă ocupă 30% din volumul total al rezervorului, adică într-un rezervor de 100 de litri, alimentarea cu apă va fi de aproximativ 30 de litri.

Tabelul arată relația dintre parametrii de presiune a aerului din compartimentul de gaz al acumulatorului cu setările releului și dimensiunea rezervorului (+)

Particularitatea rezervoarelor mici este că adesea nu au o supapă pentru a evacua aerul din becul de cauciuc. Acest lucru poate crea inconveniente în timpul funcționării. Containerele mari au o astfel de supapă și, pe lângă crearea unei rezerve mai mari de apă, sunt mai capabile să mențină o presiune stabilă în sistem.

Calculul volumului total al unui rezervor hidraulic pentru o alimentare cu apă de tip închis se calculează folosind următoarea formulă:

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

Unde:

• Vt este volumul total al rezervorului hidraulic;
• Amax – consum maxim posibil de apă pe minut, litru;
• K – coeficient (vezi tabel), în funcție de puterea pompei;
• P_max – setări relee când echipamentul este oprit, bară;
• P_min – setari relee la pornirea echipamentului, bara;
• P_aer. – presiunea în rezervorul hidraulic (în cavitatea sa de gaz), bar.

Coeficientul K poate fi determinat din următorul tabel:

Tabel cu coeficientul K, în funcție de puterea pompei, pentru calcularea volumului total al unui rezervor hidraulic închis pentru alimentarea cu apă

Unii producători calculează, de asemenea, volumul rezervorului hidraulic în mod diferit:

Compania Gilex, care produce o linie extinsă de echipamente pentru sistemele de alimentare cu apă și încălzire, oferă o altă formulă pentru determinarea expresă a volumului unui rezervor hidraulic.

Orientare orizontală și verticală

Alegerea dintre un rezervor vertical și orizontal depinde de caracteristicile camerei. Dacă camera este mică sau volumul containerului este impresionant, atunci pentru a nu ocupa mult spațiu, instalați un container vertical.

Rezervorul orizontal are o capacitate mai mică, poate fi atârnat pe perete și servește și ca suport pentru instalarea unei pompe de suprafață. Pentru instalarea acestuia sunt prevăzute elemente de fixare speciale. Rezervoarele mari sunt produse numai într-un design vertical și sunt instalate pe picioare.

Rezumând toate cele de mai sus, se poate observa că alegerea unui acumulator hidraulic trebuie făcută între următoarele proprietăți distinctive:

• presiunea de lucru;
• tara producatoare;
• volum mai mare sau mai mic;
• membrană de cauciuc înlocuibilă sau nu;
• membrana pentru apa industriala sau potabila;
• Material carcasa: otel inoxidabil sau emailat.

Pentru a evita dificultățile legate de înlocuirea componentelor în viitor, este mai bine să alegeți cele mai populare modele de dispozitive. Becurile de cauciuc pentru ei sunt întotdeauna disponibile pentru vânzare gratuită; dacă aveți nevoie de o înlocuire urgentă, nu va trebui să așteptați mult pentru livrare.

Scheme de conectare pentru rezervoare hidraulice

Pentru sistemul de apă caldă instalarea unui vas de expansiune efectuate pe secțiunea conductei de circulație, linia de aspirație a pompei, mai aproape de boilerul.

Rezervorul este echipat cu:

• manometru, supapă de siguranță, aerisire - grup de siguranță;
• supapă de închidere cu un dispozitiv care împiedică închiderea accidentală.

Într-un sistem de alimentare cu apă în care este prezent un echipament de încălzire a apei, dispozitivul preia funcțiile unui rezervor de expansiune.

Schema de instalare in sistemul de apa calda: 1 – rezervor hidraulic; 2 – supapă de siguranță; 3 – echipamente de pompare; 4 – element de filtrare; 5 – supapă de reținere; 6 – supapă de închidere

În sistemul HV, regula principală când instalarea unui acumulator hidraulic — instalarea la începutul conductei, mai aproape de pompă.

Schema de conectare trebuie să includă:

• supapă de reținere și supapă de închidere;
• grup de securitate.

Schemele de conectare pot fi foarte diferite. Rezervorul hidraulic conectat normalizează funcționarea echipamentului, reducând numărul de porniri ale pompei pe unitatea de timp și prelungind astfel durata de viață a acestuia.

Schema de instalare într-un sistem de apă rece cu puț: 1 – rezervor; 2 – supapă de reținere; 3 – supapă de închidere; 4 – releu pentru reglarea presiunii; 5 – dispozitiv de control al echipamentului de pompare; 6 – grup de securitate

Într-o schemă cu un impuls stație de pompare una dintre pompe funcționează constant. Acest sistem este instalat pentru case sau clădiri cu consum mare de apă. Rezervorul hidraulic servește aici la neutralizarea supratensiunii, iar pentru acumularea apei este instalat un recipient cu un volum cât mai mare.

Instalarea unui vas de expansiune

Înainte de a începe lucrul, verificați dacă acumulatorul hidraulic nu este deteriorat.Dispozitivul este instalat într-o cameră izolată fonic la temperaturi peste zero. Pentru a avea acces la robinetul de scurgere, supapele de închidere etc., distanța de la rezervor până la tavan și pereți este lăsată de cel puțin 0,6 m.

De asemenea, este necesar să se asigure posibilitatea de a umple rezervorul și de a scurge apa din cameră. Elementele de fixare și locația de instalare trebuie să poată rezista la umplerea 100% a recipientului.

Pentru rezervoarele de expansiune cu un volum de până la 30 de litri, se folosește un suport de perete; containerele mari sunt instalate pe picioare

Acumulatorul hidraulic nu trebuie supus sarcinilor mecanice și statice; nu este de dorit să permiteți țevilor și ansamblurilor să-l lovească. Rezervorul este înșurubat pe podea folosind garnituri de cauciuc. O supapă de reținere și o supapă de scurgere sunt instalate la intrarea în rezervorul hidraulic.

Pașii enumerați au fost necesari pentru a instala conducta acumulatorului hidraulic, care a fost efectuată pe suprafața de zi. Pentru acțiuni ulterioare, trebuie să vă mutați la cheson.

După asamblarea finală a sistemului, nu mai rămâne decât să efectuați teste de control și să porniți circuitul de alimentare cu apă.

Caracteristici de reglare a acumulatorului hidraulic

Rezervoarele de expansiune pentru alimentarea cu apă sunt vândute cu setările standard ale producătorului - adesea presiunea din compartimentul de aer este deja setată la 1,5 bar.Presiunea admisă este întotdeauna indicată pe etichetă și producătorul nu recomandă abaterea de la parametrii specificați, mai ales în direcția creșterii acesteia.

Înainte de a continua cu reglarea, sistemul este deconectat de la sursa de alimentare și supapele de închidere sunt închise. Rezervorul cu membrană este golit complet prin scurgerea apei - un indicator precis de presiune poate fi măsurat numai atunci când compartimentul de apă este gol.

Apoi, citirile de presiune sunt luate folosind un manometru precis. Pentru a face acest lucru, scoateți capacul decorativ de pe bobină și aduceți dispozitivul. Dacă presiunea diferă de cea cerută, aceasta este adusă în conformitate prin pomparea sau scurgerea excesului de aer.

Având în vedere că producătorul este împotriva abaterilor de la valorile de presiune recomandate, este necesar să se selecteze echipamente adecvate în faza de proiectare, ai căror parametri nu vor intra în conflict între ei.

Când reglați presiunea în compartimentul de gaz al rezervorului, producătorul îl umple cu un gaz inert, de exemplu, azot uscat. Acest lucru previne coroziunea suprafeței interioare. Prin urmare, utilizatorilor li se recomandă, de asemenea, să folosească azot tehnic pentru a crește presiunea.

Setarea presiunii rezervorului în sistemul de alimentare cu apă

Presiunea într-un rezervor închis este întotdeauna setată puțin mai mică (cu 10%) decât nivelul de presiune la pornirea pompei. Prin reglarea presiunii din dispozitiv, puteți regla presiunea apei. Cu cât presiunea gazului în rezervorul hidraulic este mai mică (dar nu mai puțin de 1 bar), cu atât va reține mai multă apă.

În acest caz, presiunea va deveni neuniformă - puternică când rezervorul este plin și din ce în ce mai slabă când este gol. Pentru a asigura un debit puternic și uniform al apei, setați presiunea în cameră cu aer sau gaz la 1,5 bar.

Presiunea apei în alimentarea cu apă este setată cu ajutorul unui releu. La setarea presiunii în camera de expansiune, aceste valori trebuie luate în considerare

Reglarea rezervorului hidraulic în garnitura încălzitorului de apă

Rezervorul de expansiune, care este utilizat pentru alimentarea cu apă caldă, nu trebuie să conțină inițial apă. Presiunea din dispozitiv este setată la o valoare care este cu 0,2 mai mare decât pragul superior de oprire a pompei.

De exemplu, dacă releul este configurat să oprească echipamentul la o presiune de 4 bar, atunci presiunea din compartimentul de gaz al rezervorului de expansiune ar trebui să fie setată la 4,2 bar.

Instalat în conducta încălzitorului de apă, rezervorul nu servește la menținerea presiunii. Este conceput pentru a compensa expansiunea atunci când apa este încălzită. Dacă setați presiunea din el la o valoare mai mică, atunci va fi întotdeauna apă în rezervor.

Reguli de întreținere a rezervorului hidraulic

O inspecție de rutină a vasului de expansiune constă în verificarea presiunii din compartimentul de gaz. De asemenea, este necesar să inspectați supapele, supapele de închidere, aerisirea, verificați funcționarea manometrului și presostat apa. Pentru a asigura integritatea rezervorului, se efectuează o inspecție externă.

În timpul întreținerii preventive, presiunea din rezervorul hidraulic trebuie măsurată și ajustată dacă este necesar.

În ciuda simplității dispozitivului, rezervoarele de expansiune pentru alimentarea cu apă încă nu durează pentru totdeauna și se pot rupe. Cauzele tipice sunt ruptura membranei sau pierderea aerului prin mamelon. Semnele de defecțiuni pot fi determinate de funcționarea frecventă a pompei și de apariția zgomotului în sistemul de alimentare cu apă. Înțelegerea modului în care funcționează acumulatorul este primul pas către întreținerea și depanarea corespunzătoare.

Instalarea unui rezervor hidraulic de tip deschis

Un dispozitiv de tip deschis este folosit din ce în ce mai rar, deoarece necesită intervenția constantă a utilizatorului în funcționarea sa. Un rezervor de expansiune deschis este un container desigilat care servește la formare presiunea în alimentarea cu apă, stocarea apei și servește și ca cameră de expansiune.

La rezervor sunt conectate: un robinet de scurgere, conducte pentru conductele de recirculare și alimentare, o conductă de control și preaplin

Rezervorul este instalat deasupra celui mai înalt punct de canalizare, de exemplu, în pod, apa intră în sistem prin gravitație. La fiecare metru pe care se ridică dispozitivul crește presiunea din alimentarea cu apă cu 0,1 atmosfere.

Pentru a automatiza procesul de furnizare a apei, rezervorul este echipat cu un întrerupător cu plutitor și este instalat un releu automat care va porni și opri pompa.

Containerul este montat într-o încăpere ferită de îngheț, acoperit cu un capac pentru a preveni praful și resturile, iar pereții sunt înveliți în vată minerală sau altă izolație.

Această metodă de organizare a alimentării cu apă necesită monitorizare regulată de către utilizator, altfel apa poate îngheța la temperaturi sub zero (dacă camera nu este încălzită). Lichidul se va evapora, așa că va trebui să îl adăugați constant.

În plus, un astfel de recipient este voluminos și nu este plăcut din punct de vedere estetic; necesită un spațiu de mansardă în casă. Dar principalul dezavantaj al dispozitivului este că rezervorul nu este proiectat să funcționeze în condiții de presiune ridicată a apei în sistem.

Concluzii și video util pe această temă

Videoclipul #1. Totul despre rezervoarele de expansiune - clasificare, scop, reglare și semne de probleme:

Videoclipul #2. Funcționarea incorectă a stației de pompare este adesea asociată cu defecțiuni ale acumulatorului hidraulic:

Videoclipul #3. Nuanțe ale alegerii rezervoarelor hidraulice pentru alimentarea cu apă:

Chiar și în etapa de planificare și dezvoltare a unui sistem de alimentare cu apă, este necesar să se gândească la toate punctele fundamental importante și să se calculeze toți parametrii. Dacă nu aveți încredere în infailibilitatea calculelor dvs. și în alegerea corectă a unui rezervor hidraulic pentru alimentarea cu apă, este mai bine să contactați specialiști.

Majoritatea companiilor care vând echipamente profesionale oferă consultații sau chiar efectuează calcule gratuit. Acest lucru va ajuta la evitarea greșelilor și a cheltuielilor inutile.

Așteptăm comentariile dumneavoastră cu povești despre propria experiență în utilizarea unui rezervor de expansiune, cu întrebări care au apărut în timpul revizuirii informațiilor furnizate. Suntem interesați de comentariile dumneavoastră și de eventualele sugestii. Puteți comenta materialul din blocul de mai jos.