Para mantener una presión estable en el sistema de suministro de agua, se instala un acumulador hidráulico. Es un recipiente sellado separado por una membrana elástica. El tanque acumula líquido, que se distribuye en el momento adecuado. El fabricante establece qué valor de presión de aire debe estar en los acumuladores. Al instalar el sistema, puede calcular los parámetros óptimos y realizar el ajuste de forma independiente.
Valor del acumulador de presión
Dentro del tanque hidráulico hay dos medios: aire o gas y agua que llenan la membrana de goma. El principio de funcionamiento del dispositivo: cuando enciende la bomba, el fluido ingresa al tanque expandible. El gas se comprime, su presión aumenta. La presión del aire empuja el agua desde la membrana hacia la tubería. Cuando se alcanza el indicador de que la automatización está configurada, el dispositivo se apaga. El consumo de agua proviene del stock del acumulador. Una disminución en el volumen de fluido conduce a una caída de presión y un reinicio de la bomba. El acumulador hidráulico es controlado por un interruptor de presión.
La función principal de la presión en el acumulador es crear condiciones óptimas para el funcionamiento de la estación de bombeo. La presión de aire excluye encender y apagar el mecanismo después de cada apertura de la válvula. Instalar el variador en el sistema de agua resuelve otros problemas:
- Prevención de cambios espasmódicos en la presión en la tubería (golpe de ariete), que causan daños en las tuberías y los mezcladores.
- Extendiendo la vida útil del equipo de bombeo, evitando el desgaste de piezas y ensamblajes.
- Crear un suministro de agua dentro del tanque, que se utiliza cuando se produce un corte de energía.
La elección del volumen del tanque depende de la potencia y el tipo de bomba. Las unidades con un convertidor de frecuencia incorporado se caracterizan por un arranque suave. Para ellos, un tanque con una capacidad mínima (24 l) es suficiente. La falta de mecanismos es de alto costo, rara vez se utilizan en hogares privados. Una opción común son las bombas de pozo de bajo costo, que brindan la máxima potencia en el arranque. Crean rápidamente alta presión en las tuberías. Debe ser compensado por un tanque de membrana.
Al operar bombas de superficie con una potencia de hasta 1 kW, se recomienda instalar un variador de 24-50 litros. Para las unidades sumergibles con una potencia de 1 kW, se requiere un acumulador hidráulico de 50-100 litros. Los mecanismos con características profesionales están equipados con tanques de 100 litros. El tamaño del tanque de almacenamiento se ve afectado por el consumo promedio de agua.
Tipos de acumuladores
Las capacidades varían en tamaño, propósito, rendimiento. El diseño y las funciones de los tanques permanecen sin cambios.
Con cita:
- para agua caliente (color rojo);
- para agua fría (azul).
La diferencia entre los tanques de almacenamiento en el material del que está hecha la membrana. En un recipiente diseñado para beber agua (fría), se usa caucho que es seguro para la salud humana.
Por ejecución:
- modelos verticales: utilizados para espacio limitado;
- La versión horizontal se utiliza junto con una bomba externa montada en la carcasa.
Cada tipo de dispositivo está equipado con un dispositivo especial para purgar el aire. Se instala una válvula en la parte superior de los tanques hidráulicos verticales. El aire acumulado se libera a través de él, evitando la formación de tapones en el sistema.En tanques de tipo horizontal, se proporciona un nodo de tuberías y válvulas de bola. El drenaje se lleva a cabo en el alcantarillado. En tanques con un volumen inferior a 100 l, no se instalan válvulas ni unidades de drenaje. El aire se elimina durante el mantenimiento preventivo.
Las unidades se instalan en habitaciones con calefacción. Los dispositivos deben ser de libre acceso para reparaciones y mantenimiento.
Rendimiento óptimo
El funcionamiento de la red de suministro de agua y el recurso del variador dependen de varios factores:
- Corrección de la elección de la presión máxima y mínima a la que se activa la activación automática de la bomba.
- Instalación adecuada del nivel de presión de aire en el tanque.
Al realizar una verificación independiente y ajustar los indicadores, uno debe cumplir con las recomendaciones de los especialistas. La regla básica es que la presión de aire en el tanque de acumulación debe ser menor que la presión mínima de arranque de la bomba. La diferencia entre los indicadores es del 10-12%. El cumplimiento de la recomendación le permite ahorrar una pequeña cantidad de agua hasta el próximo encendido de la unidad. Ejemplo: si la estación de bombeo comienza automáticamente a 2 bar, la presión del aire debe ser 2-0.2 = 1.8 bar.
La presión de aire en el tanque de almacenamiento es independiente de su volumen. El promedio para tanques con un tamaño de 24-150 litros es 1.5 bar, 200-500 litros - 2 bar. La inyección de aire inicial de fábrica de 1.5 atmósferas en condiciones de pequeño consumo de agua de un edificio de un piso se puede reducir a 1 atmósfera. La baja presión en las tuberías reduce el desgaste del sistema, pero limita el uso de accesorios de plomería. Una reducción de la presión a menos de 1 bar dará como resultado un estiramiento excesivo del bulbo de goma. La membrana entrará en contacto con la carcasa metálica. El contacto provocará un desgaste acelerado del caucho.
La presión de aire excesiva (más de 1,5 bar) tampoco es deseable. Ocupará la mayor parte del tanque, reduciendo la cantidad de agua recolectada. Además, habrá una mayor carga en las tuberías y nodos del sistema de suministro de agua.
La presión del agua en la membrana es creada por la bomba. Su valor máximo permitido lo indica el fabricante. Un indicador común para los modelos domésticos es de 10 bar. Cuando el acumulador está conectado al sistema, el fluido se suministra lentamente para evitar daños a la membrana.
Cálculo de la presión
Para calcular la presión de aire óptima en el tanque, hay una fórmula: P = (Hmax + 6) / 10, donde
- P es la presión del aire en las atmósferas;
- Hmax: la distancia al punto más alto de la red de suministro de agua en el hogar.
El punto de análisis superior es la ducha en el último piso del edificio. Se mide la distancia desde él hasta el sitio de instalación del recipiente a presión. Cuanto mayor es el espacio, mayor es la presión requerida para elevar el agua. El uso de números agregará claridad al cálculo. Para un edificio con una altura de 2 pisos, el valor Hmax será de 7 m. La presión será P = (7 + 6) / 10 = 1.3 atmósferas. Para una altura de 10 m, se requiere una presión de 1,8 atmósferas.
Antes de comprar un acumulador hidráulico, se calcula el volumen del dispositivo. Los cálculos tienen en cuenta:
- consumo máximo de agua;
- número de arranques de bomba por hora;
- presión de aire en el tanque;
- límites de presión inferior y superior para el accionamiento de la bomba;
- coeficiente relacionado con la potencia de la bomba.
Después de instalar el tanque de membrana, deberá establecer el umbral mínimo y máximo para la automatización (interruptor de presión). El volumen de agua proveniente del acumulador hidráulico depende de la diferencia entre los indicadores máximo y mínimo. Aumentar el parámetro aumenta la eficiencia del dispositivo, pero conduce a un rápido desgaste de la membrana. Para casas particulares, se recomienda una diferencia de 1-1.5 bar.
El indicador de presión mínima en la membrana (Pmin) debe ser 10% más alto que el del aire en la cavidad del tanque. Para un funcionamiento estable del sistema, la caída de presión debe ser de 0,5 bar o más. Este valor se tiene en cuenta al calcular Pmin.La respuesta superior (Pmáx) se calcula en función de las características de la bomba: el valor de la presión se divide entre 10. El valor calculado no corresponde al valor real debido a cambios en los parámetros de la unidad declarados asociados con el desgaste. Se recomienda tomar el indicador de nivel superior un 30% menos que la característica de presión.
Métodos de verificación
El aire bombeado al contenedor en la fábrica escapa gradualmente a través de la membrana de goma y el pezón. La dilución de la cavidad de gas conduce a un estiramiento excesivo del bulbo de goma al llenarlo con líquido. Sin resistencia, la membrana se desgasta rápidamente y puede explotar. Las mediciones de la presión del aire se llevan a cabo mediante un manómetro. La mejor opción es un dispositivo de medición de automóviles.
Las instrucciones del fabricante indican el número de comprobaciones para el modelo de dispositivo. La cifra promedio es 2 veces al año. Antes de comenzar el procedimiento de medición de parámetros, todo el líquido debe drenarse del tanque. La bomba está desconectada del sistema de suministro de energía. En el momento de la medición, el tanque debe estar vacío. Se requiere monitoreo antes de conectar el dispositivo al sistema. Durante el almacenamiento, parte del aire puede escaparse del tanque. La presión de trabajo se indica en el pasaporte del producto.
Para llevar a cabo la prueba, desenrosque la tapa decorativa que cierra el pezón. El conjunto se encuentra en la parte superior del chasis. Un manómetro está conectado al carrete. El dispositivo debe tener un error mínimo. Se recomiendan dispositivos electrónicos y automotrices. Es mejor no utilizar manómetros de plástico baratos, ya que tienen un error significativo de indicadores. Si el nivel es inferior a la configuración de fábrica, el aire se bombea con un compresor. El acumulador se deja por un día para control. Después de la siguiente medición correspondiente a la norma, se instala el dispositivo. Superar la presión óptima se elimina mediante ventilación.
El número de verificaciones depende de la duración del uso del sistema de plomería. Para las cabañas de verano donde se operan las comunicaciones en el período primavera-verano, los indicadores se controlan antes del comienzo de la temporada. Una señal de presión de aire reducida es el frecuente encendido y apagado de la bomba. Para cualquier desviación de la norma, se realiza una verificación no programada. Una bomba de automóvil puede bombear una ligera pérdida de aire.
Cómo ajustar adecuadamente la presión en el acumulador
El funcionamiento correcto de la estación de bombeo requiere el ajuste competente de tres parámetros principales:
- La presión a la que arranca la bomba.
- El nivel de apagado de una unidad en funcionamiento.
- Presión de aire en el tanque de membrana.
Los dos primeros parámetros están regulados por un interruptor de presión. El dispositivo se instala en el accesorio de entrada del acumulador. Su ajuste se realiza empíricamente, para reducir el error de la acción se realizan varias veces. El diseño del relé incluye dos resortes verticales. Están sentados sobre un eje de metal y asegurados con tuercas. Los detalles difieren en tamaño: un resorte grande controla la activación de la bomba, se requiere uno pequeño para establecer la diferencia entre la presión superior e inferior. Los resortes están conectados a una membrana que cierra y abre los contactos eléctricos.
El ajuste se realiza girando la tuerca con una llave. La rotación en sentido horario hace que el resorte se comprima y aumente el umbral para encender la bomba. Girarlo en sentido antihorario debilita la pieza y reduce el parámetro de respuesta. El procedimiento de ajuste ocurre de acuerdo con cierto esquema:
- La presión de aire en el tanque es controlada, si es necesario, bombeada por un compresor.
- La tuerca de resorte grande gira en la dirección deseada.
- Se abre el grifo para la descarga de agua. La presión cae, en cierto momento la bomba arranca. El valor de la presión se anota en el manómetro. Si es necesario, el procedimiento se repite.
- La diferencia de indicadores y el límite de apagado está regulado por un pequeño resorte. Es sensible a la afinación, por lo que la rotación es de media o cuarta vuelta.
- El indicador se determina con grifos cerrados y la bomba encendida. El manómetro mostrará el valor en el que se abren los contactos y la unidad se apaga. Si tiene 3 atmósferas o más, el resorte debe aflojarse.
- Drene y reinicie la unidad. El procedimiento se repite hasta que se obtienen los parámetros necesarios.
Los ajustes de fábrica del relé se toman como base. Están indicados en el pasaporte del dispositivo. La tasa promedio de arranque de la bomba es 1.4-1.8 bar, el apagado es 2.5-3 bar.
La instalación de un acumulador hidráulico en un sistema de suministro de agua le permite mantener la presión en una red autónoma y evitar golpes de ariete. Un accionamiento en funcionamiento reduce el número de arranques y paradas de la bomba, evitando el desgaste del mecanismo. Los controles y ajustes oportunos de la presión de aire en el tanque asegurarán el estado operativo del sistema durante varios años.
