Hidroacumuladores para abastecimento de água: princípio de funcionamento, tipos, como escolher corretamente

Um sistema de abastecimento de água autônomo moderno deve obrigatoriamente ser equipado com um recipiente para armazenar uma certa quantidade de água. Claro, a opção mais simples de tal dispositivo – um tanque de plástico ou metal instalado em algum lugar no sótão.

No entanto, os hidroacumuladores para abastecimento de água estão substituindo com segurança os reservatórios comuns, pois são mais convenientes e afetam melhor o estado do sistema.

No artigo que propusemos, os tipos de hidroacumuladores são descritos em detalhes, e as regras de seleção são fornecidas. Detalhamos como é feita a instalação do equipamento e sua regulagem. As recomendações que fornecemos garantirão uma operação sem problemas do dispositivo e prolongarão sua vida útil.

Princípio de funcionamento de um tanque hidráulico típico

Hidroacumulador, também chamado de tanque hidráulico, tanque de acumulação ou tanque de pressão – são nomes diferentes para o mesmo dispositivo.

Externamente, é de fato um tanque metálico, e internamente o recipiente é dividido em duas partes por uma junta de borracha especial, às vezes chamada de membrana.

A vedação está firmemente fixada no gargalo do tanque, onde está localizado o orifício para entrada de água. No lado oposto do recipiente, há outro orifício, destinado ao ar.

Aqui está instalado um nipple comum. Para que tudo isso foi feito? A membrana divide o hidrotanque em dois compartimentos. De um lado dessa vedação está a água, e do outro – ar sob uma pressão específica.

Para medir a pressão no hidroacumulador, usa-se um manômetro. Alguns modelos são adicionalmente equipados com um filtro para evitar a entrada de impurezas. O material da membrana – é uma borracha especial. Ela não só é elástica, mas também segura para a saúde humana.

O hidroacumulador é dividido por uma membrana em duas partes. De um lado desse inserto está a água, e do outro – ar sob pressão, o que permite criar pressão no sistema de abastecimento de água.

Ao conectar o hidrotanque ao sistema de abastecimento de água, a água desse dispositivo flui com pressão estável, o que permite melhorar a qualidade da água encanada e fornecer as condições necessárias para o funcionamento de eletrodomésticos.

A membrana do hidrotanque contém uma certa quantidade de água, que está constantemente mudando, por isso a membrana está constantemente esticando ou comprimindo. Com o aumento do volume de água, o gás é comprimido, a pressão aumenta. O relé que registra os limites de pressão dá comandos à bomba para ligar/desligar.

Por exemplo, para o funcionamento normal de máquinas de lavar automáticas, dispositivos de hidromassagem e outros equipamentos semelhantes, são necessários determinados indicadores de pressão no encanamento. Praticamente sempre, os hidroacumuladores são equipados com um dispositivo regulador especial – o pressostato.

Este dispositivo pode ser ajustado de forma que ligue e desligue a entrada de água no hidrotanque dependendo da pressão do ar. Funciona assim: à medida que a água é retirada do dispositivo, a pressão em sua câmara de ar diminui.

Quando atinge o nível mínimo, o pressostato liga automaticamente a bomba para repor o volume de água. Como resultado, a pressão no hidrotanque aumenta novamente. Ao atingir o valor máximo de pressão definido, o relé desliga a entrada de água no hidroacumulador.

Este esquema permite ter uma ideia de que lugar ocupa o hidroacumulador no sistema de abastecimento autônomo de água de uma casa particular.

Esse sistema permite reduzir significativamente o número de ligações/desligações da bomba, o que prolonga a vida útil do equipamento. Se a bomba estivesse conectada diretamente ao encanamento da casa, o número de ciclos de ligação e desligamento seria muito maior.

A presença desse tanque no sistema de abastecimento de água garante estabilidade no seu funcionamento, além de proteção contra possíveis golpes de aríete.

Além disso, dentro do hidroacumulador há sempre uma certa reserva de água, que pode ser muito útil, por exemplo, em caso de avaria da bomba. Compreender os princípios de funcionamento do hidroacumulador permite escolher o dispositivo adequado, garantir sua instalação e manutenção corretas.

Tipos de tanques hidroacumuladores

Os hidroacumuladores diferem pelo tipo de instalação: podem ser horizontais ou verticais. Os hidroacumuladores verticais são bons porque é mais fácil encontrar um local adequado para sua instalação.

Tanto a variedade vertical quanto a horizontal são equipadas com um nipe. Juntamente com a água, uma certa quantidade de ar entra no dispositivo. Ele se acumula gradualmente dentro e 'consome' parte do volume do hidrotanque. Para que o dispositivo funcione corretamente, é necessário purgar esse ar de vez em quando através desse mesmo nipe.

Quanto ao tipo de instalação, distinguem-se hidroacumuladores verticais e horizontais. Eles apresentam algumas diferenças no processo de manutenção, mas a escolha é amplamente influenciada pelas dimensões do local de instalação.

Nos hidroacumuladores instalados verticalmente, há um nipe projetado exatamente para esse fim. Basta pressioná-lo e esperar que o ar saia do dispositivo. Com tanques horizontais é um pouco mais complicado. Além do nipe para purgar o ar do reservatório, instala-se uma torneira de fechamento e também uma saída para o esgoto.

Tudo isso se aplica a modelos capazes de acumular volume de líquido superior a 50 litros. Se a capacidade do modelo for menor, não há dispositivos especiais para remover o ar da cavidade da membrana, independentemente do tipo de instalação.

Mas o ar ainda precisa ser removido deles. Para isso, a água é drenada periodicamente do hidroacumulador e, em seguida, o tanque é novamente enchido com água.

Antes de iniciar o procedimento, deve-se desligar a alimentação elétrica do pressostato e da bomba, ou de toda a estação de bombeamento, se o hidrotanque fizer parte desse dispositivo. Depois disso, basta abrir a torneira mais próxima.

A água é drenada até o tanque esvaziar. Em seguida, a torneira é fechada, o pressostato e a bomba são alimentados com eletricidade, e a água encherá o tanque do hidroacumulador automaticamente.

Hidroacumuladores com corpo azul são usados para água fria, e os vermelhos – para sistemas de aquecimento. Não use esses dispositivos em outras condições, pois eles diferem não apenas na cor, mas também no material da membrana e na capacidade de suportar um determinado nível de pressão.

Geralmente, os tanques destinados a sistemas de engenharia autônomos se diferenciam pela cor: azuis e vermelhos. Esta é uma classificação extremamente simples: se o hidrotanque é azul, significa que é para sistemas de abastecimento de água fria, e se é vermelho – para instalação em circuito de aquecimento.

Se o fabricante não designou seu produto com uma dessas cores, a finalidade do dispositivo deve ser verificada na ficha técnica do produto. Além da cor, esses dois tipos de hidroacumuladores diferem, principalmente, pelas características do material usado na fabricação da membrana.

Em ambos os casos, é borracha de alta qualidade, destinada ao contato com alimentos. Mas nos reservatórios azuis há membranas projetadas para contato com água fria, e nos vermelhos – com água quente.

Muitas vezes, o hidroacumulador é fornecido como parte de uma estação de bombeamento, que já está equipada com relé de pressão, manômetro, bomba de superfície e outros elementos.

Dispositivos azuis são capazes de suportar pressão mais alta do que os reservatórios vermelhos. Não é recomendado usar para água fria hidroacumuladores destinados a sistemas de água quente e vice-versa. Condições de operação inadequadas levarão ao desgaste rápido da membrana, e o hidrotanque precisará ser reparado ou até mesmo totalmente substituído.

Como escolher o tanque hidráulico adequado?

Um dos indicadores mais importantes ao escolher um hidroacumulador – é a quantidade de água que ele pode conter. Para isso, você pode usar a seguinte fórmula:

Ao escolher um hidroacumulador, você deve calcular o volume adequado do dispositivo. Um hidrotanque muito pequeno não atenderá às necessidades do sistema, e um muito grande levará a custos injustificados.

E desta tabela você pode obter o valor do coeficiente de correção dependendo da potência da bomba:

Ao calcular o volume do tanque hidroacumulador para sistema de abastecimento de água, você deve usar um coeficiente de correção especial que leva em conta a potência da bomba d'água.

Para necessidades domésticas, geralmente é suficiente um dispositivo com capacidade de cerca de 25-50 litros. Claro, o valor calculado raramente coincide com os volumes reais dos modelos típicos de hidroacumuladores.

Nesse caso, basta escolher um tanque com capacidade um pouco maior. Por exemplo, se o cálculo pela fórmula resultar em 32,5 l, pode-se adquirir com segurança um tanque de 35 litros.

É importante lembrar que as dimensões externas do tanque e o volume de água que ele comporta são números diferentes. Normalmente, a água ocupa cerca de um terço do volume total do hidroacumulador. A fórmula deixa claro que quanto mais potente for a bomba usada para o abastecimento autônomo de água na casa, maior deve ser o tanque hidráulico adquirido.

As frequentes quedas de energia na região onde a casa está localizada são um bom motivo para escolher um tanque maior. Dessa forma, a família terá uma pequena reserva de água.

No entanto, não se deve exagerar e escolher um hidroacumulador muito grande. Nesse dispositivo, a água será renovada muito lentamente, o que pode deteriorar sua qualidade.

Nesta tabela são apresentados em detalhes os dados sobre exatamente qual volume de água pode ser armazenado em um hidroacumulador com características específicas.

É por isso que nos cálculos se considera o volume máximo de água que passa pelo sistema de encanamento. Outro ponto importante diz respeito aos modelos de fabricação estrangeira. Esses dispositivos nem sempre podem ser conectados sem problemas aos sistemas de encanamento na Rússia ou nos países vizinhos.

Instalação e regulagem

A instalação do hidroacumulador exige requisitos mais rigorosos do que a instalação de um tanque de acumulação comum. Isso porque o tanque instalado no sótão é estático, enquanto o tanque hidráulico está em movimento dinâmico: a água entra e sai do reservatório, a membrana se estica e contrai, etc.

Para que a vibração não seja transmitida ao sistema de abastecimento de água e a objetos ao redor, o hidroacumulador é instalado sobre uma base firme e nivelada, utilizando amortecedores de borracha.

O local onde o tanque hidráulico está instalado deve ser suficientemente amplo e acessível. Esses dispositivos necessitam de ajuste, verificação e manutenção periódicos.

Antes da instalação, é necessário descobrir qual a pressão deve haver no acumulador hidráulico vazio. O valor nominal deste indicador é geralmente de 1,5 bar. É esta pressão que o fabricante define. No entanto, com o passar do tempo, parte do ar pode sair do recipiente.

Para medir a pressão no acumulador hidráulico, pode-se usar qualquer manômetro em boas condições que permita obter informações com precisão de pelo menos 0,5 bar

Portanto, deve-se medir a pressão com um manômetro e, em seguida, bombear ar ou liberá-lo se a pressão estiver excessiva. Também não custa verificar o valor da pressão normal do ar no tanque hidráulico vazio, usando o manual técnico do produto. Como a válvula possui tamanhos padrão, praticamente qualquer manômetro serve para as medições.

Se o acumulador hidráulico, por algum motivo, não vier equipado com um instrumento de medição, pode-se usar um manômetro automotivo. O principal é que ele esteja em boas condições e seja suficientemente preciso. É necessária uma escala com divisões de 0,5 bar ou menos. Dispositivos eletrônicos também podem ser usados para tais medições.

A ligação às tubulações de água é feita por meio de adaptadores flexíveis. Lembre-se de que o diâmetro dos adaptadores deve corresponder ao tamanho das tubulações de água, não sendo permitido o estreitamento. Antes de encher o tanque com água, deve-se remover todo o ar da membrana.

Para amortecer as vibrações que ocorrem durante a operação do acumulador hidráulico, ao conectar o dispositivo ao sistema de água, são usadas mangueiras flexíveis especiais de diâmetro adequado

Na primeira vez, a água é bombeada para o interior o mais lentamente possível, em um jato fino com baixa pressão. Isso é necessário para não danificar a membrana, que pode ter assentado ou se deformado um pouco durante o armazenamento no depósito.

Tais nuances podem parecer pequenos detalhes, mas podem influenciar significativamente o estado do tanque hidráulico. Um ponto importante também é a configuração da pressão no recipiente.

Depois que o acumulador hidráulico estiver cheio de água, deve-se medir novamente a pressão do ar. Quanto menos ar no tanque hidráulico, quanto menor sua pressão, maior o volume de água que pode ser bombeado para dentro. Mas quanto menos ar, menor a pressão de trabalho da água na saída do acumulador hidráulico.

É permitido reduzir a pressão do ar no dispositivo para o nível de 1 bar, se houver necessidade de criar um volume adicional de água para armazenamento. No entanto, a pressão da água no sistema diminuirá. O proprietário do dispositivo terá que escolher entre uma boa pressão e a possibilidade de bombear um grande volume de água para o tanque.

Em qualquer caso, o valor mínimo da pressão do ar deve ser igual a 1 bar. Se houver pouco ar no recipiente, o inserto de membrana, preenchido com água, esticará e poderá tocar as paredes metálicas do tanque hidráulico. Esse contato é inaceitável, pois sob sua influência a borracha começará a se deteriorar, o acumulador hidráulico quebrará e a membrana precisará ser substituída.

Depois que o tanque hidráulico estiver preenchido, ajustado e conectado ao sistema de água, é possível realizar o ajuste do pressostato. Ele geralmente vem acompanhado de um manual, no qual o procedimento é detalhadamente descrito.

Sob a tampa do corpo do dispositivo, encontram-se duas molas de ajuste. A mola grande, designada como R, permite definir a pressão mínima na qual o relé liga a bomba e inicia o bombeamento de água para o acumulador hidráulico.

Com a ajuda da mola pequena, designada como R, ajusta-se a diferença entre a pressão superior e inferior, ou seja, a pressão de desligamento e de ligação. À medida que a água é retirada do tanque hidráulico, a pressão varia.

Quando atingir a marca inferior, os contatos do relé fecharão e a bomba será ligada. Durante o ajuste do pressostato, será necessário encher o acumulador hidráulico algumas vezes e depois esvaziá-lo.

Normalmente, a diferença entre a pressão de ligação e de desligamento é de cerca de dois bar. Na ficha técnica do tanque hidráulico está indicada a pressão máxima para a qual o aparelho foi projetado, mas não faz sentido tentar enchê-lo “ao máximo”.

Ao trabalhar nos limites, os elementos do dispositivo se desgastam mais rapidamente. Durante o ajuste do pressostato, deve-se considerar um ponto importante – a diferença entre a pressão de desligamento e a pressão do ar no acumulador hidráulico deve ser de cerca de 10%.

Recomendações de operação

Depois que o acumulador hidráulico estiver instalado, é necessário fazer a manutenção correta dele. Aproximadamente uma vez por mês, deve-se verificar as configurações do pressostato e corrigi-las, se necessário. Além disso, é preciso verificar o estado da carcaça, a integridade da membrana e a vedação das conexões.

A falha mais comum em hidroacumuladores – ruptura da membrana. Ciclos constantes de estiramento e compressão ao longo do tempo danificam esse elemento. Variações bruscas nas leituras do manômetro geralmente indicam que a membrana se rompeu e a água está entrando no compartimento “ar” do hidroacumulador.

Para verificar a existência do defeito, basta liberar todo o ar do dispositivo. Se em seguida a água fluir pelo bico, significa que a membrana precisa ser substituída.

Felizmente, realizar esse reparo é relativamente simples. Para isso, é necessário:

1. Desconectar o hidroacumulador da rede de água e da alimentação elétrica.
2. Desapertar os parafusos que seguram o gargalo do dispositivo.
3. Remover a membrana danificada.
4. Instalar a nova membrana.
5. Montar o dispositivo na ordem inversa.
6. Realizar a instalação e conexão do hidroacumulador.

Após o reparo, as configurações de pressão no tanque e do pressostato devem ser verificadas e ajustadas. Os parafusos de conexão devem ser apertados uniformemente para evitar o desalinhamento da nova membrana e para que sua borda não deslize para dentro do corpo do hidroacumulador.

Substituir a membrana do hidroacumulador é relativamente simples, porém é necessário garantir que a nova membrana seja igual à antiga

Para isso, os parafusos são colocados nos encaixes e, em seguida, são dados literalmente alguns giros em cada parafuso alternadamente, passando para o próximo, e assim por diante. Dessa forma, a membrana será pressionada uniformemente contra o corpo em toda a circunferência. Um erro comum de iniciantes no reparo de hidroacumuladores – o uso incorreto de vedantes.

O local de instalação da membrana não precisa de tratamento com vedante; pelo contrário, a presença dessas substâncias pode danificá-la. A nova membrana deve ser exatamente igual à antiga, tanto em volume quanto em configuração. É melhor primeiro desmontar o hidroacumulador e, em seguida, de posse da membrana danificada como amostra, ir à loja para adquirir o novo elemento.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Neste vídeo, o princípio de funcionamento do hidroacumulador é detalhadamente abordado:

Para calcular o volume do hidroacumulador, podem ser utilizados programas de cálculo específicos. Uma dessas opções é apresentada no seguinte material em vídeo:

A substituição da membrana do hidroacumulador – é um processo não muito complexo. Ele é detalhadamente abordado neste vídeo:

O hidroacumulador – uma parte importante do sistema autônomo moderno de abastecimento de água. Claro, este dispositivo é mais complexo e caro do que um tanque de armazenamento comum.

Mas todos os custos são plenamente compensados, pois com a presença do hidroacumulador, a qualidade da água da torneira é melhor e a vida útil do equipamento de bombeamento aumenta significativamente. Finalmente, é simplesmente conveniente, porque na tubulação sempre há uma pressão de água estável, da qual cuida uma automação confiável.

Por favor, escreva comentários no bloco de formulário abaixo. Faça perguntas sobre os pontos de interesse nas informações apresentadas, compartilhe informações úteis, publique fotos e dicas. Talvez suas recomendações sejam úteis para os visitantes do site.