Hidroacumulador: estrutura e princípio de funcionamento do tanque hidráulico no sistema de abastecimento de água

Para garantir a operação estável do sistema de abastecimento de água, é necessário entender o que é um hidroacumulador. Este dispositivo útil é necessário para automatizar o funcionamento de um sistema de água independente.

Ele também permite prolongar significativamente a vida útil da bomba e proteger o equipamento contra golpes de aríete.

Neste material, explicaremos sobre a configuração e os princípios de funcionamento dos hidroacumuladores, além de fornecer recomendações para a instalação do equipamento.

Estrutura e princípio de funcionamento

O que diferencia o hidroacumulador de um reservatório comum é um dispositivo mais complexo, que expande significativamente sua funcionalidade.

Ele consiste em:

• corpo metálico;
• membrana interna;
• nipple;
• conexão para água.

A membrana divide o tanque em duas partes: uma é destinada para a água, e na outra é bombeado ar ou gás inerte. Como resultado, o líquido dentro do dispositivo fica sob uma determinada pressão. Isso permite regular a pressão da água no sistema.

Sobre para que serve um hidroacumulador, pode contar qualquer pessoa que já enfrentou o problema de baixa pressão no sistema. Às vezes, o problema é resolvido com uma bomba de pressurização, mas o HA – uma opção mais eficiente.

Dentro do hidroacumulador há uma membrana que divide o dispositivo em duas partes: para água e para ar, por isso o HA também é chamado de tanque de membrana.

Ele é instalado no sistema após a bomba, em uma tubulação externa ou interna, e o esquema específico depende das características do sistema. A água entra no tanque e se acumula lá, enquanto a membrana cria internamente a pressão necessária para a operação normal do abastecimento autônomo de água, com fornecimento ininterrupto de água nas torneiras.

Um reservatório comum não garante características adequadas de pressão para o sistema de água, pois a pressão é criada apenas pela diferença de altura entre o ponto de captação de água e o tanque de água. Já com o HA, não é necessário elevar o tanque ao sótão ou a um estrado, pois é possível bombear ar para criar a pressão desejada.

Equipamentos modernos, como máquina de lavar automática, hidromassagem, jacuzzi, máquina de lavar louça, só podem funcionar com valores normativos de pressão na rede de abastecimento de água. Além disso, é mais confortável tomar um banho comum quando o fluxo de água é suficientemente forte, e não flui em um jato fraco.

O hidroacumulador é obrigatoriamente utilizado em conjunto com um pressostato, que controla a bomba que fornece água do poço, cisterna, etc., e um manômetro, destinado a controlar e monitorar os parâmetros de trabalho do abastecimento independente de água.

O relé de pressão e o manômetro são necessários para automatizar o funcionamento da bomba, e os filtros purificam a água de impurezas indesejadas e protegem o hidroacumulador contra danos.

O relé é configurado de modo que, ao atingir a pressão escolhida pelo usuário, a bomba ligue e desligue. Quando o hidroacumulador acumular água suficiente e a pressão atingir o ponto máximo definido, a bomba desligará. Por razões óbvias, esse indicador é chamado de pressão de desligamento.

Durante o uso da água, a pressão no tanque diminui gradualmente. Quando atinge o valor mínimo definido (a chamada pressão de ligação), a bomba começa a funcionar. A água entra no reservatório, a pressão aumenta, atinge o limite e então a bomba desliga.

Em seguida, a água novamente sai do tanque quando os moradores abrem a torneira, a pressão cai, o relé aciona a bomba, etc. Se o GA e o relé forem removidos dessa cadeia, o equipamento de bombeamento será ligado toda vez que a torneira for aberta. Esse uso de equipamentos caros é irracional, pois sua vida útil é limitada a um certo número de ligações e desligamentos.

O hidroacumulador pode ser fornecido como uma unidade separada ou como parte de uma estação de bombeamento. No primeiro caso, ele é conectado a uma bomba submersível através de um relé de pressão.

Além disso, a bomba fornece água rapidamente, o que pode resultar em um fenômeno como o golpe de aríete. Para o encanamento, cargas desse tipo são indesejáveis, pois podem danificar os tubos. E o hidroacumulador é um dispositivo resistente que atuará como um amortecedor e protegerá o sistema contra impactos indesejados.

Finalmente, o hidroacumulador permite criar uma certa reserva de água. Mesmo na falta de energia elétrica, por algum tempo será possível usar a água armazenada no GA. É claro que não é uma reserva tão grande quanto a de um tanque de armazenamento, mas também pode ser muito útil.

Quais são os tipos de hidroacumuladores?

Existem dispositivos verticais e horizontais, e eles são instalados de maneiras diferentes. Geralmente, tanques com capacidade de até 50 litros são colocados horizontalmente, e os de maior volume são colocados verticalmente, para não ocupar muito espaço. Isso não afeta a eficiência. Você pode escolher um modelo que seja mais conveniente de usar e que se adapte ao local onde será instalado.

O volume total do hidroacumulador e a quantidade de água que ele pode conter são indicadores diferentes. A capacidade é selecionada de acordo com as características do sistema de abastecimento de água.

Nos modelos verticais e horizontais, para remover o ar da parte onde o ar ou gás é injetado, há um bocal – uma válvula de ar. Usá-lo é muito simples.

Ele está localizado em todos os tipos de hidroacumuladores no lado oposto à instalação do flange, destinado à conexão do equipamento ao abastecimento de água.

Os tanques de membrana com corpo vermelho são destinados a sistemas de água quente sanitária ou para aquecimento. Eles devem ser usados estritamente para a finalidade indicada.

A cor do reservatório geralmente é azul, ao contrário dos tanques de expansão vermelhos para aquecimento. Eles não são intercambiáveis, pois são usados materiais diferentes na fabricação da membrana. Nos hidrotanques "frios", utiliza-se borracha alimentícia.

Além disso, os hidroacumuladores azuis podem suportar pressões mais altas do que os dispositivos para aquecimento e água quente sanitária. Não se deve usar esses reservatórios fora de sua finalidade, pois eles falharão rapidamente.

Nos hidroacumuladores orientados verticalmente, a água é fornecida por baixo e o excesso de ar é removido por cima, se necessário, liberando-o através do nipple. Nas versões horizontais, tanto o fornecimento de água quanto a liberação de ar são feitos lateralmente.

A conexão roscada para ligação ao abastecimento de água tem sempre o mesmo tamanho, que é 1 1/2 polegada. A rosca para conexão da membrana pode ser interna ou externa. Seus tamanhos também são padronizados: a rosca interna normalmente é de 1/2 polegada e a externa – 3/4 polegada. Este é um ponto importante, pois para uma conexão confiável é necessário que os tamanhos do bocal e do tubo de água coincidam.

Se você planeja organizar um sistema de abastecimento de água independente, precisa saber como funciona um hidroacumulador comum para água. É necessário decidir imediatamente sobre as opções de conexão ao encanamento e os métodos de remoção de ar, se a pressão exceder o valor normal, bem como os esquemas de conexão ao sistema.

Os modelos importados de hidroacumuladores parecem muito apresentáveis, mas nem sempre são adequados para operação em condições locais. Antes de comprar tal dispositivo, é aconselhável estudar as avaliações.

Deve-se lembrar que eles foram originalmente projetados para as condições do país onde foram fabricados, e essas condições nem sempre coincidem com as realidades locais. As condições de operação podem ser muito exigentes para os modelos ocidentais, por isso vale a pena procurar uma opção de um fabricante nacional, que também pode ser mais atraente em termos de custo.

Recomendações de instalação e operação

Instalar o hidrotanque não é difícil, basta conectá-lo ao sistema de encanamento após a bomba. Antes da entrada do dispositivo, é necessário instalar um bom filtro para limpar a água de impurezas. Elas podem se acumular internamente e danificar a membrana.

O hidroacumulador destinado a um encanamento autônomo é melhor usado com um relé de pressão, que controlará o funcionamento da bomba submersa.

É necessário escolher corretamente o local para a instalação. O HA deve ficar em um lugar onde você possa acessá-lo livremente para inspeção e manutenção do equipamento. Com o tempo, pode ser necessário reparar o dispositivo, portanto, é bom planejar com antecedência a ordem de desmontagem e as dificuldades que podem surgir nesse momento.

É muito importante que as dimensões do tubo de conexão e do cano de água coincidam. Isso evitará perdas hidráulicas devido ao estreitamento do percurso em algum trecho. O uso de adaptadores é permitido, mas não recomendado. Durante a entrada e saída de água, o tanque de membrana pode vibrar.

Recomenda-se fixá-lo na base usando juntas amortecedoras. A conexão ao sistema de água deve ser feita com uma mangueira flexível. Certifique-se de que o dispositivo esteja nivelado na horizontal e na vertical; desalinhamentos não são permitidos.

É preciso providenciar com antecedência a possibilidade de desconectar o HA do sistema de água de modo que não seja necessário drenar completamente a água do sistema. Esse requisito é atendido com a instalação de uma válvula de fechamento comum. Para pequenos recipientes, com capacidade de até 10 litros, que não possuem bico, também é necessário prever a instalação de uma torneira de drenagem.

Mais detalhes sobre como conectar o hidroacumulador ao sistema de abastecimento de água podem ser lidos em neste material.

A manutenção do tanque hidráulico se resume à inspeção cuidadosa do corpo e ao controle da pressão no compartimento de ar. Às vezes, é necessário bombear ar ou liberá-lo para restaurar os valores corretos. Normalmente, a pressão deve ser de cerca de duas atmosferas ou um pouco menos. Além disso, deve-se remover o ar que se acumulou atrás da membrana no compartimento onde a água é armazenada.

Às vezes, é possível até instalar um purgador de ar automático. Se não houver um orifício para esse procedimento, é necessário desconectar o HA do sistema de água e esvaziá-lo completamente pela torneira de drenagem. O ar sairá do tanque junto com a água. Depois, basta ligar a bomba novamente para que a água comece a entrar no tanque.

Falando sobre como funciona o hidroacumulador de membrana, vale notar que a avaria mais comum no HA – o rompimento da membrana. Este elemento elástico está sujeito a constante esforço de tração e compressão, portanto, acaba falhando com o tempo.

Aqui estão os sinais de que a membrana está rompida:

• a água sai da torneira em jatos repentinos;
• o ponteiro do manômetro “salta”;
• após liberar completamente o conteúdo do compartimento “de ar”, a água escorre do bico.

O último item permite determinar com precisão se o problema é realmente com a membrana. Se a água não sair do bico e a água entrar no sistema fracamente, provavelmente o corpo está despressurizado. É necessário inspecioná-lo cuidadosamente, encontrar e vedar as rachaduras.

A membrana pode se deteriorar devido ao desgaste ou uso inadequado. Ela precisa ser completamente substituída; reparar este elemento é inútil.

Substituir a membrana não é difícil, mas é preciso selecionar exatamente o mesmo elemento que o danificado, pois ele é projetado especificamente para este acumulador hidráulico em particular.

Para realizar o reparo, você precisa:

1. Desconecte o dispositivo do sistema de abastecimento de água.
2. Drene a água, elimine o ar.
3. Desaperte os parafusos de fixação.
4. Remova a membrana danificada.
5. Instale o elemento em bom estado.
6. Fixe-o com os parafusos.
7. Instale o acumulador hidráulico no lugar e conecte-o ao sistema.

A etapa mais difícil deste procedimento é apertar os parafusos. Deve ser uniforme, por isso é recomendado apertá-los dando uma volta alternadamente em cada elemento. Essa tática permitirá fixar corretamente a membrana no corpo e evitar que sua borda escorregue para dentro.

Alguns artesãos inexperientes, na tentativa de melhorar a qualidade da conexão, aplicam selante na borda da membrana. Isso não deve ser feito, pois o composto pode danificar a borracha e causar o efeito contrário.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Estrutura e princípio de funcionamento do acumulador hidráulico:

Para um sistema de abastecimento de água autônomo, um acumulador hidráulico é um equipamento útil que proporciona a captação automática de água, ligação/desligamento da bomba. Tal dispositivo melhorará a qualidade do abastecimento de água e evitará a quebra de dispositivos técnicos.

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