Tipos de tanques hidráulicos para sistemas de suministro de agua.
Los acumuladores hidráulicos, según el tipo de instalación, se dividen en productos verticales y horizontales. En el primer caso, los dispositivos se diferencian en que es más fácil encontrar una ubicación adecuada para su instalación. Tanto los tanques verticales como los horizontales se suministran con niples.
Simultáneamente con agua, una pequeña cantidad de aire ingresa al dispositivo. Eventualmente se acumula en el interior y ocupa parcialmente el volumen del contenedor. Para que el tanque funcione correctamente, es necesario purgar periódicamente el aire recogido a través de la boquilla.
La forma en que está dispuesto el acumulador vertical permite utilizar la boquilla para este mismo propósito. A su vez, con los tanques horizontales todo es más complicado. Además del niple diseñado para purgar el aire, se debe instalar una válvula de cierre y un drenaje al sistema de alcantarillado en el tanque de presión. Todo lo anterior aplica para modelos que pueden almacenar más de 50 litros de líquido.
Si el tanque es más pequeño, entonces el dispositivo, independientemente del tipo, no tiene dispositivos especiales para eliminar el aire de la membrana. Pero aún debe retirarse del tanque hidráulico, por lo que el agua se drena periódicamente, luego de lo cual se vuelve a llenar con líquido.
Este procedimiento se realiza en la siguiente secuencia:
- En primer lugar, desconecte la alimentación del equipo de bombeo y el interruptor de presión.
- Luego abra el mezclador más cercano.
- El agua se drena hasta que el tanque está vacío.
- Luego se cierra el grifo, se alimenta el relé y la bomba, después de lo cual el agua llena el tanque en modo automático.
Para los sistemas de ingeniería equipados de forma autónoma, se utilizan dos tipos de acumuladores hidráulicos para el suministro de agua: son azules y rojos. Esta característica les permite distinguir los tanques según su propósito. El tanque azul se usa en la disposición de los sistemas de suministro de agua fría y la batería roja se usa para el funcionamiento del circuito de calefacción.
Cuando el fabricante no designe productos con uno de estos dos colores, puede averiguar el propósito del dispositivo adquirido en la ficha técnica del producto.
Además del color, los tipos de acumuladores para el suministro de agua difieren según las características de los materiales utilizados para la producción de membranas. En cualquier caso, se utiliza caucho de alta calidad, que está destinado al contacto con los productos. Pero en los tanques rojos, se instalan membranas que están diseñadas para entrar en contacto con agua caliente y en los azules, con agua fría.
Cómo ajustar correctamente la presión en el acumulador.
El correcto funcionamiento de la estación de bombeo requiere la correcta configuración de tres parámetros principales:
- La presión a la que se enciende la bomba.
- El nivel de apagado de una unidad en funcionamiento.
- Presión de aire en el tanque de membrana.
Los dos primeros parámetros son controlados por el 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 realiza varias veces. El diseño del relé incluye dos resortes verticales. Se plantan sobre un eje de metal y se aseguran con tuercas. Las piezas 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 el sentido de las agujas del reloj comprime el resorte y aumenta el umbral para encender la bomba. Girar en sentido contrario a las agujas del reloj debilita la pieza y reduce el parámetro de actuación. El procedimiento de ajuste se lleva a cabo de acuerdo con un cierto esquema:
- La presión de aire en el tanque se verifica, si es necesario, el compresor la bombea.
- La tuerca de resorte grande gira en la dirección correcta.
- El grifo de agua se abre. La presión cae, en un momento determinado la bomba se enciende. El valor de la presión está marcado en el manómetro. Si es necesario, se repite el procedimiento.
- La diferencia de rendimiento y el límite de apagado está regulado por un pequeño resorte. Es sensible al ajuste, por lo que la rotación se realiza a media vuelta o un cuarto de vuelta.
- El indicador se determina con los grifos cerrados y la bomba encendida. El manómetro mostrará el valor al que se abrirán los contactos y la unidad se apagará. Si es de 3 atmósferas y más, se debe aflojar el resorte.
- Drene el agua y reinicie la unidad. El procedimiento se repite hasta que se obtienen los parámetros requeridos.
Se toman como base los ajustes de fábrica del relé. Están indicados en el pasaporte del dispositivo. El indicador promedio de arranque de la bomba es de 1,4 a 1,8 bar, las paradas son de 2,5 a 3 bar.
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Cómo elegir un acumulador hidráulico para sistemas de suministro de agua de una casa privada
Antes de comprar, debe considerar todos los parámetros del tanque hidráulico.
Se debe prestar especial atención a:
- volumen del tanque;
- Tipo de ubicacion;
- tipo de almacenamiento de energía;
- presión nominal;
- el costo del modelo seleccionado.
El certificado de conformidad para el tanque hidráulico se ve así
Al comprar, debe preguntar al asistente de ventas sobre la disponibilidad y el costo de las membranas o cilindros de reemplazo para el modelo seleccionado y qué tan asequibles son en principio. Sería útil verificar la documentación adjunta y el certificado de conformidad, así como aclarar el período de garantía del dispositivo.
¡Información importante! Si planea instalarlo usted mismo, debe averiguar si esta es una razón para anular la garantía. Algunos fabricantes obligan a los compradores a contratar instaladores profesionales; esto se prescribe como una de las cláusulas del acuerdo de servicio de garantía.
Es bastante difícil entender la variedad de tales productos. Hoy, en los estantes de las tiendas hay productos de varias empresas. Para ayudar al lector, considere los más famosos y populares entre la población.
Esquema de un dispositivo de suministro de agua de un pozo con la inclusión de un acumulador hidráulico en él
Instalación de un acumulador hidráulico.
Después de adquirir un modelo adecuado de bomba eléctrica para un pozo o pozo y conectarlo a la tubería, calcular el volumen y comprar el tanque hidráulico requerido, es necesario instalarlo correctamente. Si el modelo tiene un gran volumen y está instalado en patas verticales, debe utilizar las siguientes recomendaciones:
- Es mejor colocar un tanque de almacenamiento volumétrico en el punto más alto de la casa (ático, segundo piso); esto creará la máxima presión en la línea de agua.
- El piso de la habitación debe ser uniforme, la humedad no debe exceder las normas establecidas para evitar la corrosión de la brida galvanizada y la superficie del tanque.
- Lo mejor es conectar el dispositivo con una manguera de presión flexible trenzada de acero inoxidable y tuercas de unión de latón de una pulgada de diámetro. Evite las mangueras de suministro con malla de aluminio y manguitos de montaje hechos de silumin barato, una aleación frágil de aluminio y silicio.
Arroz. 10 Diagrama de conexión de un acumulador hidráulico para sistemas de suministro de agua individuales
Cómo comprobar la presión en el acumulador
Durante las mediciones, el tanque debe estar vacío. Para ello, apague la estación de bombeo, abra el grifo del agua y espere hasta que se detenga el suministro de agua.
Para medir la presión, necesita:
- desenrosque la tapa que cierra el accesorio con un carrete ubicado en el cuerpo del tanque;
- conecte un manómetro al carrete (puede usar un manómetro electrónico o de automóvil), tome una lectura y compare con el valor calculado;
- en caso de disminución del nivel de presión, bombear el compresor hasta el valor óptimo;
- purgar el aire para aliviar la presión.
Si el ajuste se realiza antes de incluir el tanque hidráulico en el sistema, debe dejarse por un día. Pasado este tiempo, tras la medición de control, se instala el dispositivo.
Determinación de los parámetros del tanque
En la mayoría de los casos de inclusiones, los tanques hidráulicos para el suministro de agua se instalan según el principio: cuanto mayor sea el volumen, mejor. Pero demasiado volumen no siempre está justificado: el tanque hidráulico ocupará mucho espacio útil, el agua se estancará en él y, si los cortes de energía son muy raros, simplemente no es necesario. Un tanque hidráulico demasiado pequeño también es ineficiente: si se usa una bomba potente, a menudo se encenderá y apagará y fallará rápidamente. Si surge una situación en la que el espacio de instalación es limitado o los recursos financieros no permiten la compra de un tanque de almacenamiento grande, puede calcular su volumen mínimo utilizando la fórmula a continuación.
Arroz. 6 Cómo calcular correctamente el volumen del tanque hidráulico en el sistema de suministro de agua
Otro método de cálculo es el cálculo del volumen requerido del tanque hidráulico según la potencia de la electrobomba utilizada.
Recientemente, han aparecido en el mercado modernas bombas eléctricas de alta tecnología con arranque y parada suaves, regulación de frecuencia de la velocidad de rotación de los impulsores en función del consumo de agua. En este caso, se elimina la necesidad de un tanque hidráulico grande: el arranque suave y el ajuste no provocan golpes de ariete, como en los sistemas con bombas eléctricas convencionales. Las unidades de control automático de dispositivos de alta tecnología con control de frecuencia tienen un tanque hidráulico incorporado de muy pequeño volumen, diseñado para su grupo de bombeo.
Fig.7 Tabla de valores calculados de presión y volumen del tanque hidráulico según los modos de operación de la línea de suministro de agua
El propósito de los acumuladores hidráulicos.
El dispositivo de acumuladores hidráulicos.
Para dotar de agua a la vivienda se utilizan en su totalidad bombas sumergibles o de superficie. Según el tipo de bomba, el acumulador puede ser horizontal o vertical. Depende del diseño cómo se eliminarán las burbujas de aire del agua. Y la elección de un dispositivo adecuado dependerá de la ubicación de la estación de bombeo y la potencia de la bomba.
Los dispositivos tienen diferencias en tipos y tamaños, pero tienen las mismas funciones, a saber:
- acumular y liberar energía hidráulica;
- Suprimir golpes de ariete y pulsaciones;
- Contribuye al funcionamiento normal de todo el sistema de plomería. Los acumuladores hidráulicos son universales y por esta razón son ampliamente utilizados en la mayoría de las industrias. También se utilizan en el transporte marítimo, aéreo y marítimo.
Aire en el acumulador
Debido al diseño especial de la capacidad del acumulador hidráulico, las cargas se reducen. El tanque hidráulico está dividido en dos partes (agua y aire) por una membrana. La presión que hay en el acumulador suaviza el golpe de ariete que es inevitable durante el funcionamiento de la estación. Además, el acumulador puede mantener la presión en el sistema de bombeo.
Propósito de los acumuladores hidráulicos y tanques de expansión.
Inicialmente, dividimos todos los tanques considerados en dos tipos principales. El primer tipo son los dispositivos diseñados para compensar el exceso de presión (volumen) en los dispositivos de calefacción. Estos son tanques de expansión, o "expansomas" de la palabra inglesa "expansion" - expansión. Para imaginar por qué se necesitan expansores, considere el funcionamiento del sistema de calefacción.Cuando la caldera se calienta, la temperatura del fluido caloportador aumenta. Cuando se calienta, el líquido se expande. Esto conduce a un aumento de su volumen de aproximadamente un 0,3% por cada 10°C. Por lo tanto, con un aumento de la temperatura de 70 ° C, el volumen inicial del refrigerante aumentará aproximadamente un 3%. El líquido es prácticamente incompresible, y si el sistema de calefacción no está equipado con un dispositivo adicional que permita que este volumen vaya a alguna parte, inevitablemente ocurrirá su destrucción.Para excluir esto, se utilizan tanques de expansión (compensación) Los tanques de expansión abiertos comunes en el pasado tenían una serie de deficiencias y prácticamente no se usan en la actualidad. Dado el conservadurismo de la ingeniería rusa, describiremos una vez más algunas de las desventajas de los tanques de expansión abiertos:
- La presencia de un tanque abierto determina la mayor volatilidad del líquido y la necesidad de su reposición constante;
- Instalación de tanque abierto más costosa. Debe instalarse en la parte superior del sistema de calefacción. Es necesario proporcionar un lugar especial y garantizar su aislamiento y congelación, mientras que un tanque cerrado se puede instalar en cualquier lugar;
- Aumento de la corrosión en el sistema debido al acceso de oxígeno al mismo;
- Un sistema de calefacción abierto funciona a baja presión y, por lo tanto, es difícil de controlar.
El segundo tipo principal de tanques son los tanques de agua (acumuladores hidráulicos). Su tarea es acumular una cierta cantidad de agua y distribuir esta cantidad bajo la presión adecuada en el momento adecuado. Al igual que los sistemas de calefacción, los depósitos de agua pueden estar abiertos o cerrados. Todas las desventajas enumeradas anteriormente para los tanques abiertos de los sistemas de calefacción se aplican a los tanques de agua. Pero además, se necesita un dispositivo para evitar el sobrellenado del tanque.La apariencia de los expansores y acumuladores hidráulicos se muestra en las siguientes figuras.
Prevención, reparación y solución de problemas.
Cualquier tipo de acumuladores para sistemas de suministro de agua requiere un mantenimiento integral y una prevención oportuna.
Hay una gran cantidad de razones para las averías de los tanques de expansión, pero las principales son la alta frecuencia de encendido del equipo de bombeo, el suministro de agua a través de una válvula de retención, baja presión de agua, baja presión de funcionamiento en el tanque hidráulico, daños en el interior. membrana o paredes exteriores de la carcasa, volumen del tanque seleccionado incorrectamente.
Para eliminar averías graves y evitar la condición de emergencia del tanque, se requieren controles regulares y mantenimiento preventivo del dispositivo.
Algunos desgloses se fijan de la siguiente manera:
- La presión del aire se incrementa al forzar a través del orificio del niple usando un equipo de bombeo o compresor.
- La superficie dañada de la membrana o carcasa se restaura en el SC (centro de servicio). Si hay daños graves, se reemplazan.
- La diferencia de presión se iguala mediante un aumento significativo en el diferencial, teniendo en cuenta la frecuencia de las inclusiones operativas del equipo de bombeo instalado.
- Se determina un volumen suficiente del tanque hidráulico antes del inicio del trabajo de instalación.
Para asegurar la continuidad del sistema, no debe haber bolsas de aire en el mismo. La frecuencia de los controles es de 1 vez cada 3 meses. Durante este período, se lleva a cabo un control total sobre los umbrales establecidos para el funcionamiento de la bomba, la configuración de los relés, la estanqueidad de la carcasa, la capacidad de servicio de la membrana y la ausencia de fugas.
El ajuste incorrecto de cualquier elemento del sistema puede afectar el rendimiento y la durabilidad del tanque hidráulico.
El acumulador para el suministro de agua caliente y agua fría se usa con éxito en casas particulares. La conexión y configuración adecuadas del dispositivo garantizarán una larga vida útil y un funcionamiento eficiente del sistema de suministro de agua.
Rendimiento óptimo
El funcionamiento de la red de suministro de agua y el recurso de la unidad dependen de varios factores:
- La elección correcta de la presión máxima y mínima a la que la bomba se enciende automáticamente.
- Ajuste adecuado del nivel de presión de aire en el tanque.
Al realizar autoverificaciones y ajustes de indicadores, debe seguir las recomendaciones de los especialistas. Como regla general, la presión de aire en el tanque de almacenamiento de presión debe estar por debajo de la presión mínima de encendido de la bomba. La diferencia en los indicadores es del 10-12%.El cumplimiento de la recomendación le permite ahorrar una pequeña cantidad de agua hasta el próximo inicio de la unidad. Ejemplo: si la estación de bombeo arranca automáticamente a 2 bar, la presión del aire debería ser 2-0,2="1,8" bar.
La presión del aire en el tanque de almacenamiento no depende de su volumen. El promedio para contenedores con un tamaño de 24-150 litros es 1,5 bar, 200-500 litros - 2 bar. La inyección inicial de aire de fábrica de 1,5 atmósferas en condiciones de bajo consumo de agua de un edificio de una sola planta 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. Reducir la presión a menos de 1 bar hará que el bulbo de goma se estire demasiado. Habrá contacto entre la membrana y la caja de metal. El contacto provocará un desgaste acelerado de la goma.
Tampoco es deseable una presión de aire excesiva (más de 1,5 bar). Ocupará la mayor parte del tanque, reduciendo la cantidad de agua absorbida. También habrá una mayor carga en las tuberías y componentes del sistema de plomería.
Cálculo de presión
Para calcular la presión de aire óptima en el tanque, existe una fórmula: P \u003d "(Hmax + 6) / 10", donde
- P es la presión del aire en atmósferas;
- Hmax es la distancia al punto más alto de la red de suministro de agua doméstica.
El punto más alto de análisis es la ducha del último piso del edificio. Se mide la distancia desde este hasta el lugar de instalación del recipiente a presión. Cuanto mayor sea el espacio, mayor será la presión requerida para levantar el agua. El uso de números agregará claridad al cálculo. Para un edificio con una altura de 2 pisos, el valor de Hmax será de 7 m, la presión será P \u003d "(7 + 6) / 10 \u003d 1.3" atmósfera. 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;
- límite de presión inferior y superior para el funcionamiento 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 el funcionamiento de la automatización (interruptor de presión). El volumen de agua procedente del acumulador hidráulico depende de la diferencia entre los indicadores de máximo y mínimo. El aumento del 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 la presión mínima en la membrana (Pmin) debe ser un 10% superior al del aire en la cavidad del tanque. Para un funcionamiento estable del sistema, la presión diferencial debe ser de 0,5 bar o más. Este valor se tiene en cuenta al calcular Pmin. El límite superior de funcionamiento (Pmax) se calcula en función de las características de la bomba: la cabeza se divide por 10. El valor calculado no corresponde al real debido a cambios en los parámetros declarados de la unidad asociados con el desgaste. Se recomienda tomar el indicador de nivel superior un 30% menos que la característica de presión.
Presión en el acumulador
En la cámara de aire del acumulador, la presión debe ser un 10% inferior a la presión cuando se encendió la bomba.
Solo se puede medir un indicador preciso de la presión del aire cuando el tanque está desconectado del sistema de suministro de agua, en ausencia de presión de agua. La presión del aire debe mantenerse constantemente bajo control, si es necesario, ajustarse, lo que agregará vida a la membrana. Además, para continuar con el funcionamiento normal de la membrana, no se debe permitir una gran caída de presión cuando la bomba se enciende y se apaga. Lo normal es una diferencia de 1,0-1,5 atm. Las caídas de presión más fuertes reducen la vida útil de la membrana, estirándola en gran medida, además, tales caídas de presión no permiten un uso cómodo del agua.
Los acumuladores hidráulicos se pueden instalar en lugares con poca humedad, que no estén sujetos a inundaciones, de modo que la brida del dispositivo pueda funcionar con éxito durante muchos años.
Al elegir una marca de acumulador hidráulico, es necesario prestar especial atención a la calidad del material del que está hecha la membrana, verificar los certificados y las conclusiones sanitarias e higiénicas, asegurándose de que el tanque hidráulico esté destinado a sistemas con agua potable. agua. También debe asegurarse de tener bridas y diafragmas de repuesto, que deben incluirse, de modo que, en caso de un problema, no tenga que comprar un nuevo tanque hidráulico.
La presión máxima del acumulador, para el cual está diseñado, no debe ser inferior a la presión máxima en el sistema de suministro de agua. Por lo tanto, la mayoría de los dispositivos pueden soportar una presión de 10 atm.
Recomendaciones de funcionamiento
Después de instalar el acumulador, se debe mantener adecuadamente. Aproximadamente una vez al mes, la configuración del interruptor de presión debe verificarse y ajustarse si es necesario. Además, es necesario verificar el estado de la carcasa, la integridad de la membrana y la estanqueidad de las conexiones.
La falla más común en los tanques hidráulicos es la ruptura de la membrana. Los ciclos constantes de tensión - compresión a lo largo del tiempo provocan daños en este elemento. Las caídas bruscas en las lecturas del manómetro generalmente indican que la membrana se ha roto y el agua ingresa al compartimiento de "aire" del acumulador.
Para asegurarse de que haya una avería, solo necesita purgar todo el aire del dispositivo. Si el agua sale del pezón después de esto, entonces la membrana definitivamente necesita ser reemplazada.
Afortunadamente, estas reparaciones son relativamente fáciles de hacer. Para esto necesitas:
- Desconecte el tanque hidráulico del suministro de agua y de la fuente de alimentación.
- Desatornille los pernos que sujetan el cuello del dispositivo.
- Retire la membrana dañada.
- Instale una nueva membrana.
- Ensamble el dispositivo en orden inverso.
- Instale y conecte el tanque hidráulico.
Al final de la reparación, se deben verificar y ajustar los ajustes de presión en el tanque y el interruptor de presión. Los pernos de conexión deben apretarse uniformemente para evitar que el nuevo diafragma se deforme y que su borde se deslice dentro de la carcasa del tanque.
Reemplazar el diafragma del acumulador es relativamente fácil, pero se debe tener cuidado para asegurarse de que el nuevo diafragma sea el mismo que el anterior.
Para hacer esto, los pernos se instalan en los zócalos, y luego, literalmente, se hacen un par de vueltas del primer perno alternativamente, se pasa al siguiente, etc. Luego, la membrana se presionará contra el cuerpo por igual en toda la circunferencia. Un error común que cometen los recién llegados al reparar un acumulador hidráulico es el uso incorrecto de selladores.
El sitio de instalación de la membrana no necesita ser tratado con un sellador, por el contrario, la presencia de tales sustancias puede dañarlo. La nueva membrana debe ser exactamente igual a la anterior tanto en volumen como en configuración. Es mejor desmontar primero el acumulador y luego, armado con una membrana dañada como muestra, ir a la tienda por un elemento nuevo.
Parámetros óptimos
Los principales factores de los que depende el funcionamiento de la red de suministro de agua y la vida útil de los equipos hidráulicos son los siguientes:
- Cálculo competente de los valores de presión máximos y mínimos a los que la bomba debe encenderse (apagarse).
- Ajuste de presión correcto en el receptor.
La presión de preinyección de aire es de 1,5 - 2 bar (dependiendo del volumen del depósito). La determinación del valor de la presión del aire para trabajar en conjunto con una estación de bombeo específica se basa en los parámetros de fábrica del interruptor de presión. El valor medio de la presión a la que se enciende la bomba es de 1,4 a 1,8 bar. El umbral de apagado suele estar en el rango de 2,5 - 3 bar. El valor óptimo de la presión del aire debe ser un 10-12 % inferior a la presión para encender la bomba.
Si se cumplen estos requisitos, después de apagar la bomba hidráulica, se garantiza que se almacenará una cierta cantidad de agua en el tanque de acumulación, suficiente para crear una presión estable hasta el próximo arranque de la bomba.
Dispositivo acumulador hidráulico
La carcasa hermética de este dispositivo está dividida por una membrana especial en dos cámaras, una de las cuales está diseñada para agua y la otra para aire.
El agua no entra en contacto con las superficies metálicas de la carcasa, ya que se encuentra en una cámara de agua-membrana fabricada con un fuerte material de caucho butílico resistente a las bacterias y que cumple con todas las normas higiénicas y sanitarias para agua potable.
En la cámara de aire hay una válvula neumática, cuyo propósito es regular la presión. El agua ingresa al acumulador a través de un tubo de conexión roscado especial.
El dispositivo acumulador debe montarse de tal manera que pueda desmontarse fácilmente en caso de reparación o mantenimiento, sin drenar toda el agua del sistema.
Los diámetros de la tubería de conexión y la tubería de descarga deben, si es posible, coincidir entre sí, esto evitará pérdidas hidráulicas no deseadas en la tubería del sistema.
En las membranas de los acumuladores con un volumen de más de 100 litros, hay una válvula especial para purgar el aire liberado del agua. Para los acumuladores de pequeña capacidad que no tienen una válvula de este tipo, se debe proporcionar un dispositivo para purgar el aire en el sistema de suministro de agua, por ejemplo, una T o un grifo que cierre la línea principal del sistema de suministro de agua.
En la válvula de aire del acumulador, la presión debe ser de 1,5-2 atm.