Como escolher um acumulador hidráulico para um sistema de abastecimento de água

Tipos de tanques hidráulicos para separação de água por localização e outros parâmetros

Apresentamos esta seção em forma de tabela para facilitar o entendimento:

Separação	Designação	Peculiaridades
Tipo de localização	Horizontal	O volume de tais tanques é maior. A disposição vertical permite a instalação de uma válvula de purga de ar por cima. Isso facilita a manutenção. A limitação na instalação é apenas o volume da sala.
vertical	Opções compactas, para descarga de ar em que está instalada uma válvula. A desvantagem é que alguns modelos precisam drenar completamente a água para liberar o ar, o que não é econômico.
Armazenamento de energia	Pneumoacumulação	Membrana, balão ou pistão. O problema surge quando a partição está desgastada - é necessário um reparo caro e trabalhoso.
balão ou pera	O mais popular. Quando usada, a pêra muda para uma nova por conta própria, sem o envolvimento de profissionais.
Armazenamento mecânico	Carga ou mola. O trabalho é baseado na energia cinética. Bastante volumoso, funciona de forma autônoma.

Como escolher o volume do tanque

Você pode escolher o volume do tanque arbitrariamente. Não há requisitos ou restrições. Quanto maior o tanque, mais água você terá em caso de desligamento e menos vezes a bomba será ligada.

Na hora de escolher um volume, vale lembrar que o volume que está no passaporte é o tamanho de todo o container. Água nele será quase metade menos. A segunda coisa a ter em mente são as dimensões gerais do contêiner. Um tanque de 100 litros é um barril decente - cerca de 850 mm de altura e 450 mm de diâmetro. Para ela e as cintas, será necessário encontrar um lugar em algum lugar. Em algum lugar - é na sala onde o tubo vem da bomba. Este é o local onde a maioria dos equipamentos está instalada.

Se você precisar de pelo menos algumas diretrizes para escolher o volume do acumulador, calcule a vazão média de cada ponto de extração (há tabelas especiais ou você pode ver no passaporte para eletrodomésticos). Some todos esses dados. Obtenha a taxa de fluxo possível se todos os consumidores trabalharem ao mesmo tempo. Em seguida, estime quantos e quais dispositivos podem funcionar ao mesmo tempo, calcule quanta água vai neste caso por minuto. Muito provavelmente a essa altura você já chegará a algum tipo de decisão.

Seleção de um acumulador hidráulico

O volume do tanque acumulador selecionado deve ser maior ou igual ao volume obtido como resultado do cálculo. Não há consequências negativas de superestimar o volume do acumulador, além do valor calculado, por mais que seja excedido.

Ao escolher um acumulador hidráulico, deve-se levar em consideração suas características de temperatura e resistência. A pressão máxima do tanque deve ser maior ou igual à pressão máxima no ponto de conexão.

Se a instalação de acumuladores hidráulicos for prevista para ambientes internos, deve-se levar em consideração que tanques com diâmetro superior a 750 mm e altura superior a 1,5 m não podem passar pela porta, e será necessária mecanização para mover eles. Nesse caso, é melhor dar preferência não a um, mas a vários tanques de acumuladores hidráulicos de menor capacidade.

Ao escolher um acumulador hidráulico, deve-se lembrar que o volume de água armazenado nele é em média de 40 a 50% do volume do tanque.

O volume do tanque é o principal critério de seleção

A questão mais importante é como escolher o volume do acumulador para sistemas de abastecimento de água. Para respondê-la, você precisa reunir muitos dados. Estes são o desempenho da bomba e os equipamentos da casa com equipamentos que consomem água, o número de pessoas que vivem permanentemente na casa e muito mais.

Mas antes de tudo, você precisa decidir se precisa desse reservatório apenas para estabilizar o funcionamento do sistema como um todo ou se há necessidade de abastecimento de água em caso de falta de energia.

Cilindros internos de diferentes volumes

Se a casa é pequena e equipada apenas com lavatório, vaso sanitário, chuveiro e torneira, e você não mora nela permanentemente, não pode fazer cálculos complexos. Basta comprar um tanque com um volume de 24 a 50 litros, será suficiente para que o sistema funcione normalmente e esteja protegido contra golpe de aríete.

No caso de uma casa de campo para residência permanente de uma família, equipada com tudo o que é necessário para uma vida confortável, é aconselhável abordar a questão com mais responsabilidade. Aqui estão algumas maneiras pelas quais você pode determinar o tamanho do acumulador.

De acordo com as características da bomba

Os parâmetros que afetam a escolha do volume do tanque são o desempenho e a potência da bomba, bem como o número recomendado de ciclos liga/desliga.

Quanto maior a potência da unidade, maior deve ser o volume do tanque hidráulico.
A bomba potente bombeia água rapidamente e desliga rapidamente se o volume do tanque for pequeno.
Volume suficiente reduzirá o número de partidas intermitentes, prolongando assim a vida útil do motor.

Para calcular, você precisará determinar o consumo aproximado de água por hora. Para isso, é compilada uma tabela que lista todos os dispositivos que consomem água, seu número e taxas de consumo. Por exemplo:

Tabela para determinar a vazão máxima de água

Como é quase impossível usar todos os dispositivos ao mesmo tempo, um fator de correção de 0,5 é usado para determinar a vazão real. Como resultado, chegamos a um gasto médio de 75 litros de água por minuto.

Como calcular o volume de um acumulador hidráulico para abastecimento de água, conhecendo esse valor, o desempenho da bomba e considerando que ele não deve ligar mais de 30 vezes por hora?

Digamos que a produtividade seja de 80 l/min ou 4800 l/h.
E durante o horário de pico você precisa de 4500 l/h.
Com a operação ininterrupta da bomba, sua potência é suficiente, mas é improvável que funcione por muito tempo em condições tão extremas. E se ligar mais de 20 a 30 vezes por hora, seu recurso acabará ainda mais rápido.
Portanto, é necessário um tanque hidráulico, cujo volume permitirá desligar o equipamento e dar uma pausa. Na frequência de ciclos indicada, o abastecimento de água deve ser de pelo menos 70-80 litros. Isso permitirá que a bomba funcione por um minuto a cada dois, tendo pré-enchido o reservatório.

De acordo com a fórmula de volume mínimo recomendado

Para usar esta fórmula, você precisa conhecer as configurações do pressostato que liga e desliga a bomba. A imagem a seguir ajudará você a entender:

Mudanças na pressão no acumulador quando a bomba é ligada e desligada

1 – pressão inicial Par (quando a bomba está desligada);
2 - fluxo de água no tanque quando a bomba é ligada;
3 - atingir a pressão máxima Pmax e desligar a bomba;
4 - fluxo de água com a bomba desligada. Quando a pressão atinge o mínimo Pmin, a bomba é ligada.

A fórmula fica assim:

V = K x A x ((Pmax+1) x (Pmin +1)) / (Pmax - Pmin) x (Par + 1), onde
A é a vazão estimada de água (l/min);
K - fator de correção da tabela, determinado em função da potência da bomba.

Tabela para determinar o fator de correção

Os valores da pressão mínima (partida) e máxima (desligamento) no relé, você deve definir, dependendo de qual pressão você precisa no sistema. É determinado pelo mais distante do acumulador e pelo ponto de extração altamente localizado.

Proporções aproximadas das configurações do pressostato

Para ajustar o pressostato, você precisa saber como bombear o acumulador para sistemas de abastecimento de água com ar ou sangrar o excesso. Isso exigirá uma bomba de carro que se conecte ao tanque através de um carretel.

Agora podemos calcular o volume. Por exemplo, vamos tomar:

A = 75 l/min;
Potência da bomba 1,5 kW, respectivamente K = 0,25;
Pmax = 4,0 bar;
Pmin = 2,5 bar;
Par = 2,3 bar.

Obtemos V = 66,3 litros. Os acumuladores padrão mais próximos em termos de volume têm um volume de 60 e 80 litros. Escolhemos o que é mais.

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Princípio da Operação

O tanque de armazenamento começa a acumular excesso de calor na parte superior do tanque depois que a sala é totalmente aquecida.À medida que o acumulador esfria, ele libera calor gradualmente nos sistemas de aquecimento.

A capacidade do acumulador determina quantas vezes uma caldeira de combustível sólido será carregada durante o dia.

A operação do tanque de armazenamento é baseada no uso de alta capacidade calorífica da água, que, quando resfriada em 1 ° C, libera várias vezes mais calor para aquecer 1 m 2 da sala.

Para calcular o volume do tanque de armazenamento, a relação é usada - 25 - 30 litros de capacidade por 1 kW de potência da caldeira de combustível sólido.

Por exemplo, para uma caldeira de 20 kW, o volume do tanque será de 500 a 600 litros.

Por que você precisa de um acumulador hidráulico no sistema de aquecimento, como escolher e configurar

O acumulador hidráulico é um componente integral para sistemas autônomos de encanamento e aquecimento.

Sem este dispositivo, é difícil garantir um fornecimento ininterrupto de fluido de poços e poços.

Portanto, esses mecanismos são muito populares entre os moradores de verão e proprietários de casas particulares, esta unidade geralmente vem com uma bomba, mas pode ser comprada e instalada separadamente.

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A instalação é mais frequentemente usada para necessidades de abastecimento de água.

Mas não menos relevante é o uso de um acumulador hidráulico para sistemas de aquecimento (como expelir uma eclusa de ar).

Este mecanismo serve para absorver um excesso de volume de substância líquida e, assim, reduzir o excesso de pressão na linha e, se necessário, devolver a água ao sistema para manter a pressão ideal do meio de trabalho.

Na verdade, existem três objetivos, e todos eles estão interligados:

A capacidade de acumular o volume de líquido necessário para o funcionamento normal do sistema de aquecimento.
Ao acumular água, requer excesso de pressão.
Supressão de golpe de aríete no sistema de aquecimento (como sangrar o ar através da torneira Mayevsky está escrito aqui) É por esse motivo que mesmo os menores acessórios têm um fio bastante grande.

Graças às capacidades de design do acumulador (tanque de expansão), é possível, no modo automático, normalizar a pressão do refrigerante em caso de mudança nos indicadores de temperatura.

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Função no sistema de aquecimento

As principais tarefas do acumulador:

acúmulo em si de "excedente" do refrigerante durante sua expansão;
remoção de ar;
reposição de volume em caso de possíveis vazamentos ou queda do nível da água (anticongelante).

Existem dois tipos de tanques - abertos e fechados. A segunda opção é usada na maioria dos sistemas de aquecimento modernos. Este é um acumulador hidráulico totalmente selado com membrana ou pêra (é usado em grandes tanques).

Os acumuladores hidráulicos são instalados apenas para aquecimento com bomba de circulação, pois este sistema é caracterizado por uma alta pressão de trabalho.

Esquema de montagem de um acumulador hidráulico em uma bomba submersível

O diagrama de conexão do tanque hidráulico é semelhante ao anterior, a diferença está na forma como a bomba é instalada.

O sistema de abastecimento de água da bomba submersível utiliza uma válvula de retenção que evita que a água escape da membrana de volta para a estrutura hidráulica. A válvula é montada na frente do tubo de alimentação no equipamento de bombeamento; em alguns casos, é feita uma rosca interna na tampa para isso.

Para a conexão, é usado um encaixe do diâmetro necessário com uma rosca externa. Após a instalação da válvula, é fornecido um tubo de abastecimento de água do comprimento necessário.

O comprimento é determinado de forma bastante simples: a extremidade do cabo com a chumbada é abaixada na estrutura hidráulica e o ponto superior da estrutura é marcado.Em seguida, a corda sobe e o comprimento é medido da chumbada até o ponto mais alto. A altura do ponto até o local onde o tubo da estrutura hidráulica é colocado no solo é subtraído do valor final, bem como o comprimento do equipamento de bombeamento com a válvula. O comprimento ideal do tubo é quando o equipamento se eleva acima do fundo do poço ou poço até uma altura de até 35 cm.

Além disso, a instalação e o ajuste do acumulador são realizados de acordo com o esquema padrão.

O dispositivo de acumuladores hidráulicos para abastecimento de água de casas particulares

Esta unidade é composta por duas partes - o próprio tanque hidráulico e uma membrana que divide seu volume interno em 2 seções, uma das quais é preenchida com água e a outra com ar. Os tanques hidráulicos de 100 litros ou mais estão equipados com uma válvula através da qual é expelido o ar acumulado na água. Dispositivos menores são equipados com uma válvula ou torneira especial para esta finalidade.

A membrana para o acumulador é feita de butil - um material especial emborrachado resistente ao ataque bacteriano e que atende a todos os requisitos das normas sanitárias e epidemiológicas.

Às vezes, a pêra dentro do tanque estoura - neste caso, é necessária a substituição

Qual deve ser a pressão no acumulador

O ar comprimido está em uma parte do acumulador, a água é bombeada para o segundo. O ar no tanque está sob pressão - configurações de fábrica - 1,5 atm. Essa pressão não depende do volume - e em um tanque com capacidade de 24 litros e 150 litros é a mesma. Mais ou menos pode ser a pressão máxima máxima permitida, mas não depende do volume, mas sim da membrana e está indicada nas especificações técnicas.

Pré-verificação e correção de pressão

Antes de conectar o acumulador ao sistema, é aconselhável verificar a pressão no mesmo. As configurações do pressostato dependem deste indicador, e durante o transporte e armazenamento a pressão pode cair, então o controle é muito desejável. Você pode controlar a pressão no tanque do giroscópio usando um manômetro conectado a uma entrada especial na parte superior do tanque (capacidade de 100 litros ou mais) ou instalado em sua parte inferior como uma das partes da tubulação. Temporariamente, para controle, você pode conectar um medidor de pressão do carro. Seu erro geralmente é pequeno e é conveniente para ele trabalhar. Se este não for o caso, você pode usar o regular para canos de água, mas eles geralmente não diferem em precisão.

Se necessário, a pressão no acumulador pode ser aumentada ou diminuída. Para fazer isso, há um mamilo na parte superior do tanque. Uma bomba de carro ou bicicleta é conectada através do bico e, se necessário, a pressão é aumentada. Se precisar sangrar, a válvula do mamilo está dobrada com algum objeto fino, liberando ar.

Qual deve ser a pressão do ar

Então a pressão no acumulador deve ser a mesma? Para o funcionamento normal de eletrodomésticos, é necessária uma pressão de 1,4-2,8 atm. Para evitar que a membrana do tanque rasgue, a pressão no sistema deve ser ligeiramente superior à pressão do tanque - em 0,1-0,2 atm. Se a pressão no tanque for 1,5 atm, a pressão no sistema não deve ser inferior a 1,6 atm. Este valor é ajustado no pressostato da água, que é emparelhado com um acumulador hidráulico. Estas são as configurações ideais para uma pequena casa de um andar.

Se a casa for de dois andares, você terá que aumentar a pressão. Existe uma fórmula para calcular a pressão em um tanque hidráulico:

Vatm.=(Hmax+6)/10

Onde Hmax é a altura do ponto de extração mais alto. Na maioria das vezes é um chuveiro. Você mede (calcula) a que altura em relação ao acumulador está o regador, substitui na fórmula e obtém a pressão que deve estar no tanque.

Se a casa tiver jacuzzi, tudo é mais complicado. Você terá que selecionar empiricamente - alterando as configurações do relé e observando o funcionamento dos pontos de água e eletrodomésticos. Mas, ao mesmo tempo, a pressão de trabalho não deve exceder o máximo permitido para outros eletrodomésticos e instalações hidráulicas (indicado nas especificações técnicas).

O que é um acumulador hidráulico

Um tanque de água hidráulico é um dispositivo especial selado feito de metal com uma membrana elástica interna, projetado para manter uma pressão constantemente estável no abastecimento de água.

Além disso, o dispositivo é usado para resolver as seguintes tarefas:

Proteção do equipamento de bombeamento contra o desgaste.A bomba será ligada quando a torneira da água for aberta se o tanque do acumulador estiver completamente vazio. Isso resultará em mais partidas de bombas não utilizadas e maior vida útil da bomba.
Mantendo a pressão constante no sistema de abastecimento de água, evitando quedas de pressão e golpe de aríete ao utilizar vários pontos de entrada de água.
Manter um fornecimento ideal de líquido no sistema de abastecimento de água, o que garante o fornecimento de água em condições de falta de energia frequente.

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Instalação de um acumulador de aquecimento

O tanque de expansão só deve ser instalado em uma sala aquecida. Se o peso do acumulador exceder 30 kg, ele será instalado em um suporte especial. A localização do expansor deve ser facilmente acessível para manutenção.

Sistemas de aquecimento e abastecimento de água

A inserção é feita nos tubos apenas na linha de retorno. A inserção é feita entre o radiador final, próximo à caldeira. Uma válvula de retenção e um manômetro são instalados na frente do tanque de expansão para medir constantemente a pressão no sistema.

É melhor escolher um modelo com uma membrana substituível, que é substituída em caso de avaria sem muito esforço. Se possível e desejado, o acumulador pode ser instalado sem ajuda externa, mas se você não tiver certeza ou não quiser mexer por muito tempo, poderá contratar um especialista. No entanto, neste caso, você não poderá salvar.

Acumulador de calor no sistema de aquecimento solar

A necessidade de melhorar o sistema de aquecimento de sua própria casa força os proprietários a procurar constantemente idéias úteis, dispositivos adicionais que economizam combustível, distribuem uniformemente o calor dentro da casa e aumentam a transferência de calor dos radiadores.

O problema da distribuição uniforme de calor é especialmente grave em casas com caldeiras de combustível sólido. Neles, é impossível interromper instantaneamente o processo de combustão de combustível e o fornecimento de calor à tubulação do sistema. Se você fechar a torneira de abastecimento, a água quente acumulada na entrada pode atingir o ponto de ebulição e danificar parte da tubulação. Você pode distribuir o número de gravetos ao longo do tempo. Tais soluções são trabalhosas e ineficazes. Nesse caso, é aconselhável usar um acumulador de calor, que garantirá uma distribuição uniforme do calor em toda a casa e eliminará as flutuações de temperatura.

Em casas onde um acumulador de calor está embutido, as perdas de calor são significativamente reduzidas.

Um acumulador hidráulico é um recipiente que acumula o calor produzido por uma caldeira de combustível sólido, mantendo-o por muito tempo. O dispositivo funciona com o princípio de uma garrafa térmica.

O tanque de armazenamento é composto pelos seguintes componentes:

Recipiente em aço ou aço inoxidável, tamanho grande (retangular ou redondo);
Quatro bicos dentro do tanque, espaçados em altura. Uma é a saída do aquecedor para o tanque e a outra é a entrada do sistema de aquecimento, a mesma na parte inferior;
Uma válvula de segurança é construída no acumulador na parte superior;
Do lado de fora, o recipiente é isolado com uma espessa camada de material isolante.

O tanque de reserva acumula o líquido de arrefecimento aquecido no interior, mantém o calor na casa por até dois dias após o desligamento do sistema de aquecimento.

Ao instalar um acumulador hidráulico, é necessário organizar um circuito de tubulação entre ele e a caldeira, incluindo:

Bomba de circulação;
Válvula de mistura térmica;
Tanque de expansão.

O tanque de armazenamento deve ser isolado termicamente, caso contrário, o calor gerado aquecerá o ambiente onde o acumulador está localizado.

O tanque de armazenamento funciona assim:

De uma caldeira de combustível sólido, a água aquecida entra no tubo superior;
A bomba de circulação, enquanto funciona, expele água fria do fundo do acumulador de calor para a caldeira de combustível sólido até que todo o tanque esteja cheio de água quente;
O próximo passo é fornecer água quente do tanque da bateria para o sistema de aquecimento. Com a ajuda de uma bomba de circulação do sistema de aquecimento, a água resfriada é destilada no tanque e do tanque no sistema.

Como conectar

O tanque possui duas aberturas técnicas: um tubo de derivação para conexão ao sistema e uma abertura no lado oposto, equipada com uma válvula para aliviar o excesso de pressão na câmara de gás (ar).

Na fase inicial da instalação, é necessário escolher o local certo para a instalação. Recomenda-se embutir o acumulador hidráulico no tubo de retorno de água entre a última bateria e a caldeira de aquecimento. Além disso, quanto mais próximo o tanque estiver da caldeira, melhor será para a operação estável do sistema - não haverá quedas repentinas de pressão.

Uma válvula de retenção e um manômetro devem ser colocados na frente do tanque para controlar os indicadores de pressão. A tarefa da válvula é a mesma do acumulador. Esta unidade compensa picos de pressão, mas é projetada para uma grande carga.

É importante que o tanque seja fornecido acesso gratuito a em alguns casos, os proprietários terão que ajustar independentemente a válvula da câmara de ar. É proibido colocar válvulas de corte no trecho da linha entre o acumulador hidráulico e a bomba de circulação! O reforço violará os parâmetros de resistência hidráulica

É proibido colocar válvulas de corte no trecho da linha entre o acumulador hidráulico e a bomba de circulação! A armadura violará os parâmetros de resistência hidráulica.

Cálculo do acumulador

Nos sistemas de abastecimento de água, com a ajuda de um acumulador hidráulico, muitos problemas são resolvidos e o cálculo para cada um dos casos é realizado usando vários métodos. O algoritmo acima para calcular um acumulador hidráulico permite selecionar tanques para resolver os dois problemas mais populares e determina a pressão inicial do espaço de gás, a pressão dentro e fora da bomba.

A primeira opção para calcular o acumulador é com a prioridade da frequência de acionamento da bomba. Em sistemas com estações de reforço, bombas de fundo de poço e bombas de reforço, é necessário um tanque acumulador hidráulico para reduzir a frequência de acionamento da bomba.

A água é um líquido incompressível, portanto, mesmo uma abertura de curto prazo de uma torneira em um prédio de apartamentos pode fazer com que a bomba ligue. A ativação frequente da bomba leva ao seu rápido desgaste e falha.

A frequência de comutação está relacionada à potência elétrica da bomba, portanto, por exemplo, recomenda-se ligar bombas com potência superior a 8 kW não mais de 10 vezes por hora, bombas com potência inferior a 5 kW - não mais de 20 vezes por hora, e bombas cuja potência cai na faixa de 5 a 10 kW não mais de 15 vezes por hora. Esta dependência está subjacente ao algoritmo de cálculo acima.

Além da potência da bomba, muitos outros fatores afetam a frequência de comutação permitida, por exemplo, quanto maior a massa das partes móveis, menor a frequência de comutação permitida.

Portanto, preste atenção à correspondência entre os valores de frequência de comutação obtidos como resultado da seleção do acumulador e a frequência ideal para a bomba selecionada anteriormente e, se necessário, repita o cálculo do tanque

A segunda opção para calcular o acumulador é com a prioridade do volume de água armazenado. Recomendado para sistemas onde a interrupção do abastecimento de água não é permitida, mas há interrupções no fornecimento de energia elétrica ou água de sistemas centralizados de abastecimento de água.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Neste vídeo, o princípio de operação do acumulador hidráulico é discutido em detalhes:

Para calcular o volume do acumulador, você pode usar programas especiais de calculadora. Uma dessas opções é apresentada no vídeo a seguir:

A substituição da membrana do tanque hidráulico não é um processo muito complicado. É abordado em detalhes neste vídeo:

Um acumulador hidráulico é uma parte importante de um moderno sistema autônomo de abastecimento de água.Claro, este dispositivo é mais complicado e mais caro do que um tanque de armazenamento convencional.

Mas todos os custos são totalmente pagos, porque na presença de um tanque hidráulico, a qualidade da água da torneira é melhor e a vida útil do equipamento de bombeamento aumenta significativamente. Finalmente, é simplesmente conveniente, porque há sempre uma pressão de água estável no sistema de abastecimento de água, que é atendida por uma automação confiável.

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