Acumulador hidráulico: estructura y principio de funcionamiento del tanque hidráulico en el sistema de suministro de agua

Para garantizar un funcionamiento estable del suministro de agua, es necesario averiguar qué es un acumulador hidráulico. Este útil dispositivo es necesario para automatizar el funcionamiento de un sistema de suministro de agua independiente.

También permite prolongar considerablemente la vida útil de la bomba y proteger el equipo contra los golpes de ariete.

En este material hablaremos sobre la configuración y los principios de funcionamiento de los acumuladores hidráulicos, así como proporcionaremos recomendaciones para la instalación del equipo.

Estructura y principio de funcionamiento

Lo que distingue a un acumulador hidráulico de un tanque de almacenamiento común es su estructura más compleja, que amplía notablemente su funcionalidad.

Está compuesto por:

• carcasa metálica;
• membrana interna;
• boquilla;
• tubería de agua.

La membrana divide el depósito en dos partes: una está destinada al agua y en la otra se bombea aire o gas inerte. Como resultado, el líquido dentro del dispositivo se encuentra bajo una presión determinada. Esto permite regular la presión del agua en el sistema.

Sobre para qué sirve un hidroacumulador, cualquiera que se haya enfrentado al menos una vez al problema de baja presión en el sistema podrá explicarlo. A veces se resuelve el problema con una bomba elevadora, pero el hidroacumulador – es una opción más eficaz.

Dentro del acumulador hidráulico hay una membrana que divide el dispositivo en dos partes: una para el agua y otra para el aire, por lo que el acumulador hidráulico también se denomina tanque de membrana.

Se instala en el sistema después de la bomba, en el suministro de agua exterior o interior; el esquema concreto depende de las características del sistema. El agua entra en el depósito y se acumula allí, mientras que gracias a la membrana se crea en su interior la presión necesaria para el funcionamiento normal del suministro de agua independiente, con un suministro ininterrumpido de agua a los grifos.

Un tanque de almacenamiento común no garantiza las características de presión adecuadas para el suministro de agua, ya que la presión se genera solo por la diferencia de altura entre el punto de toma de agua y el depósito de agua. En cambio, con el acumulador hidráulico no es necesario elevar el tanque al ático o a una plataforma elevada, ya que se puede bombear aire para crear la presión deseada.

Los equipos modernos, por ejemplo, lavadora automática, hidromasaje, yacuzzi, lavavajillas, solo pueden funcionar con valores normativos de presión en la red de agua. Además, es más cómodo ducharse cuando el flujo de agua es suficientemente fuerte y no sale en un chorro débil.

El hidroacumulador se utiliza obligatoriamente junto con un presostato que controla la bomba que suministra agua desde un pozo, aljibe, etc., y un manómetro destinado a controlar y supervisar los parámetros de funcionamiento del suministro de agua independiente.

El presostato y el manómetro son necesarios para automatizar el funcionamiento de la bomba, y los filtros limpian el agua de impurezas no deseadas y protegen el hidroacumulador de daños.

El presostato se ajusta de modo que, al alcanzar la presión seleccionada por el usuario, la bomba se encienda y se apague. Cuando el hidroacumulador haya acumulado suficiente agua y la presión alcance el punto máximo establecido, la bomba se apagará. Este indicador, por razones obvias, se denomina presión de desconexión.

Durante el uso de agua, la presión en el depósito disminuye gradualmente. Cuando alcanza el valor mínimo establecido (la llamada presión de conexión), la bomba comienza a funcionar. El agua entra en el recipiente, la presión aumenta, alcanza el límite y luego la bomba se apaga.

Luego, el agua vuelve a salir del depósito cuando los dueños de la casa abren el grifo, la presión baja, el presostato pone en marcha la bomba, etc. Si se elimina de esta cadena el hidroacumulador y el presostato, el equipo de bombeo se encenderá cada vez que se abra el grifo. Este uso de un equipo costoso no es racional, ya que su vida útil está limitada por un número determinado de encendidos y apagados.

El hidroacumulador puede suministrarse como unidad independiente o como parte de una estación de bombeo. En el primer caso, se conecta a una bomba sumergible a través de un presostato.

Además, la bomba suministra agua rápidamente, lo que puede derivar en un fenómeno como el golpe de ariete. Para la red de agua, estas cargas no son deseables, ya que pueden dañar las tuberías. En cambio, el hidroacumulador – es un dispositivo robusto que actuará como amortiguador y protegerá el sistema de efectos no deseados.

Por último, el hidroacumulador permite crear cierta reserva de agua. Incluso en ausencia de electricidad, se podrá utilizar durante un tiempo el agua almacenada en el hidroacumulador. Por supuesto, no es una reserva tan grande como la de un depósito de acumulación, pero también puede ser muy útil.

¿Qué tipos de acumuladores hidráulicos existen?

Existen dispositivos verticales y horizontales, y se instalan de manera diferente. Por lo general, los depósitos de capacidad de hasta 50 litros se colocan horizontalmente, y los de mayor volumen, verticalmente, para no ocupar mucho espacio. Esto no afecta la eficiencia. Se puede elegir el modelo que sea más cómodo de usar y que se adapte al lugar donde se instalará.

El volumen total del hidroacumulador y la cantidad de agua que puede contener son indicadores diferentes. La capacidad se elige en función de las características del sistema de tuberías.

En los modelos verticales y horizontales, para extraer el aire de la parte en la que se ha inyectado aire o gas, se dispone de un niple – una válvula de aire. Utilizarlo es muy sencillo.

Se encuentra, en todos los tipos de tanques hidráulicos, en el lado opuesto a la instalación de la brida destinada a conectar el equipo al suministro de agua.

Los tanques de membrana con cuerpo rojo están destinados a sistemas de ACS o para calefacción. Deben usarse estrictamente según su función.

El color del depósito suele ser azul claro o azul, a diferencia de los tanques de expansión rojos para calefacción. No son intercambiables; para fabricar la membrana se utilizan materiales diferentes. En los tanques hidráulicos 'fríos' se emplea caucho apto para uso alimentario.

Además, los acumuladores hidráulicos de color azul pueden soportar una presión más alta que los dispositivos para calefacción y ACS. No se deben utilizar estos depósitos de forma inadecuada, ya que se estropearán rápidamente.

En los acumuladores hidráulicos de orientación vertical, el agua se suministra desde abajo, y el exceso de aire se elimina por arriba si es necesario, purgándolo a través del niple. En las variantes horizontales, tanto el suministro de agua como la purga de aire se realizan lateralmente.

La conexión roscada para la conexión al suministro de agua siempre es del mismo tamaño: 1 1/2 pulgadas. La rosca para conectar la membrana puede ser interna o externa. Sus dimensiones también están unificadas; la rosca interna estándar es de 1/2 pulgada, y la externa – de 3/4 pulgadas. Este es un punto importante, ya que para una conexión segura es necesario que los tamaños del racor y de la tubería de agua coincidan.

Si se planea organizar un sistema de suministro de agua independiente, es necesario saber cómo está construido un acumulador hidráulico común para agua. Se debe decidir de inmediato las opciones de conexión a la tubería de agua y las formas de eliminar el aire si la presión supera el valor normativo, así como los esquemas de conexión al sistema.

Los modelos importados de acumuladores hidráulicos tienen un aspecto muy presentable, pero no siempre son adecuados para su funcionamiento en condiciones locales. Antes de comprar un dispositivo así, se deben estudiar las reseñas.

Se debe recordar que originalmente se diseñaron para las condiciones del país donde se fabricaron, y estas no siempre coinciden con las realidades locales. Las condiciones de operación pueden resultar demasiado complejas para los modelos occidentales, por lo que tiene sentido buscar una opción de un fabricante nacional, que también puede resultar más atractiva en cuanto al costo.

Recomendaciones de instalación y uso

Instalar el tanque hidráulico no es complicado; simplemente se conecta al sistema de tuberías después de la bomba. Antes de la entrada al dispositivo, es necesario colocar un buen filtro para limpiar el agua de impurezas. Estas pueden acumularse en el interior y dañar la membrana.

El hidroacumulador, diseñado para una tubería de agua autónoma, es mejor usarlo con un relé de presión que controle el funcionamiento de la bomba sumergible.

Es necesario elegir correctamente el lugar de instalación. El HA debe colocarse donde se pueda acceder libremente para la inspección y el mantenimiento del equipo. Con el tiempo, puede ser necesaria una reparación del dispositivo, por lo que conviene planificar con anticipación el orden de su desmontaje y las dificultades que puedan surgir durante el proceso.

Es muy importante que las dimensiones del racor y la tubería de agua coincidan. Esto permitirá evitar pérdidas hidráulicas debido a la reducción del tramo en alguna sección. El uso de adaptadores es aceptable, pero no recomendable. Durante la entrada y salida de agua, el tanque de membrana puede vibrar.

Se recomienda fijarlo a la base mediante juntas amortiguadoras. La conexión a la tubería de agua se realiza con una manguera flexible. Se debe asegurar que el dispositivo esté correctamente nivelado en horizontal y vertical; no se permiten inclinaciones.

Es necesario prever la posibilidad de desconectar el HA de la tubería de agua de manera que no sea necesario drenar completamente el agua del sistema. Este requisito se cumple instalando una válvula de cierre común. Para tanques pequeños, con capacidad de hasta 10 litros, que no tienen nippel, también se debe prever la instalación de una válvula de drenaje.

Más información sobre cómo conectar el hidroacumulador al sistema de suministro de agua se puede leer en este material.

El mantenimiento del hidrotanque se reduce a una inspección cuidadosa del cuerpo y al control de la presión en el compartimento de aire. A veces es necesario bombear aire o purgarlo para restablecer los valores correctos. Normalmente, la presión debe ser de aproximadamente dos atmósferas o un poco menos. Además, se debe eliminar el aire que se haya acumulado detrás de la membrana en el compartimento donde se almacena el agua.

A veces incluso se puede instalar un purgador de aire automático. Si no hay un orificio para este procedimiento, se debe desconectar el HA de la tubería de agua y vaciarlo completamente a través de la válvula de drenaje. El aire saldrá del tanque junto con el agua. Luego solo queda volver a encender la bomba para que el agua comience a entrar nuevamente en el tanque.

Hablando de cómo funciona el hidroacumulador de membrana, cabe señalar que la avería más común en el HA es la rotura de la membrana. Este elemento elástico está sometido constantemente a esfuerzos de tracción y compresión, por lo que con el tiempo se estropea.–

Estas son las señales de que la membrana está rota:

• el agua sale del grifo a golpes;
• la aguja del manómetro fluctúa;
• después de purgar completamente el contenido del compartimento de aire, sale agua por el nippel.

El último punto permite determinar con precisión si el problema realmente es con la membrana. Si el agua no sale por el nippel y el agua entra al sistema débilmente, lo más probable es que el cuerpo haya perdido su estanqueidad. Es necesario inspeccionarlo cuidadosamente, encontrar y sellar las grietas.

La membrana puede deteriorarse debido al desgaste o a un uso incorrecto. Es necesario reemplazarla por completo; reparar este elemento es inútil.

Reemplazar la membrana no es difícil, pero se debe seleccionar exactamente el mismo elemento que el dañado, ya que está diseñado específicamente para este GA en particular.

Para realizar la reparación, se necesita:

1. Desconectar el dispositivo del sistema de suministro de agua.
2. Drenar el agua y purgar el aire.
3. Aflojar los tornillos de fijación.
4. Extraer la membrana dañada.
5. Instalar el elemento en buen estado.
6. Fijarlo con los tornillos.
7. Instalar el GA en su lugar y conectarlo al sistema.

La etapa más difícil de este procedimiento – el apriete de los tornillos. Debe ser uniforme, por lo que se recomienda apretarlos dando una vuelta alternativamente en cada elemento. Esta táctica permitirá fijar correctamente la membrana al cuerpo y evitar que su borde se deslice hacia el interior.

Algunos técnicos sin experiencia, en su afán de mejorar la calidad de la unión, aplican sellador en el borde de la membrana. Esto no debe hacerse, ya que el compuesto puede dañar el caucho y causar el efecto contrario.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Estructura y principio de funcionamiento del GA:

Para un sistema de suministro de agua autónomo, el hidroacumulador – es un equipo útil que asegura la toma automática de agua y el encendido/apagado de la bomba. Este dispositivo mejorará la calidad del suministro de agua y evitará averías en los dispositivos técnicos.

¿Después de estudiar el material tiene preguntas? Puede plantearlas en el bloque de comentarios y nosotros intentaremos darle una respuesta extremadamente clara.