Conexión del hidroacumulador al sistema de suministro de agua: variantes y esquemas típicos

Un sistema autónomo de suministro de agua – es una estructura técnica compleja que requiere el uso de un impresionante conjunto de medios técnicos. Para automatizar el funcionamiento del equipo de bombeo y el suministro de agua a los grifos, será necesaria la instalación del hidroacumulador. Reconozca que no todos los propietarios saben cómo instalarlo, y ni siquiera qué tipo de dispositivo es.

Le explicaremos detalladamente cómo se realiza la conexión del hidroacumulador al sistema de suministro de agua. Analizaremos en detalle qué se necesita para su instalación, en qué redes de suministro de agua independientes se utiliza, con qué equipo y cómo se puede operar.

La instalación del hidroacumulador realizada según nuestras recomendaciones evitará múltiples problemas potenciales: protegerá los electrodomésticos, minimizará el efecto del golpe de ariete. Para optimizar la comprensión, la información presentada se complementa con fotos, esquemas y videos.

Estructura y finalidad del hidroacumulador

Hidroacumulador, que también se denomina hidrotanque o tanque de membrana, – es un recipiente metálico hermético en cuyo interior se aloja una membrana elástica en forma de pera parcialmente llena de agua. En esencia, la membrana, colocada dentro del cuerpo del hidrotanque y fijada a este mediante una brida con un tubo de conexión, divide su capacidad en dos partes: la de agua y la de aire.

Al aumentar el volumen de agua en el hidrotanque, el volumen de aire disminuye de forma natural. Como resultado, la presión aumenta en el sistema de suministro de agua. Al alcanzar los parámetros de presión establecidos por el usuario, esta es registrada por el relé, que envía sistemáticamente la orden de apagar la bomba.

El cuerpo del tanque está hecho de metal, pero el agua no entra en contacto con él: está contenida dentro de una cámara de membrana fabricada de butilo de caucho resistente.

Este material resistente a las bacterias ayuda a que el agua no pierda las cualidades que le exigen las normas sanitarias e higiénicas. El agua potable, al interactuar con el caucho, conserva todas sus excelentes propiedades.

El agua ingresa al tanque de membrana a través de un tubo de conexión provisto de una unión roscada. Idealmente, el tubo de presión y la salida de la tubería de conexión deben tener el mismo diámetro. Esta condición permite evitar pérdidas hidráulicas adicionales dentro de la tubería del sistema.

En los acumuladores hidráulicos que forman parte de los sistemas domésticos de suministro de agua, se utiliza aire. Si este dispositivo está destinado a uso industrial, se bombea gas.

Para regular la presión dentro del dispositivo, en la cámara de aire se ha previsto una válvula neumática especial. El aire se bombea al compartimento designado a través de una boquilla de automóvil estándar. Por cierto, a través de ella no solo se puede añadir aire, sino también purgar el exceso si es necesario.

El aire se bombea dentro del tanque de membrana utilizando para ello una bomba de automóvil compacta o una simple bomba de bicicleta. Cuando el agua ingresa a la pera de goma, el aire comprimido ofrece resistencia a su presión, evitando que la membrana se rompa. La presión dentro del acumulador hidráulico también se regula mediante aire comprimido.

El hidroacumulador consta de los siguientes elementos: 1 – cuerpo metálico, 2 – membrana de goma, 3 – brida provista de válvula, 4 – niple para inflar aire, 5 – aire a presión, 6 – patas, 7 – plataforma de montaje para la bomba

Principio de funcionamiento del hidroacumulador

Si el sistema acaba de montarse, la mayor parte del volumen interior del hidroacumulador la ocupa la cámara destinada al aire.

Al entrar en la membrana en forma de pera a través del conducto, el agua comprime el aire. Esto ocurre hasta que se alcanza la presión prevista. Luego, el relé apaga la bomba. El funcionamiento del relé se puede ajustar.

Cuando se abre la válvula y se utiliza el agua, se produce una despresurización del sistema. El aire, presionando la membrana, ayuda a que el agua salga del depósito. Este proceso continúa hasta que la presión en el sistema desciende al mínimo establecido: -1,5 atm. En ese momento, la bomba debe ponerse en marcha para inyectar agua al tanque.

Como se sabe, el agua también contiene aire disuelto. Cuando se acumula dentro de la bolsa de la membrana, el funcionamiento del hidroacumulador se deteriora, por lo que es necesario purgarlo. En algunos modelos, para este fin hay una válvula especial. Si no hay válvula, se debe realizar un mantenimiento preventivo al tanque de membrana cada 1-3 meses.

Es importante instalar correctamente el hidroacumulador en el sistema de suministro de agua. Así, en caso de avería o durante trabajos de mantenimiento, el dispositivo podrá desmontarse fácilmente sin necesidad de vaciar completamente el agua de todo el sistema.

Al abrir cualquier grifo de agua del sistema, el volumen de agua en el tanque disminuye y, como consecuencia, baja la presión. El relé detecta la caída de presión hasta el valor establecido y pone en marcha la bomba (+)

Función en la red de suministro de agua

Podría parecer que el dispositivo simplemente deja pasar el agua. ¿Se podría prescindir de él? En realidad, es gracias al tanque hidráulico que se mantiene una presión estable en el sistema de agua.

La bomba de agua, cuando está presente, no se enciende con tanta frecuencia, lo que permite utilizar su vida útil de manera eficiente. Además, el sistema de extracción y transporte de agua está protegido de manera confiable contra los golpes de ariete.

Si por alguna razón se corta el suministro eléctrico, una pequeña reserva de agua de emergencia en el tanque ayudará a resolver las tareas domésticas más urgentes.

Detallemos la lista de ventajas que proporciona este dispositivo tan sencillo:

• Desgaste prematuro de la bomba. En el tanque de membrana hay cierta reserva de agua. Satisface las necesidades prioritarias de los propietarios de la vivienda. Y solo cuando se agota la reserva, se enciende la bomba. Cabe señalar que todas las bombas tienen un número máximo de encendidos por hora. Con la presencia de un hidroacumulador, este indicador no se superará y el equipo durará más.
• Estabilización de la presión en el sistema. Si se abren dos grifos al mismo tiempo, por ejemplo, en el baño y en la cocina, las fluctuaciones de presión pueden afectar la temperatura del agua. Esto es muy desagradable, especialmente para los miembros del hogar que están duchándose en ese momento. Gracias al hidroacumulador, se pueden evitar este tipo de inconvenientes.
• Golpes de ariete. Estos fenómenos, que pueden dañar la tubería, pueden ocurrir en el momento de encender la bomba. Con un hidrobac, el riesgo de golpe de ariete está prácticamente eliminado.
• Reserva de agua. En una casa de campo, el problema del suministro de agua es particularmente crítico. Si ocurre un corte de electricidad repentino y la bomba no puede funcionar, para resolver problemas urgentes ya no es necesario almacenar agua en un balde u otro recipiente. En el depósito del hidroacumulador hay agua y se renueva regularmente.

Es evidente que la presencia de este dispositivo en un sistema de suministro de agua independiente de las redes centralizadas no es casual. Es necesario y útil.

El hidroacumulador en el circuito de suministro de agua realiza varias funciones importantes: protege los equipos de los golpes de ariete, proporciona una reserva de agua y crea las condiciones para la automatización de su extracción.

Variantes de depósitos de membrana cerrados

Los tanques de membrana se utilizan en tuberías instaladas para diferentes fines, entre los que se incluyen:

• Suministro de agua fría. El tanque se utiliza para almacenar y suministrar agua fría, protege diversos electrodomésticos de los golpes de ariete al cambiar la presión en el sistema. Prolonga la vida útil de las bombas al reducir la cantidad de encendidos.
• Suministro de agua caliente. El dispositivo utilizado debe funcionar correctamente en condiciones de alta temperatura.
• Sistemas de calefacción. Estos tanques se denominan de expansión. Funcionan como parte de sistemas de calefacción cerrados y son componentes importantes de los mismos.

Según su configuración, los hidrobacs pueden ser horizontales o verticales. Sin embargo, su principio de funcionamiento no depende de la configuración.

Los hidroacumuladores destinados a ser incluidos en el sistema de suministro de agua se pintan de azul, mientras que los que funcionan en el circuito de calefacción – de rojo. Estos dos tipos de tanques de membrana también tienen algunas diferencias constructivas distintivas, lo que se aprecia claramente en el esquema presentado (+).

Una característica destacable es la presencia de una válvula especial para purgar el aire en la parte superior de los modelos verticales cuyo volumen supera los 50 litros. Como se mencionó anteriormente, este aire se acumula en la parte superior de la cámara a medida que el dispositivo funciona. Por lo tanto, la presencia de una válvula de purga en ese lugar es una medida totalmente justificada.

Si es necesario purgar las masas de aire al utilizar modelos horizontales, para ello se utiliza un desagüe o un grifo separado ubicado detrás del tanque de membrana. Para extraer el aire de dispositivos pequeños, será necesario drenar completamente el agua del mismo.

Dado que los modelos verticales y horizontales son igualmente eficaces y funcionales, se debe elegir el dispositivo adecuado según las dimensiones del espacio donde se ubicará. Se elige el modelo que mejor se adapte a la habitación.

Además de las características estructurales y los diferentes propósitos, los tanques también pueden diferir en su capacidad: en esta foto se muestran hidroacumuladores de varios volúmenes, diseños y propósitos.

Esquemas de conexión del hidroacumulador

Este dispositivo puede conectarse al sistema de suministro de agua de diferentes maneras. La elección del esquema de conexión del hidroacumulador depende del uso que se le dará y de las funciones que se le asignarán. Veamos los esquemas de conexión más populares.

Variante estándar con bomba de superficie

La opción más común de suministro autónomo de agua con hidroacumulador es el tándem con una bomba de superficie. En este caso, el hidrotanque puede ser parte del equipo de bombeo integral, ensamblado por el fabricante en condiciones de fábrica, o un componente independiente ubicado junto a la bomba en un cajón o en un cuarto de servicio calefaccionado.

Ante el hidroacumulador se coloca una válvula de retención para evitar cambios en la dirección del flujo, después de este se sitúa un relé de presión que reacciona a los cambios de presión y un manómetro para monitorear los parámetros de trabajo.

Para una conexión normal al circuito de agua, el tanque hidráulico suele estar equipado con un tubo de conexión angular que se conecta a la brida:

Utilización con estación de bombeo de refuerzo

El grupo de bombeo de tipo refuerzo se utiliza para mantener y regular constantemente la presión en tuberías con un consumo activo de agua. Normalmente, en estas estaciones hay una bomba que funciona en modo continuo.

Si surge la necesidad de conectar bombas adicionales, el hidroacumulador ayuda a compensar los picos de presión que se generan en el sistema.

Dentro del sistema de suministro de agua de una estación de bombeo de refuerzo, el hidroacumulador cumple la función de fuente de emergencia de suministro de agua y de un amortiguador que evita los golpes de ariete al conectar capacidades adicionales.

Se utiliza el mismo esquema si el suministro eléctrico a las bombas de refuerzo del sistema es inestable, pero el abastecimiento de agua debe ser ininterrumpido. Durante el corte de electricidad se utiliza la reserva de agua que contiene el hidroacumulador. En esencia, el depósito de membrana actúa en ese período como una fuente de reserva de suministro de agua.

Cuanto más potente es la estación de bombeo, mayores son las tareas que se le asignan. Debe mantener una presión más alta, y mayor debe ser también el volumen de su hidroacumulador.

Aplicación en esquemas con bomba sumergible

Para alargar al máximo la vida útil del grupo de bomba sumergible, el número de arranques por hora debe corresponder a las características técnicas declaradas del dispositivo. Normalmente, este indicador es de entre 5 y 20 veces.

Si la presión en la red de agua potable baja, al alcanzar el valor mínimo, el relé se activa y enciende la bomba que suministra agua. En los valores máximos de presión, el relé se desactiva y se detiene el suministro de agua.

Si en el esquema de suministro de agua hay una bomba sumergible, el hidroacumulador prolongará su vida útil, ya que no tendrá que encenderse y apagarse si el consumo de agua por parte de los usuarios es reducido.

Si el sistema de suministro de agua es autónomo y pequeño, incluso un volumen reducido de consumo de agua puede activar la bomba. En este caso, la explotación de la bomba será poco eficiente y el propio dispositivo durará menos de lo que desearía su propietario.

La reserva de agua que contiene el depósito de membrana solucionará la situación. Además, no permitirá picos de presión en el momento en que comience a funcionar la bomba sumergible.

Para elegir un hidroacumulador del volumen adecuado, es necesario conocer las siguientes características: la potencia y la frecuencia de arranque de la bomba, el caudal de agua previsto por hora y la altura de instalación del dispositivo.

Si en el esquema de conexión figura un calentador de agua de acumulación, el hidroacumulador cumple la función de tanque de expansión. Si se calienta el agua, su volumen aumenta. Se expande. Para un espacio cerrado, como lo es el sistema de suministro de agua, este proceso podría tener consecuencias destructivas si no fuera por el hidrotanque.

En el esquema con calentador de agua acumulador, el hidroacumulador se utiliza como tanque de expansión, que salva al sistema de roturas, ya que el agua incompresible se expande notablemente al calentarse.

Para incluir en este esquema, es necesario seleccionar el hidroacumulador teniendo en cuenta las siguientes características: la temperatura máxima del agua calentada y la presión máxima permitida en el sistema de suministro de agua.

Selección del tanque de membrana con conocimiento de causa

El hidroacumulador es un recipiente cuyo órgano de trabajo principal es la membrana. De su calidad depende cuánto tiempo funcionará el dispositivo desde el momento de la conexión hasta la primera reparación.

Se consideran mejores los productos de caucho alimentario (isobutilado). El metal de la carcasa del producto solo es importante para los tanques de expansión. Allí donde el agua se contiene en la pera, las características del metal no tienen importancia decisiva.

Si no presta especial atención al grosor de la brida de su compra, en un año o año y medio, y no en 10-15 años como usted planea, tendrá que comprar un dispositivo completamente nuevo o, en el mejor de los casos, cambiar la brida misma.

Se debe prestar especial atención al elegir el dispositivo a la brida, que generalmente se fabrica de metal galvanizado. El grosor de este metal es muy importante. Con un grosor de solo 1 mm, la vida útil del producto no será más de 1,5 años, ya que en el metal de la brida inevitablemente se formará un agujero que dejará fuera de servicio todo el dispositivo.

Además, la garantía del tanque es de solo un año, mientras que la vida útil declarada es de 10 a 15 años. Así que el agujero aparecerá justo después de que expire el período de garantía. Y soldar o cerrar el metal delgado será imposible. Se puede, por supuesto, intentar encontrar una brida nueva, pero lo más probable es que se necesite un tanque nuevo.

Para evitar tales desgracias, se debe buscar un tanque cuya brida esté hecha de acero inoxidable o de galvanizado grueso.

Conexión del hidroacumulador al circuito de suministro de agua

Como se desprende de todo lo escrito anteriormente, el tanque de membrana no es simplemente un recipiente con agua. Es un dispositivo especial involucrado en un proceso de trabajo continuo. Por lo tanto, el procedimiento de instalación no es tan simple como podría parecer. Debe fijarse con mucho cuidado, teniendo en cuenta los factores de vibración y ruido.

Es necesario fijar el hidroacumulador a la superficie con juntas de goma para reducir el nivel de ruido durante su funcionamiento y disminuir el impacto de las vibraciones en el propio dispositivo.

Se fija al suelo con juntas de goma y a la tubería – mediante adaptadores de goma. Además, hay que tener en cuenta que el diámetro de la conexión no puede disminuir a la salida del sistema hidráulico.

Con el tanque nuevo hay que manejarlo con especial cuidado, llenándolo de agua bajo presión débil. La membrana podría haberse apelmazado por un almacenamiento prolongado. Un chorro de agua brusco puede dañarla e incluso dejarla completamente fuera de servicio. Es mejor eliminar todo el aire de la ampolla de la membrana antes de comenzar a llenarla de agua. El lugar de instalación del hidroacumulador debe elegirse teniendo en cuenta su accesibilidad.

El proceso de conexión del hidroacumulador se realiza en la secuencia estándar:

Ajuste correcto del nuevo dispositivo

El nuevo hidrotanque debe revisarse para ver cuál es el nivel de su presión interna. Se supone que debe ser de 1,5 atm. Pero durante el transporte del producto desde el lugar de producción hasta el almacén y durante el almacenamiento, podría haber ocurrido una fuga que redujo este importante indicador en el momento de la venta. Se puede comprobar la presión quitando la tapa del niples y realizando las mediciones.

Para medir la presión se pueden usar manómetros de diferentes tipos:

• Electrónicos. Son dispositivos caros. El resultado de su trabajo puede verse afectado por la temperatura y la carga de la batería.
• Mecánicos. Se fabrican en carcasa de metal, también llamados automotrices. Si este aparato ha pasado la prueba exitosamente, no hay mejor que él. Para obtener el valor más preciso, ya que solo se necesita medir 1-2 atm., es mejor comprar un aparato con muchas divisiones en la escala de medición.

Las estaciones de bombeo económicas y las bombas automáticas suelen estar equipadas con manómetros de carcasa plástica. El error en las lecturas de estos modelos chinos es demasiado grande.

Si en el tanque hay un volumen de aire menor del necesario, el agua ocupará su lugar. Esto afectará la presión del agua en la tubería. Con una presión alta, el caudal también será constantemente alto. Una presión mayor proporcionará una menor reserva de agua en la pera de membrana, por lo que la bomba tendrá que encenderse con más frecuencia. Si no hay electricidad, la reserva de agua puede no ser suficiente para todas las necesidades.

Por lo tanto, a veces es más sensato sacrificar presión para lograr otros objetivos importantes. Sin embargo, es mejor no reducir la presión por debajo de los valores recomendados, ni exceder las características límite. La falta de presión puede provocar que la superficie de la pera entre en contacto con el cuerpo del tanque, lo cual no es deseable.

Para medir la presión se pueden usar diferentes dispositivos, pero el óptimo es un manómetro automotriz relativamente económico con carcasa metálica y una escala suficientemente amplia de resultados de medición.

Presión de aire óptima

Para que los electrodomésticos funcionen correctamente, la presión en el hidroacumulador debe estar en el intervalo de 1,4-2,8 atm. Para una mejor conservación de la membrana, es necesario que la presión en el sistema de fontanería supere en 0,1-0,2 atm. la presión en el tanque. Por ejemplo, si dentro del tanque de membrana la presión es de 1,5 atm., en el sistema debe ser de 1,6 atm.

Ese es precisamente el valor que se debe configurar en el relé de presión de agua, que funciona en conjunto con el hidroacumulador. Para una casa de campo de una planta, este ajuste se considera óptimo. Si se trata de una casa de dos plantas, la presión deberá aumentarse. Para calcular su valor óptimo se aplica la siguiente fórmula:

Vatm. = (Hmax + 6) / 10

En esta fórmula, V atm. es la presión óptima, y Hmax es la altura del punto de toma de agua más elevado. Por lo general, se trata de la ducha. Para obtener el valor deseado, se debe calcular la altura de la alcachofa de la ducha con respecto al hidroacumulador. Los datos obtenidos se introducen en la fórmula. Como resultado del cálculo, se obtendrá el valor óptimo de presión que debe tener el tanque.

Tenga en cuenta que el valor obtenido no debe exceder las características máximas permitidas para otros aparatos domésticos y sanitarios, de lo contrario simplemente dejarán de funcionar.

Si se habla de manera simplificada del sistema independiente de suministro de agua de la vivienda, sus componentes son:

• bomba,
• hidroacumulador,
• relé de presión,
• válvula de retención,
• manómetro.

El último elemento se utiliza para poder controlar la presión de forma rápida. Su presencia permanente en el sistema de suministro de agua no es necesaria. Puede conectarse solo en el momento en que se realizan las mediciones de prueba.

Como puede ver, en este esquema el manómetro no se muestra, pero eso no significa que no sea necesario. Simplemente se conecta en el momento de realizar las mediciones de control.

Al participar en el esquema una bomba de superficie, el hidroacumulador se monta junto a ella. La válvula de retención se instala en la tubería de succión, y los demás elementos forman un conjunto único, conectándose entre sí mediante un racor de cinco salidas.

El dispositivo de cinco salidas es perfecto para este propósito, ya que tiene salidas de varios diámetros. Las tuberías de entrada y salida y algunos otros elementos del conjunto pueden conectarse al racor mediante tuercas de unión rápida (americanas) para facilitar las labores de mantenimiento y reparación en secciones individuales de la tubería.

Sin embargo, este racor puede reemplazarse por un montón de elementos de conexión. Pero, ¿para qué?

En este esquema, el orden de conexión se ve claramente. Cuando se conecta el racor al hidroacumulador, es necesario asegurarse de la estanqueidad de la unión.

Entonces, el hidroacumulador se conecta a la bomba de la siguiente manera:

• una salida de una pulgada conecta el propio racor al tubo del hidroacumulador;
• a las salidas de un cuarto de pulgada se conectan el manómetro y el relé de presión;
• quedan dos salidas libres de una pulgada, a las que se conectan la tubería de la bomba y la derivación hacia los consumidores de agua.

Si en el esquema funciona una bomba de superficie, es mejor conectar el hidroacumulador a ella mediante una manguera flexible con revestimiento metálico.

A las partes que terminan en manguitos se conectarán la tubería de la bomba y la derivación de la tubería que irá hacia los consumidores de agua.

El hidroacumulador se conecta a la bomba sumergible exactamente de la misma manera. La particularidad de este esquema es la ubicación de la válvula de retención, que no tiene ninguna relación con los temas que estamos tratando hoy.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Si después de leer el texto aún no le queda claro cómo se debe conectar el hidroacumulador, mire este video, en el que se muestran de forma breve pero extremadamente clara todos los detalles de este procedimiento.

El hidrotanque es un elemento importante del sistema de tuberías de agua. Con su ayuda se resuelve toda una serie de tareas. Y realizar con sus propias manos una conexión adecuada del acumulador hidráulico, resulta que no es nada difícil. Pero las ventajas de su uso son indiscutibles.

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