Hidroacumuladores para suministro de agua: principio de funcionamiento, tipos y cómo elegir correctamente

Un sistema de agua autónomo moderno debe estar equipado con un depósito para almacenar cierta cantidad de agua. Por supuesto, la opción más simple de este dispositivo – es un tanque de plástico o metal instalado en algún lugar del ático.

Sin embargo, los acumuladores hidráulicos para suministro de agua están reemplazando con confianza a los tanques de almacenamiento convencionales, ya que son más convenientes y afectan mejor el estado del sistema.

En el artículo que presentamos se describen detalladamente los tipos de acumuladores hidráulicos, se presentan las reglas para su selección. Hemos detallado cómo se realiza la instalación del equipo y su ajuste. Las recomendaciones que ofrecemos garantizarán un funcionamiento sin problemas del dispositivo y prolongarán su vida útil.

Principio de funcionamiento del tanque hidráulico típico

El acumulador hidráulico, también llamado tanque hidráulico, tanque de acumulación o tanque de presión, son diferentes nombres del mismo dispositivo.

Exteriormente es realmente un tanque metálico, y en su interior el depósito está dividido en dos partes por una junta de goma especial, que a veces se llama membrana.

La junta está firmemente fijada en el cuello del tanque, donde se encuentra la abertura para la entrada de agua. En el lado opuesto del recipiente hay otra abertura, destinada al aire.

Aquí se instala una boquilla común. ¿Para qué se hace todo esto? La membrana divide el depósito hidráulico en dos compartimentos. A un lado de esta junta se encuentra el agua, y al otro – el aire a una presión determinada.

Para medir la presión en el acumulador hidráulico se utiliza un manómetro. Algunos modelos están adicionalmente equipados con un filtro para evitar la entrada de contaminantes. El material de la membrana – es un caucho especial. No solo es elástico, sino también seguro para la salud de las personas.

El acumulador hidráulico está dividido por una membrana en dos partes. A un lado de este inserto se encuentra el agua, y al otro – aire a presión, lo que permite generar presión en el sistema de fontanería.

Al conectar el hidroacumulador al sistema de suministro de agua, el agua de dicho dispositivo fluye con una presión estable, lo que permite mejorar la calidad del agua de la red y proporcionar las condiciones necesarias para el funcionamiento de los electrodomésticos.

La membrana del depósito hidráulico contiene una cierta cantidad de agua que cambia constantemente, por lo que la membrana se estira o se contrae continuamente. Al aumentar el volumen de agua, el gas se comprime y la presión aumenta. El relé que registra los límites de presión da órdenes a la bomba para encender/apagar.

Por ejemplo, para el funcionamiento normal de lavadoras automáticas, dispositivos de hidromasaje y otros equipos similares, se requieren ciertos niveles de presión en la tubería de agua. Casi siempre los hidroacumuladores están equipados con un dispositivo regulador especial: el presostato.

Este dispositivo se puede ajustar de manera que encienda y apague la entrada de agua al depósito hidráulico dependiendo de la presión del aire. Funciona así: a medida que se extrae agua del dispositivo, la presión en su cámara de aire disminuye.

Cuando alcanza el nivel mínimo, el presostato activa automáticamente el equipo de bombeo para reponer el volumen de agua. Como resultado, la presión en el hidroacumulador vuelve a aumentar. Al alcanzar el valor máximo establecido de presión, el presostato detiene la entrada de agua al hidroacumulador.

Este esquema permite hacerse una idea del lugar que ocupa el acumulador hidráulico en el sistema de suministro de agua autónomo de una casa particular.

Este sistema permite reducir significativamente el número de encendidos/apagados de la bomba, lo que prolonga la vida útil del equipo. Si la bomba estuviera conectada directamente a la tubería doméstica, el número de ciclos de encendido y apagado sería mucho mayor.

La presencia de dicho depósito en el sistema de tuberías garantiza la estabilidad de su funcionamiento, así como la protección contra posibles golpes de ariete.

Además, dentro del hidroacumulador siempre hay una cierta reserva de agua, que puede ser muy útil, por ejemplo, en caso de avería de la bomba. Comprender los principios de funcionamiento del hidroacumulador permite elegir el dispositivo adecuado, garantizar su correcta instalación y mantenimiento.

Tipos de tanques acumuladores hidráulicos

Los hidroacumuladores se diferencian por el tipo de instalación: pueden ser horizontales y verticales. Los hidroacumuladores verticales son buenos porque es más fácil encontrar un lugar adecuado para su instalación.

Tanto la variedad vertical como la horizontal están equipadas con un niple. Junto con el agua, también entra cierta cantidad de aire en el dispositivo. Este aire se acumula gradualmente en el interior y 'consume' parte del volumen del hidrodepósito. Para que el dispositivo funcione correctamente, es necesario purgar este aire de vez en cuando a través de ese mismo niple.

Según el tipo de instalación, se distinguen los hidroacumuladores verticales y horizontales. Tienen algunas diferencias en el proceso de mantenimiento, pero la elección se ve influenciada en gran medida por el tamaño del lugar de instalación.

En los hidroacumuladores que se instalan verticalmente, hay un niple diseñado específicamente para este fin. Basta con presionarlo y esperar a que el aire abandone el dispositivo. Con los depósitos horizontales es un poco más complicado. Además del niple para purgar el aire del recipiente, se instala una válvula de cierre y un desagüe al alcantarillado.

Todo esto se aplica a los modelos capaces de acumular un volumen de líquido superior a 50 litros. Si la capacidad del modelo es menor, no hay ningún dispositivo especial para eliminar el aire de la cavidad de la membrana, independientemente del tipo de instalación.

Pero aún así es necesario eliminar el aire de ellos. Para ello, se drena periódicamente el agua del hidroacumulador y luego se vuelve a llenar el depósito con agua.

Antes de comenzar el procedimiento, se debe desconectar la alimentación eléctrica del presostato y la bomba, o de toda la estación de bombeo si el hidrodepósito forma parte de dicho dispositivo. Después de eso, simplemente abra el grifo más cercano.

El agua se drena hasta que el depósito esté vacío. Luego se cierra el grifo, se suministra alimentación eléctrica al presostato y a la bomba, y el agua llenará el depósito del hidroacumulador en modo automático.

Los acumuladores hidráulicos con carcasa azul se usan para agua fría, y los rojos – para sistemas de calefacción. No se deben usar estos dispositivos en otras condiciones, ya que se diferencian no solo por el color, sino también por el material de la membrana y la capacidad de soportar un cierto nivel de presión.

Normalmente, los tanques destinados a sistemas autónomos de ingeniería se diferencian por el color: azules y rojos. Esta es una clasificación muy simple: si el acumulador hidráulico es azul, significa que está destinado a sistemas de suministro de agua fría, y si es rojo – para instalación en el circuito de calefacción.

Si el fabricante no ha indicado su producto con uno de estos colores, entonces la función del dispositivo debe consultarse en la ficha técnica del producto. Además del color, estos dos tipos de acumuladores hidráulicos se diferencian principalmente por las características del material utilizado en la fabricación de la membrana.

En ambos casos se trata de caucho de alta calidad, destinado al contacto con alimentos. Pero en los tanques azules hay membranas diseñadas para el contacto con agua fría, y en los rojos – con agua caliente.

Muy a menudo, el acumulador hidráulico se suministra como parte de una estación de bombeo que ya está equipada con un presostato, manómetro, bomba de superficie y otros elementos

Los dispositivos azules pueden soportar una presión más alta que los tanques rojos. No se recomienda usar acumuladores hidráulicos destinados a sistemas de ACS para agua fría y viceversa. Las condiciones de funcionamiento incorrectas provocarán un desgaste rápido de la membrana, el acumulador hidráulico deberá repararse o incluso reemplazarse por completo.

¿Cómo elegir el tanque hidráulico adecuado?

Uno de los indicadores más importantes al elegir un acumulador hidráulico – es la cantidad de agua que puede contener. Para ello, se puede usar la siguiente fórmula:

Al elegir un acumulador hidráulico, se debe calcular el volumen adecuado del dispositivo. Un acumulador demasiado pequeño no cubrirá las necesidades del sistema, y uno demasiado grande generará costos innecesarios.

Y de esta tabla se puede tomar el valor del coeficiente de corrección en función de la potencia de la bomba:

Al calcular el volumen del tanque acumulador hidráulico para un sistema de suministro de agua, se debe usar un coeficiente de corrección especial que tenga en cuenta la potencia de la bomba de agua

Para uso doméstico, generalmente es suficiente un dispositivo con una capacidad de aproximadamente 25-50 litros. Por supuesto, el valor calculado rara vez coincide con los volúmenes reales de los modelos típicos de acumuladores hidráulicos.

En ese caso, simplemente se toma un tanque con un volumen un poco mayor. Por ejemplo, si mediante la fórmula se calcula un valor de 32,5 L, se puede adquirir sin problema un tanque de 35 litros.

Debe recordarse que las dimensiones exteriores del tanque y el volumen de agua que puede contener son cifras diferentes. Normalmente, el agua ocupa aproximadamente un tercio del volumen total del hidroacumulador. De la fórmula queda claro que cuanto más potente sea la bomba utilizada para el suministro autónomo de agua en la casa, mayor capacidad de hidroacumulador se debe adquirir.

Los frecuentes cortes de electricidad en la zona donde se encuentra la casa son una buena razón para elegir un tanque más grande. De este modo, la familia dispondrá de una pequeña reserva de agua.

Sin embargo, no conviene excederse y elegir un hidroacumulador demasiado grande. En un dispositivo así, el agua se renovará demasiado lentamente, lo que provocará un deterioro de su calidad.

En esta tabla se presentan detalladamente los datos sobre el volumen de agua que se puede almacenar en un hidroacumulador con características específicas.

Por ello, en los cálculos se considera el volumen máximo de agua que circula por el sistema de tuberías. Otro punto importante se refiere a los modelos de fabricación extranjera. Estos dispositivos no siempre pueden conectarse sin problemas a los sistemas de tuberías en Rusia o en los países de la antigua Unión Soviética.

Instalación y ajuste

La instalación de un hidroacumulador tiene requisitos más estrictos que la instalación de un tanque de almacenamiento normal. La cuestión es que un depósito instalado en el ático es estático, mientras que el hidrotanque está en movimiento dinámico: el agua entra y sale del depósito, la membrana se estira y se contrae, etc.

Para que la vibración no se transmita al sistema de suministro de agua ni a los objetos circundantes, el hidroacumulador se instala sobre una base firme y nivelada, utilizando juntas de goma amortiguadoras.

El lugar donde se instala el hidroacumulador debe ser lo suficientemente amplio y accesible. Estos dispositivos requieren ajustes, revisiones y mantenimiento periódicos.

Antes de la instalación, es necesario determinar qué presión debe tener el hidroacumulador vacío. El valor nominal de este parámetro suele ser de 1,5 bares. El fabricante establece esta presión. Sin embargo, con el tiempo, parte del aire puede escapar del depósito.

Para medir la presión en el hidroacumulador se puede utilizar cualquier manómetro que funcione correctamente y que permita obtener datos con una precisión de al menos 0,5 bares.

Por lo tanto, se debe medir la presión con un manómetro y luego bombear aire o purgarlo si la presión es excesiva. También conviene verificar el valor de la presión normal de aire en el hidroacumulador vacío utilizando la ficha técnica del producto. Dado que la válvula tiene dimensiones estándar, prácticamente cualquier manómetro servirá para las mediciones.

Si por alguna razón el hidroacumulador no viene equipado con un instrumento de medición, se puede utilizar un manómetro de automóvil. Lo importante es que esté en buen estado y sea lo suficientemente preciso. Se requiere una escala con divisiones de 0,5 bares o menores. También se pueden utilizar dispositivos electrónicos para estas mediciones.

La conexión a las tuberías de agua se realiza mediante adaptadores flexibles. Hay que recordar que el diámetro de los adaptadores debe coincidir con el tamaño de las tuberías de agua; no se permite la reducción. Antes de llenar el tanque con agua, se debe eliminar todo el aire de la membrana.

Para amortiguar las vibraciones que se generan durante el funcionamiento del hidroacumulador, al conectar el dispositivo al sistema de agua se utilizan mangueras flexibles especiales del diámetro adecuado.

La primera vez, se bombea agua al interior lo más lentamente posible, en un chorro fino con baja presión. Esto es necesario para no dañar la membrana, que podría haberse apelmazado o deformado ligeramente durante el almacenamiento en el almacén.

Estos detalles pueden parecer insignificantes, pero pueden afectar significativamente el estado del hidroacumulador. También es importante el ajuste de la presión en el depósito.

Después de que el hidroacumulador se haya llenado de agua, es necesario medir nuevamente la presión del aire. Cuanto menos aire haya en el hidroacumulador y menor sea su presión, mayor será el volumen de agua que se puede bombear. Pero cuanto menos aire, menor será la presión de trabajo del agua a la salida del hidroacumulador.

Se permite reducir la presión del aire en el dispositivo hasta un nivel de 1 bar, si es necesario crear un volumen adicional de agua para almacenamiento. Sin embargo, la presión del agua en el sistema disminuirá. El propietario del dispositivo deberá elegir entre una buena presión y la posibilidad de bombear un gran volumen de agua al depósito.

En cualquier caso, el valor mínimo de la presión del aire debe ser de 1 bar. Si hay poco aire en el depósito, la membrana, llena de agua, se estirará y podría tocar las paredes metálicas del hidrotanque. Este contacto es inaceptable, ya que, bajo su influencia, el caucho comenzará a deteriorarse, el hidroacumulador se romperá y será necesario reemplazar la membrana.

Después de que el hidrotanque esté lleno, configurado y conectado al sistema de fontanería, puede ajustar el presostato. Este suele venir con instrucciones en las que se detalla el procedimiento.

Debajo de la tapa de la carcasa del dispositivo se encuentran dos muelles de ajuste. El muelle grande, designado como P, permite ajustar la presión mínima a la que el presostato activa la bomba y comienza a bombear agua al hidroacumulador.

Con el muelle pequeño, designado como P, se ajusta la diferencia entre la presión superior y la inferior, es decir, la presión de desconexión y de conexión. A medida que se extrae agua del hidrotanque, la presión cambia.

Cuando alcance la marca inferior, los contactos del presostato se cerrarán y la bomba se encenderá. Durante el ajuste del presostato, tendrá que llenar el hidroacumulador un par de veces y luego vaciarlo.

Por lo general, la diferencia entre la presión de conexión y la de desconexión es de aproximadamente dos bares. En la ficha técnica del hidrotanque se indica la presión máxima para la que está diseñado el dispositivo, pero no tiene sentido intentar presurizarlo al límite.

Al trabajar en condiciones límite, los elementos del dispositivo se desgastan más rápido. Durante el proceso de ajuste del presostato, se debe tener en cuenta un aspecto importante: la diferencia entre la presión de corte y la presión del aire en el hidroacumulador debe ser de aproximadamente el 10%.

Recomendaciones de operación

Una vez que el hidroacumulador está instalado, es necesario realizar un mantenimiento adecuado. Aproximadamente una vez al mes se deben verificar los ajustes del presostato y corregirlos si es necesario. Además, se debe revisar el estado de la carcasa, la integridad de la membrana y la estanqueidad de las conexiones.

La avería más frecuente en los hidroacumuladores – la rotura de la membrana. Los ciclos constantes de estiramiento – compresión con el tiempo provocan daños en este elemento. Los cambios bruscos en las lecturas del manómetro suelen indicar que la membrana se ha roto y el agua ingresa al compartimiento de “aire” del hidroacumulador.

Para confirmar la existencia de la avería, simplemente debe purgar todo el aire del dispositivo. Si a continuación sale agua del niple, significa que la membrana definitivamente necesita ser reemplazada.

Afortunadamente, realizar esta reparación es relativamente sencillo. Para ello, es necesario:

1. Desconecte el hidroacumulador de la tubería de agua y del suministro eléctrico.
2. Desatornille los pernos que sujetan el cuello del dispositivo.
3. Retire la membrana dañada.
4. Instale una membrana nueva.
5. Monte el dispositivo en orden inverso.
6. Realice la instalación y conexión del hidroacumulador.

Al finalizar la reparación, se deben verificar y ajustar las configuraciones de presión en el depósito y el relé de presión. Los pernos de conexión deben apretarse de manera uniforme para evitar que la nueva membrana se desplace y que su borde no se deslice hacia el interior del cuerpo del hidroacumulador.

Reemplazar la membrana del hidroacumulador es relativamente sencillo, sin embargo, debe asegurarse de que la membrana nueva sea igual que la anterior.

Para ello, los pernos se colocan en los alojamientos y luego se dan literalmente un par de vueltas al primer perno, se pasa al siguiente, etc. De esta forma, la membrana quedará presionada contra el cuerpo de manera uniforme en toda la circunferencia. Un error común de los principiantes en la reparación de hidroacumuladores – el uso incorrecto de selladores.

El lugar de instalación de la membrana no necesita tratamiento con sellador; al contrario, la presencia de tales sustancias puede dañarla. La membrana nueva debe ser exactamente igual que la vieja tanto en volumen como en configuración. Es mejor desmontar primero el hidroacumulador y luego, armado con la membrana dañada como muestra, ir a la tienda a comprar un elemento nuevo.

Conclusiones y video útil sobre el tema

En este video se explica en detalle el principio de funcionamiento del hidroacumulador:

Para calcular el volumen del hidroacumulador, se pueden usar programas calculadores especiales. Una de esas opciones se presenta en el siguiente video:

El reemplazo de la membrana del hidroacumulador – un proceso no demasiado complicado. Se explica en detalle en este video:

El hidroacumulador – una parte importante del sistema de suministro de agua autónomo moderno. Por supuesto, este dispositivo es más complejo y caro que un tanque de almacenamiento convencional.

Pero todos los costos se compensan completamente, ya que con la presencia del hidroacumulador, tanto la calidad del agua de la tubería es mejor como la vida útil del equipo de bombeo aumenta significativamente. Finalmente, es simplemente conveniente, porque en la tubería siempre hay una presión de agua estable, de la que se encarga una automatización confiable.

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