Jaký tlak by měl být v membráně akumulátoru?

Hydraulický akumulátor (expanzní membránová nádrž) slouží k udržení tlaku v tlakovém vodovodním systému a ve spojení s tlakovým spínačem umožňuje vytvořit automatickou stanici na bázi ponorného nebo povrchového čerpadla. Hlavním účelem hydraulického akumulátoru v systému je udržovat a plynule měnit tlak kapaliny v systému.

Další funkce prováděné hydraulickým akumulátorem jsou následující:

• Ochrana proti vodnímu rázu (změny tlaku kapaliny způsobené okamžitou změnou její rychlosti)
• Zajištění minimální dodávky vody
• Omezení přerušovaného spouštění čerpadla

Je to tedy hydraulický akumulátor, který umožňuje použití tlakového spínače a automatizaci procesu dodávky vody. Bez hydraulického akumulátoru nemůže relé správně fungovat, protože okamžitá změna tlaku v systému (v okamžiku otevření kohoutku, odpojení nebo připojení nových spotřebičů, zapnutí nebo vypnutí čerpadla atd.) by způsobila, že relé neustále fungovat. A to zase vede k nestabilitě napájení, přehřátí nebo poruše elektromotoru a poruše relé.

Protože voda je prakticky nestlačitelná, zapnutí čerpadla v systému s tlakovým relé, ale bez hydraulického akumulátoru, by způsobilo okamžitý nárůst tlaku v systému a relé by na to okamžitě reagovalo a čerpadlo by vypnulo. Na druhou stranu při otevření kohoutku by okamžitě poklesl tlak a relé by zareagovalo a zapnulo čerpadlo.

Koeficient stlačitelnosti vody = 5 x 10^10 1/ Pa. Tito. Zvýšení tlaku vody (tlaku vytvářeného čerpadlem) prakticky nezpůsobí změnu jejího objemu (jedná se o setiny procenta). Proto by se tlak v systému měnil vysokou rychlostí, což by způsobilo neustálou činnost relé.

Je třeba jasně chápat, že hydraulický akumulátor nevytváří žádný tlak a nečerpá vodu samotnému spotřebiteli – to vše provádí čerpadlo. Udržuje pouze tlak kapaliny, který v ní vytváří čerpadlo, a dodává vodu v tu chvíli, kdy je kohoutek spotřebitele otevřený a čerpadlo není zapnuté. Například otázka „Jaký objem hydraulického akumulátoru potřebuji, když mám dvě sprchy?“ ne zcela správně. Protože při použití sprchy (jedna nebo dvě) dodává hydroakumulátor vodu pouze do zapnutí čerpadla a poté po zbývající dobu používání dodává vodu pouze čerpadlo. A zastaví se až poté, co se zavřou všechny kohouty a tlak v nádrži stoupne na vypínací tlak.

Někdy se stává, že se čerpadlo vypne, i když spotřebitelé spotřebovávají vodu. Tento provozní režim je však nežádoucí (protože po krátké době se čerpadlo bude muset znovu zapnout) a naznačuje, že výběr čerpadla a/nebo nastavení celého systému jsou nesprávné (ve většině takových případů je nutné změnit nastavení tlakového spínače).

Jakýkoli hydraulický akumulátor je membránou rozdělen na dvě dutiny: vzduch a vodu. Přiváděním vody pod tlakem do vodní dutiny nádrže se membrána roztahuje a stlačuje vzduch ve vzduchové dutině. Membrána je tedy vyvážena tlakem na obou stranách (P1V1 = P2V2). Tlak se bude zvyšovat, dokud se čerpadlo nevypne při nastavení tlakového spínače (tlak na uzavření čerpadla). V okamžiku, kdy začne proudit voda, vzduch tlačí na membránu a tím vytlačuje vodu z akumulátoru. Tlak vody pomalu klesá a po dosažení aktivačního tlaku čerpadla relé sepne kontakty a čerpadlo se spustí. Toto je schematický diagram automatického provozu čerpadla spolu s hydraulickým akumulátorem a tlakovým spínačem.

Jaký by měl být tlak vzduchu ve vzduchové dutině akumulátoru?

Tlak ve vzduchové dutině hydraulického akumulátoru by měl být o 10 % nižší než aktivační tlak čerpadla.

Navíc tlak vzduchu je třeba měřit pouze s nádrží odpojenou od systému (bez tlaku vody). Tlak vzduchu je nutné pravidelně monitorovat a v případě potřeby vrátit do normálu, čímž se výrazně prodlouží životnost membrány. Za stejným účelem se nedoporučuje příliš velký tlakový rozdíl mezi zapnutím a vypnutím čerpadla. Optimální rozdíl je 1,0-1,5 atm. Větší rozdíly membránu více natahují (zatěžují) a tím snižují její životnost a navíc velké tlakové rozdíly nejsou pohodlné při použití vody.

Hydraulické akumulátory se doporučuje instalovat v místech, která nejsou vystavena zaplavení as nízkou vlhkostí. V tomto případě příruba akumulátoru vydrží mnohem déle. Vzhledem k tomu, že nádrž nenese žádné zatížení, není potřeba další upevnění. Hydraulický akumulátor lze jednoduše nainstalovat na podlahu na standardní podpěry.

Při výběru konkrétní značky hydraulického akumulátoru byste měli věnovat pozornost materiálu membrány, dostupnosti certifikátů a sanitárních a hygienických certifikátů osvědčujících, že je hydraulický akumulátor určen pro použití v systémech pitné vody. Je také dobré se ujistit, že máte náhradní membrány a příruby, abyste v případě problémů nemuseli kupovat úplně novou nádrž.

Maximální tlak, pro který je akumulátor dimenzován, by neměl být nižší než maximální možný tlak v systému (například při poruše tlakového spínače). To je důvod, proč je většina nádrží navržena pro tlak 10 barů.

Často vyvstává otázka, kolik vody je v akumulátoru?

Pokud například vypadne proud, kolik litrů vody lze použít?

Tato hodnota závisí na nastavení tlakového spínače. Jak asi tušíte, čím vyšší je tlakový rozdíl mezi zapnutím a vypnutím čerpadla, tím více vody vnikne do akumulátoru, nicméně tento rozdíl je nutné z výše uvedených důvodů omezit.

Jako příklad uvádíme tabulku plnicí kapacity hydraulických akumulátorů.

P vzduch, bar	0,8	0,8	1,8	1,3	1,3	1,8	1,8	2,3	2,3	2,8	2,8	4,0
P na čerpadle, bar	1,0	1,0	2,0	1,5	1,5	2,0	2,0	2,5	2,5	3,0	4,0	5,0
P off čerpadlo, bar	2,0	2,5	3,0	2,5	3,0	2,5	4,0	4,0	5,0	5,0	8,0	10,0
Celkový objem nádrže, l	Zásoba vody, l
19	5,70	7,33	4,43	4,99	6,56	2,53	7,09	5,37	7,46	6,02	8,11	8,35
24	7,20	9,26	5,60	6,31	8,28	3,20	8,96	6,79	9,43	7,60	10,24	10,55
50	15,00	19,29	11,67	13,14	17,25	6,67	18,67	14,14	19,64	15,83	21,33	21,97
60	18,00	23,14	14,00	15,77	20,70	8,00	22,40	16,97	23,57	19,00	25,60	23,36
80	24,00	30,86	18,67	21,03	27,60	10,67	29,87	22,63	31,43	25,33	34,13	35,15
100	30,00	38,57	23,33	26,29	34,50	13,33	37,33	28,29	39,29	31,67	42,67	43,94
200	60,00	77,14	46,67	52,57	69,00	26,67	74,67	56,57	78,57	63,33	85,33	87,88
300	90,00	115,71	70,00	78,86	103,50	40,00	112,00	84,86	117,86	95,00	128,00	131,82
500	150,00	192,86	116,67	131,43	172,50	66,67	186,67	141,43	196,43	158,33	213,33	219,70
750	225,00	289,29	175,00	197,14	258,75	100,00	280,00	212,14	294,64	237,50	320,00	329,55
1000	300,00	385,71	233,33	262,86	345,00	133,33	373,00	282,86	392,86	316,67	426,67	439,39

Podle této tabulky ve 200litrovém hydraulickém akumulátoru s následujícím nastavením tlakového spínače:
Aktivace čerpadla – 1,5 bar
Vypnutí čerpadla – 3,0 bar
Tlak vzduchu – 1,3 bar

Zásoba vody bude 69 litrů, což je přibližně třetina celkového objemu.

Na závěr pár slov o požadovaném objemu hydraulického akumulátoru.

Minimální doporučený objem se vypočítá podle následujícího vzorce:

A_max — odhadovaný maximální průtok vody (litr/min)
K – koeficient v závislosti na výkonu motoru čerpadla (viz tabulka níže)
P_max — vypínací tlak čerpadla, bar
P_min — tlak aktivace čerpadla, bar
P_vzduch — tlak ve vzduchové dutině hydraulického akumulátoru, bar

Výkon čerpadla, kW					0,55-1,5		2,2-3,0		4,0-5,5		7,5-9,0
Faktor K					0,25		0,375		0,625		0,875

Zvolíme minimální požadovaný objem hydraulického akumulátoru pro vodovodní systém na bázi čerpadla Aquarius BTsPE 0,5-50 U s následujícím nastavením:

P_max = 3,0 bar
P_min = 1,8 bar
P_vzduch = 1,6 bar
А_max = 2,1 m³/h (35 l/min)
K = 0,25 (protože výkon čerpadla je v rozsahu 0,55–1,5 kW)

Vybíráme další nejbližší objem hydraulického akumulátoru – 35 litrů.

Všimněte si, že objem nádrže 24-50 litrů je ve výborné shodě s jinými metodami výpočtu hydraulických akumulátorů pro domácí vodovodní systémy a empirickými doporučeními různých výrobců čerpací techniky.

Větší objem je vhodné zvolit při častých výpadcích proudu, ale je třeba pamatovat na to, že v každém případě voda naplní přibližně třetinu celkového objemu (viz tabulka obsazenosti výše). A samozřejmě, čím výkonnější čerpadlo je v systému instalováno (relevantní pro čerpadla s výkonem 1,1 kW a vyšším), tím větší velikost hydraulického akumulátoru by měla být upřednostňována, čímž se sníží počet opakovaných krátkodobých startuje a prodlužuje životnost motoru čerpadla.

Při nákupu velkoobjemových hydraulických akumulátorů si musíte uvědomit, že vodu je nutné používat pravidelně, protože při delší nečinnosti se její kvalita začíná zhoršovat. Využít veškerou vodu z hydraulického akumulátoru o objemu 24 nebo 50 litrů je totiž mnohem jednodušší a rychlejší než ze 100 nebo 200 litrového.

Modely a ceny hydraulických akumulátorů naleznete v sekci „Příslušenství čerpadel“.

Přívod vody do obytného prostoru je důležitým prvkem pohodlného bydlení. Pro nepřetržitý pohyb vody v systémech různých konstrukcí az různých zdrojů se používají čerpací stanice. Principem činnosti stanice je čerpání vody pomocí čerpadla a vytvoření potřebného tlaku pomocí hydraulického akumulátoru. Membrána baterie je jednou z hlavních částí zařízení, která umožňuje provoz zařízení s minimálním elektrickým zatížením.

Vlastnosti

Pro snížení spotřeby energie a odstranění kolísání hladiny tlaku u moderních čerpadel s hydraulickými akumulátory výrobci instalují speciální oddělovací prvek – membránu.

Tvar membránové části závisí na objemu nádoby a dodává se ve dvou variantách:

Základem je pryž nebo specializovaná pryž. Materiál pro výrobu membrány musí splňovat všechny hygienické normy a hygienické normy. Speciální pryž, která je odolná vůči plísním a plísním, vydrží vysoký tlak a široký teplotní rozsah.

Výrobci vyrábějí dva typy membrán:

Různé typy membrán plní stejné funkce a nemají žádné technické rozdíly.

Zařízení

Membrána hydraulického akumulátoru je prvkem, který umožňuje rozdělení hydraulického akumulátoru na vzduchovou a vodní. V tělese nádrže je umístěna elastická membrána tvořící dva na sobě nezávislé prostory.

Balónové membránové zařízení je naplněno vodou a v dutině mezi jeho stěnami a pláštěm akumulátoru je vzduch čerpaný pod vysokým tlakem. Na stěnách baterie je připevněna plochá membrána, která tvoří dva izolované prostory.

Pomocí aluviálních systémů je do zařízení čerpána voda až do vytvoření maximální úrovně tlaku. Odborníci nastavují požadovanou úroveň pomocí relé na těle zařízení.

Princip činnosti

Princip činnosti akumulátoru spočívá v dodávání vody do membrány čerpadlem. V dutině mezi stěnami membrány a povlakem akumulátoru vzniká tlak nutný pro provoz celého vodovodního řádu.

Když je dosaženo hodnoty nastavené na relé, čerpací systém se automaticky vypne a udržuje vnitřní tlak. To vám umožní vyhnout se změnám tlaku vody a zajistit stabilní provoz systému. Po poklesu tlaku na minimální úroveň začne čerpací jednotka automaticky čerpat vodu a znovu čerpat vzduch.

Membránová nádrž je speciální nádoba, ve které se hromadí určité množství vody. Hlavní funkcí expanzní membránové nádrže je shromažďovat vodu a dodávat ji pod nastaveným tlakem.

Výrobci vyrábějí několik typů pryžových membrán:

Malé typy membrán do 100 l jsou podobné gumové nahřívací podložce nebo skleněné dóze. Modely s objemem větším než 100 litrů připomínají hrušku nebo láhev.

Na pultech specializovaných prodejen si můžete zakoupit dva typy expanzních membránových zařízení:

• s vyměnitelnou membránou – má vysokou cenu, existuje možnost včasné výměny dílu, pokud dojde k prasknutí a deformaci;
• z pevné linky membrána – má nízké cenové rozpětí, neexistuje možnost výměny poškozených prvků a obnovení provozu vodovodního systému.

Moderní výrobci vyrábějí širokou škálu membrán pro hydraulické akumulátory, jejichž objem začíná od 10 litrů. U domácích vodáren jsou nejoblíbenější nádrže 24, 50, 60 a 80 litrů. V obytných chatách s velkým počtem lidí se instalují membrány o objemu 100, 150 a 300 litrů.

Pro nepřetržitý provoz topných systémů v místnostech různých typů a účelů odborníci doporučují instalaci expanzních nádrží Wester, monitoruje tlak v potrubí a v případě potřeby jej automaticky snižuje na přijatelnou úroveň.

Materiál

Jedním z hlavních kritérií při výběru požadované membrány je typ materiálu, ze kterého je díl vyroben. Vzhledem k tomu, že pryžový prvek je v neustálém kontaktu s vodou, musí materiál, ze kterého je membrána vyrobena, splňovat všechny hygienické normy a požadavky.

Moderní výrobci nabízejí pět typů materiálů:

• přírodní guma;
• umělý butylový kaučuk;

• umělý materiál EPDM;
• materiál pro topné systémy typu SBR;
• Materiál nitrilového typu pro olej a hořlavé látky.

Pro systémy s technologickou vodou je možné použít membrány z jakéhokoliv druhu materiálu.

Vlastnosti

Technické charakteristiky a vlastnosti membrán závisí na typu systémů, ve kterých budou použity. Výrobci vyrábějí membrány pro systémy vytápění a zásobování vodou.

Technické vlastnosti membrán pro vodovodní systémy:

• odolávat tlaku až 7 barů;
• provozován v teplotním rozsahu od 0 stupňů do 70 stupňů nad nulou;
• základem je přírodní kaučuk, který má vysokou environmentální výkonnost a odolnost vůči tvorbě mikroorganismů;
• Bílá barva.

Charakteristika a vlastnosti membrán pro topné systémy:

• základna – speciální pryž;
• má široký teplotní rozsah od -10 stupňů do +100 stupňů;
• odolává tlaku do 8 barů;
• Černá barva.

Jak si vybrat?

Při nákupu nového dílu pro výměnu deformovaného prvku je nutné vzít v úvahu model zařízení a jeho výrobce. Pouze membrány stejné značky budou mít stejné rozměry a technické vlastnosti.

Při výběru potřebné části je třeba věnovat pozornost několika technickým faktorům:

• teplotní rozsah v pracovním systému;
• doba provozu;
• dynamiku zařízení.

Výrobci vyrábějí různé typy membrán pro nádrže různých objemů. Objem nádoby musí odpovídat kupovanému dílu.

Co ovlivňuje opotřebení?

Membrána je spotřební prvek hydraulických akumulátorů, který se během provozu láme nebo deformuje a vyžaduje neustálou a včasnou výměnu. Výrobci této skupiny výrobků poskytují záruku až 5 let na nepřetržitý provoz svých výrobků.

Rychlost opotřebení součásti závisí na několika faktorech:

• poklesy tlaku v systému;
• konstantní komprese a rovnání;
• nepřetržitý proces tření;
• neustálé a náhlé změny teploty;
• zvýšená hladina tlaku.

Pro nepřetržitý provoz systému odborníci doporučují jeho kontrolu každých 6 měsíců a v případě potřeby výměnu dílů jednou za rok.

Příznaky poškození membrány:

• změny tlaku vody;
• chaotický pohyb jehly na zařízení na měření tlaku.

Nahrazení: pravidla a fáze

Před zakoupením nové membrány odborníci doporučují několikrát zkontrolovat a určit příčinu selhání zařízení. Jedním z hlavních příznaků prasknutí součásti je přívod vody v tenkém proudu se zvyšujícím se tlakem.

Membránu můžete vyměnit sami a bez zapojení specialistů. Pouze při dodržení všech požadavků a norem pro demontáž nebo instalaci membrány je možné dokončit dílo v krátkém čase na vysoké profesionální úrovni. Pokud je membrána roztržená a není možné ji vyměnit, odborníci doporučují díl utěsnit speciálním lepidlem.

To pomůže zvýšit životnost prvku, ale po krátké době je stále třeba jej vyměnit za nový.

Demontáž

Demontáž zařízení se provádí v několika fázích:

• odpojení hydraulického akumulátoru od obecného vodovodního systému;
• snížit tlak vzduchu pomocí speciálního zařízení umístěného na horním povrchu nádoby;
• odpojte hadici a kryt;
• vypusťte veškerou zbývající vodu ze zařízení;
• sejměte kryt z tlakoměru;
• vyjměte membránu speciálním otvorem ve spodní části těla;
• zkontrolujte neporušenost nádoby, odstraňte zbývající nečistoty a rez;
• nádobu omyjte a osušte.

Instalace

Instalace membrány se provádí v souladu s určitými pravidly:

• vložte držák do otvoru v horní části membrány;
• nainstalujte šroub do otvoru v držáku;
• umístěte membránu do pouzdra a zajistěte ji speciální maticí;
• nainstalujte membránovou přírubu;
• zkontrolujte případnou netěsnost hydraulického akumulátoru;
• připojte zařízení k obecnému vodovodnímu systému.

Připojení zařízení k přívodu vody

Připojení hydraulického akumulátoru k vodovodnímu systému je důležitou fází prací pro domácí kutily.

Funkce hydraulického akumulátoru:

• zvýšení životnosti vodovodních zařízení;
• snížení počtu vodních rázů;
• snížení frekvence aktivace čerpadla;
• nastavení úrovně tlaku v systému;
• vytvoření zásoby vody.

Před instalací zařízení musíte zkontrolovat úroveň tlaku a nastavit relé. Zkušení specialisté pomohou snížit nebo zvýšit tlak v akumulátoru.

Systém zásobování vodou má následující součásti:

• čerpadlo;
• zařízení hydraulického akumulátoru;
• relé indikující tlak;
• zpětný ventil;
• manometr (v případě potřeby);
• zdroj napájení.

Povrchové čerpadlo je umístěno v blízkosti hydraulického akumulátoru, zpětný ventil je připevněn k sacímu potrubí a všechny ostatní prvky jsou postupně připojeny. Montážní díly se spojují pomocí tvarovek. Jedna z armatur je připojena k nádrži, na výstupy je připojeno relé a manometr. Potrubí čerpadla a kabeláž k obecnému systému jsou připojeny k volným svorkám. Pro instalaci povrchových čerpadel je možné použít ohebné hadice s kovovým vinutím.

Pokud jeden hydraulický akumulátor v místnosti nestačí, pak je možné připojit potřebný počet zařízení. Chcete-li to provést, musíte nainstalovat odpaliště na vstupu z prvního zařízení, připojit vstup z čerpadla k prvnímu výstupu a připojit nádobu k druhému.

Moderní technologie a vývoj nových typů zařízení na zásobování vodou umožňují vytvořit vysoce kvalitní a odolný systém zásobování vodou pro obytné prostory různých typů a účelů. Před zahájením instalačních prací musíte pečlivě prostudovat celý sortiment prezentovaný na regálech obchodů a zkušení konzultanti vám pomohou udělat správnou volbu, která splňuje všechny vaše požadavky a přání.

Jak vyměnit membránu akumulátoru vlastníma rukama, se můžete naučit sledováním videa níže.