Priključivanje hidroakumulatora na sustav vodoopskrbe: mogućnosti i tipične sheme

Autonomni sustav vodoopskrbe – složena tehnička građevina koja zahtijeva korištenje impresivnog niza tehničkih sredstava. Kako biste automatizirali rad crpne opreme i opskrbu vodom do slavina, bit će potrebna instalacija hidrobaka. Složite se, ne zna svaki vlasnik kuće kako ga instalirati, pa čak ni što je to uređaj.

Mi ćemo vam detaljno objasniti kako se izvodi priključivanje hidroakumulatora na sustav vodoopskrbe. Detaljno ćemo vam obraditi što je potrebno za njegovu montažu, u kojim se neovisnim vodovodnim mrežama koristi, s kojom opremom i kako se može eksploatirati.

Instalacija hidrauličkog spremnika izvedena prema našim preporukama spriječit će mnoge moguće probleme: zaštitit će kućanske uređaje, minimizirat će učinak hidrauličkog udara. Radi optimizacije percepcije, predstavljene informacije nadopunjuju fotografije, sheme i videozapisi.

Uređaj i namjena hidrobaka

Hidroakumulator, koji se inače naziva hidrobakom ili membranskim spremnikom, – je hermetički zatvorena metalna posuda u kojoj se nalazi elastična membrana u obliku kruške djelomično ispunjena vodom. U suštini, membrana smještena u tijelo hidrobaka i pričvršćena na njegovo tijelo prirubnicom s priključkom, dijeli njegov kapacitet na dva dijela: vodeni i zračni.

Pri povećanju volumena vode u hidrobaku prirodno se smanjuje volumen zraka. Kao rezultat, tlak u sustavu koji opskrbljuje vodom raste. Kada se postignu parametri tlaka koje je postavio korisnik, on se bilježi relejom koji sustavno daje naredbu za isključivanje crpke.

Tijelo spremnika izrađeno je od metala, ali voda nije u kontaktu s njim: zatvorena je unutar membrane komore, koja se proizvodi od čvrste gumene butilne gume.

Ovaj materijal otporan na djelovanje bakterija pomaže vodi da ne izgubi ona svojstva koja se od nje zahtijevaju sanitarnim i higijenskim normama. Pitka voda u interakciji s gumom zadržava sva svoja izvrsna svojstva.

Voda u membranski spremnik ulazi kroz priključnu cijev opremljenu navojnim spojem. Tlačna cijev i izlaz spojnog vodovoda trebali bi, u idealnom slučaju, imati iste promjere. Ovaj uvjet omogućuje izbjegavanje dodatnih hidrauličkih gubitaka unutar cjevovoda sustava.

U onim hidroakumulatorima koji su dio kućanskih sustava vodoopskrbe koristi se zrak. Ako je ovaj uređaj namijenjen za industrijsku primjenu, u njega se upumpava plin.

Za regulaciju tlaka unutar uređaja, u zračnoj komori predviđen je poseban pneumatski ventil. Zrak se upumpava u predviđeni odjeljak kroz obični automobilski ventil. Usput, kroz njega se može ne samo dopumpati zrak, već i, ako je potrebno, ispustiti višak.

Zrak se upumpava u membranski spremnik koristeći u tu svrhu kompaktnu automobilsku ili jednostavnu biciklističku pumpu. Pri ulasku vode u gumenu krušku, komprimirani zrak pruža otpor njezinom pritisku, ne dopuštajući membrani da pukne. Tlak unutar hidroakumulatora također se regulira pomoću komprimiranog zraka.

Hidroakumulator se sastoji od sljedećih elemenata: 1 – metalno tijelo, 2 – gumena membrana, 3 – prirubnica opremljena ventilom, 4 – nipel kroz koji se može upumpati zrak, 5 – zrak pod tlakom, 6 – nogice, 7 – montažna platforma za pumpu.

Princip rada hidroakumulatora

Ako je sustav tek montiran, veći dio unutarnjeg volumena hidroakumulatora zauzima ona komora koja je namijenjena zraku.

Ulazeći u kruškoliku membranu kroz priključak, voda sabija zrak. To se događa sve dok se ne postigne predviđeni tlak. Zatim relej isključuje pumpu. Rad releja može se podesiti.

Kada otvorimo ventil i koristimo vodu za svoje potrebe, dolazi do depresurizacije sustava. Zrak, pritišćući membranu, pomaže vodi izaći iz spremnika. Taj će se proces događati sve dok tlak u sustavu ne padne na postavljeni minimum od -1,5 atm. U tom trenutku trebala bi se uključiti pumpa koja tlači vodu u spremnik.

Kao što je poznato, u vodi također ima otopljenog zraka. Kada se on nakupi unutar membrane u vrećici, rad hidroakumulatora se pogoršava, stoga ga je potrebno ispustiti. Na nekim modelima za tu svrhu postoji poseban ventil. Ako ventila nema, potrebno je svakih 1-3 mjeseca provesti profilaksu membranskog spremnika.

Važno je pravilno ugraditi hidroakumulator u sustav vodoopskrbe. Tada će se u slučaju kvara ili izvođenja profilaktičkih radova na njemu, uređaj moći lako rastaviti tako da se ne mora potpuno ispustiti voda iz cijelog sustava.

Prilikom otvaranja bilo koje slavine u sustavu, volumen vode u spremniku se smanjuje, a posljedično pada tlak. Pad tlaka na zadanu vrijednost bilježi relej koji pokreće pumpu u rad (+)

Uloga u vodovodnoj mreži

Čini se da uređaj jednostavno propušta vodu kroz sebe. Moglo li bi se bez njega? Zapravo, upravo uz pomoć hidrospremnika u vodovodnom sustavu održava se stabilan tlak.

Vodena pumpa se, kada je prisutna, ne uključuje tako često, što omogućuje ekonomično korištenje njenog radnog vijeka. Osim toga, sustav crpljenja i transporta vode pouzdano je zaštićen od hidrauličkih udara.

Ako iz bilo kojeg razloga nestane napona u električnoj mreži, mala «hitna» zaliha vode u spremniku pomoći će riješiti hitne kućanske potrebe.

Pojasnimo popis prednosti koje pruža ovaj prilično jednostavan uređaj:

• Prijevremeno trošenje pumpe. U membranskom spremniku nalazi se određena zaliha vode. Ona zadovoljava hitne potrebe vlasnika vikendice. I tek kada zaliha presuši, uključit će se pumpa. Treba napomenuti da sve pumpe imaju normu uključivanja tijekom jednog sata. Uz prisutnost hidroakumulatora, taj pokazatelj neće biti premašen, i uređaj će trajati duže.
• Stabilizacija tlaka u sustavu. Ako istovremeno uključite dvije slavine, primjerice u kupaonici i kuhinji, promjene tlaka mogu utjecati na temperaturu vode. To je vrlo neugodno, posebno za one ukućane koji se u tom trenutku tuširaju. Zahvaljujući hidroakumulatoru takve se neugodnosti mogu izbjeći.
• Hidraulički udari. Te pojave, koje mogu oštetiti cjevovod, mogu nastati u trenutku uključivanja crpke. S hidrobakom rizik od nastanka hidrauličkog udara praktički je isključen.
• Zaliha vode. U vikendici problem opskrbe vodom posebno je izražen. Ako dođe do iznenadnog nestanka struje i crpka ne može obavljati svoje funkcije, za rješavanje hitnih problema više nije potrebno držati zalihu vode u kanti ili drugom spremniku. U spremniku hidroakumulatora voda postoji i redovito se obnavlja.

Očito je da prisutnost ovog uređaja u sustavu opskrbe vodom neovisnom o centraliziranim mrežama nije slučajna. On je potreban i koristan.

Hidroakumulator u krugu opskrbe vodom obavlja niz važnih funkcija: štiti opremu od hidrauličkih udara, osigurava zalihu vode, stvara uvjete za automatizaciju njezinog zahvata.

Varijante membranskih zatvorenih spremnika

Membranski spremnici koriste se u sklopu cjevovoda montiranih za različite namjene, a među njima su:

• Opskrba hladnom vodom. Spremnik se koristi za akumulaciju i opskrbu hladnom vodom, štiti razne kućanske uređaje od hidrauličkih udara pri promjeni tlaka u sustavu. Produljuje radni vijek crpki smanjenjem broja njihovih uključivanja.
• Opskrba toplom vodom. Uređaj koji se pritom koristi mora uspješno raditi u visokotemperaturnom režimu.
• Sustavi grijanja. Takvi se spremnici nazivaju ekspanzijskim. Oni djeluju u sklopu zatvorenih sustava grijanja i njihovi su važni sastavni dijelovi.

Ovisno o konfiguraciji, hidrobaci mogu biti horizontalni i vertikalni. Međutim, princip njihovog rada ne ovisi o konfiguraciji.

Hidroakumulatori namijenjeni uključivanju u sustav opskrbe vodom boje se plavom bojom, a oni koji rade u shemi grijanja – crvenom. Ove dvije vrste membranskih spremnika imaju i neke konstrukcijske posebnosti, što se jasno vidi na prikazanoj shemi (+)

Kao posebnost može se navesti prisutnost posebnog ventila za ispuštanje zraka u gornjem dijelu vertikalnih modela čiji volumen prelazi 50 litara. Taj se zrak, kao što je već rečeno, nakuplja u gornjem dijelu komore tijekom rada uređaja. Stoga je prisutnost ispusnog ventila na tom mjestu sasvim opravdana mjera.

Ako je pri radu horizontalnih modela potrebno ispustiti zračne mase, za tu se svrhu koristi odvod ili zasebna slavina smještena iza membranskog spremnika. Da biste izvukli zrak iz uređaja male veličine, morat ćete potpuno ispustiti vodu iz njega.

Budući da su vertikalni i horizontalni modeli jednako učinkoviti i funkcionalni, odgovarajući uređaj treba odabrati na temelju dimenzija prostorije u kojoj će biti smješten. Koji model bolje odgovara prostoriji, taj se i uzima.

Osim konstrukcijskih značajki i različite namjene, spremnici se mogu razlikovati i po svom kapacitetu: na ovoj fotografiji prikazani su hidroakumulatori različitih volumena, konstrukcija i namjene.

Sheme priključivanja hidroakumulatora

Ovaj se uređaj može spojiti na vodovodni sustav na različite načine. Odabir sheme spajanja hidroakumulatora ovisi o tome u kojem će se svojstvu koristiti i koje će mu se funkcije namijeniti. Razmotrimo one sheme spajanja koje su najpopularnije.

Standardna varijanta s površinskom crpkom

Najčešća varijanta autonomne vodoopskrbe s hidroakumulatorom je tandem s površinskom pumpom. U tom slučaju hidrospremnik može biti dio složene crpne opreme, sastavljene od strane proizvođača u tvorničkim uvjetima, ili zasebna komponenta smještena pored pumpe u kesonu ili u grijanoj pomoćnoj prostoriji.

Ispred hidroakumulatora postavlja se povratni ventil kako bi se spriječila promjena smjera toka, iza njega se postavlja tlačni relej koji reagira na promjenu tlaka, i manometar za praćenje radnih parametara.

Za normalno spajanje na vodovodni krug, hidrospremnik se obično oprema kutnom cijevi koja se spaja na prirubnicu:

Korištenje s podiznom crpnom stanicom

Crpni agregat za povišenje tlaka koristi se za stalno održavanje i regulaciju tlaka u cjevovodima s aktivnom potrošnjom vode. Obično takve stanice imaju crpku koja radi u stalnom režimu.

Ako se ukaže potreba za spajanjem dodatnih crpki, hidroakumulator pomaže kompenzirati skokove tlaka koji pritom nastaju u sustavu.

U sastavu sustava vodoopskrbe podizne crpne stanice, hidroakumulator obavlja funkciju hitnog izvora vodoopskrbe i svojevrsnog amortizera koji sprječava hidrauličke udare u slučaju priključenja dodatnih kapaciteta.

Ista se shema koristi ako je opskrba električnom energijom za podizne crpke u sustavu nestabilna, a vodoopskrba unatoč tome mora biti neprekidna. U razdoblju isključenja električne energije koristi se ona zaliha vode koja se nalazi unutar hidroakumulatora. U suštini, membranski spremnik u tom razdoblju igra ulogu rezervnog izvora vodoopskrbe.

Što je crpna stanica snažnija, to su veći zadaci koji se na nju stavljaju. Ona mora održavati veći tlak, veći mora biti i volumen njezina hidroakumulatora.

Primjena u shemama s potopnom crpkom

Kako bi se maksimalno produžio vijek trajanja potopnog crpnog agregata, broj uključivanja u roku od jednog sata mora odgovarati deklariranim tehničkim karakteristikama uređaja. Obično je taj pokazatelj reda 5-20 puta.

Ako tlak u vodovodnoj mreži padne, pri dostizanju minimalne vrijednosti aktivira se relej koji uključuje crpku koja dovodi vodu. Pri maksimalnim vrijednostima tlaka relej se isključuje, opskrba vodom prestaje.

Ako u shemi vodoopskrbe postoji potopna crpka, tada će hidroakumulator produžiti njezin vijek trajanja, jer se neće morati uključivati i isključivati ako su potrošnje vode korisnika male.

Ako je sustav vodoopskrbe autonoman i malen, čak i mali volumen potrošnje vode može pokrenuti crpku. U tom će slučaju rad crpke biti neučinkovit. A sam uređaj neće trajati onoliko dugo koliko bi vlasnik želio.

Ta zaliha vode koja se nalazi u membranskom spremniku spasit će situaciju. Osim toga, neće dopustiti skok tlaka u trenutku kada potopna crpka započne svoj rad.

Kako bi se odabrao hidrospremnik odgovarajućeg volumena, potrebno je znati sljedeće karakteristike: snagu i učestalost uključivanja crpke, predviđenu potrošnju vode po satu i visinu postavljanja uređaja.

Ako se u shemi priključenja pojavljuje akumulacijski bojler, tada hidroakumulator u njoj obavlja funkciju ekspanzijske posude. Ako se voda zagrije, njezin se volumen poveća. Ona se širi. Za zatvoreni prostor, kakav je sustav vodoopskrbe, takav bi proces mogao dovesti do razornih posljedica da nema hidrospremnika.

U krugu s akumulacijskim grijačem vode hidroakumulator se koristi kao ekspanzijska posuda koja sprječava pucanje sustava, jer nestlačiva voda znatno širi kada se zagrijava.

Za uključivanje u ovaj krug morate odabrati hidroakumulator uzimajući u obzir sljedeće karakteristike: maksimalnu temperaturu grijane vode i maksimalno dopušteni tlak u vodovodnom sustavu.

Odabir membranskog spremnika s poznavanjem posla

Hidroakumulator je spremnik čiji je glavni radni organ membrana. O njezinoj kvaliteti ovisi koliko dugo će uređaj trajati od trenutka priključenja do prvog popravka.

Najboljima se smatraju proizvodi od prehrambene (izobutilirane) gume. Metal kućišta proizvoda važan je samo za ekspanzijske posude. Tamo gdje se voda nalazi u kruški, karakteristike metala nemaju presudnu važnost.

Ako ne obratite posebnu pažnju na debeljinu prirubnice vašeg proizvoda, već nakon godinu i pol, a ne nakon 10–15 godina, kako ste planirali, morat ćete kupiti potpuno novi uređaj ili u najboljem slučaju zamijeniti samu prirubnicu.

Posebnu pažnju pri odabiru uređaja treba usmjeriti na prirubnicu, koja se u pravilu izrađuje od pocinčanog metala. Debljina ovog metala vrlo je važna. Pri debljini od samo 1 mm vijek trajanja proizvoda bit će najviše 1,5 godina, jer će se u metalu prirubnice sigurno stvoriti rupa koja će onesposobiti ciđeli uređaj.

Pritom jamstvo za spremnik iznosi samo godinu dana uz deklariani vijek trajanja od 10–15 godina. Tako da će se rupa pojaviti upravo nakon isteka jamstvenog roka. I lemiti ili zavariti tanki metal bit će nemoguće. Možete, naravno, pokušati pronaći novu prirubnicu, ali vjerovatno će biti potreban novi spremnik.

Da biste izbjegli takve nevolje, trebate tražiti spremnik čija je prirubnica izrađena od nehrđajućeg čelika ili debelog pocinčanog lima.

Priključivanje hidroakumulatora na krug vodoopskrbe

Kao što je postoalo jasno iz svega napisanog, membranski spremnik nije samo spremnik s vodom. To je poseban uređaj uključen u kontinuirani radni proces. Stoga postupak njegove instalacije nije tako jednostavan kao što se može činiti. Treba ga pričvrstiti vrlo pažljivo, uzimajući u obzir čimbenike vibracije i buke.

Potrebno je pričvrstiti hidroakumulator na površini pomoću gumenih podložaka kako bi se smanjila razina buke pri njegovom radu i smanjio utjecaj vibracija na sam uređaj.

Na pod se pričvršćuje pomoću gumenih podložaka, a na cijevovod – pomoću gumenih adaptera. I također treba uzeti u obzir da se promjer dovodnog voda ne smije smanjivati na izlazu hidrauličkog sustava.

S novim spremnikom treba postupati posebno oprezno, puneći ga vodom pod slabim pritiskom. Membrana se od dugog skladištenja mogla zgrudati. Oštar mlaz vode može je oštetiti i potpuno onesposobiti. Ispravnije je ukloniti sav zrak iz mjehura membrane prije nego što počnete puniti vodom. Mjesto za postavljanje hidroakumulatora treba odabrati uzimajući u obzir njegovu dostupnost.

Proces povezivanja hidroakumulatora odvija se standardnim redoslijedom:

Ispravno podešavanje novog uređaja

Novi hidrospremnik treba provjeriti kolika je razina njegovog unutarnjeg tlaka. Pretpostavlja se da bi trebao iznositi 1,5 atm. No tijekom transporta proizvoda od mjesta proizvodnje do skladišta i tijekom skladištenja moglo je doći do istjecanja koje je u trenutku prodaje smanjilo ovaj važan pokazatelj. Tlak se može provjeriti skidanjem kapice na ventilu i izvođenjem mjerenja.

Za mjerenje tlaka mogu se koristiti različite vrste manometara:

• Elektronski. To su skupi uređaji. Na rezultat njihovog rada može utjecati temperatura i napunjenost baterije.
• Mehanički. Proizvode se u metalnom kućištu, a nazivaju se i automobilskim. Ako je ovaj uređaj uspješno prošao provjeru, bolji se ne može naći. Da bi se dobila najtočnija vrijednost, budući da će se mjeriti samo 1-2 atm, bolje je kupiti uređaj s većim brojem podjela na mjernoj ljestvici.

Jeftine crpne stanice i automatske crpke najčešće su opremljene manometrima u plastičnom kućištu. Greška u očitanjima takvih kineskih modela prevelika je.

Ako u spremniku bude manji volumen zraka nego što je potrebno, njegovo mjesto zauzet će voda. To će utjecati na tlak vode u vodovodu. Pri visokom tlaku i tlak će stalno biti visok. Veći tlak osigurat će manju zalihu vode u membranskoj kruški, pa će se crpka morati češće uključivati. Ako nestane struje, zaliha vode možda neće biti dovoljna za sve potrebe.

Zato je ponekad razumnije žrtvovati tlak kako bi se postigli drugi važni ciljevi. Međutim, tlak ne treba spuštati ispod preporučenih vrijednosti, niti prekoračivati granične karakteristike. Nedostatak tlaka može dovesti do kontakta površine kruške s kućištem spremnika, što je nepoželjno.

Za mjerenje tlaka mogu se koristiti različiti uređaji, ali optimalan je relativno jeftin automobilski manometar s metalnim kućištem i dovoljno razvijenom skalom za očitanja.

Optimalni tlak zraka

Da bi kućanski uređaji radili normalno, tlak u hidrospremniku mora biti u rasponu od 1,4 do 2,8 atm. Za bolje očuvanje membrane potrebno je da tlak u vodovodnom sustavu bude 0,1-0,2 atm viši od tlaka u spremniku. Na primjer, ako je tlak unutar membranskog spremnika 1,5 atm, tada u sustavu treba biti 1,6 atm.

Upravo tu vrijednost treba postaviti na releju tlaka vode, koji radi zajedno s hidroakumulatorom. Za jednokatnu seosku kuću takva se postavka smatra optimalnom. Ako se radi o dvokatnoj vikendici, tlak će se morati povećati. Za izračun njegove optimalne vrijednosti koristi se sljedeća formula:

V atm. = (Hmax + 6) / 10

U ovoj formuli V atm. je optimalni tlak, a Hmax je visina najviše točke vodozahvata. U pravilu se radi o tušu. Da bi se dobila potrebna vrijednost, treba izračunati visinu glave tuša u odnosu na hidroakumulator. Dobiveni podaci unose se u formulu. Kao rezultat izračuna dobit će se optimalna vrijednost tlaka koja treba biti u spremniku.

Obratite pozornost da dobivena vrijednost ne smije premašiti maksimalno dopuštene karakteristike za ostale kućanske i sanitarne uređaje, inače će jednostavno otkazati.

Ako se pojednostavljeno govori o neovisnom sustavu vodoopskrbe kuće, njegovi sastavni dijelovi su:

• crpka,
• hidroakumulator,
• relej tlaka,
• nepovratni ventil,
• manometar.

Posljednji element služi za brzo praćenje tlaka. Nije nužno da bude stalno u sustavu vodoopskrbe. Može se priključiti samo u trenutku kada se vrše probna mjerenja.

Kao što vidite, na ovoj shemi manometar nije prikazan, ali to ne znači da uopće nije potreban. Jednostavno će ga uključiti u trenutku obavljanja kontrolnih mjerenja.

Kada u shemi sudjeluje površinska pumpa, hidrobak se montira pokraj nje. Povratni ventil se pritom ugrađuje na usisnom cjevovodu, a ostali elementi tvore jedinstvenu cjelinu, povezujući se međusobno pomoću petostrukog priključka.

Petostruki uređaj savršeno odgovara za ovu svrhu jer ima priključke različitih promjera. Ulazni i izlazni cjevovodi te neki drugi elementi veze mogu se spojiti na priključak pomoću američkih spojnica (amerikanki) kako bi se olakšali preventivni i popravci radovi na pojedinim dijelovima vodovoda.

Međutim, ovaj priključak može se zamijeniti hrpom spojnih elemenata. Ali zašto?

Na ovoj shemi redoslijed spajanja dobro se vidi. Prilikom spajanja priključka na hidroakumulator potrebno je provjeriti nepropusnost spoja.

Dakle, hidroakumulator se na pumpu spaja na sljedeći način:

• jedan inčni priključak povezuje sam priključak s nastavkom hidrobaka;
• na priključke od četvrtine inča spajaju se manometar i tlačna sklopka;
• preostala su dva slobodna inčna priključka na koja se montiraju cijev od pumpe te razvod koji vodi do potrošača vode.

Ako u shemi radi površinska pumpa, tada je hidroakumulator bolje spojiti s njom pomoću fleksibilnog crijeva s metalnom opletenicom.

Na dijelove koji završavaju spojnicama (mufovima) spojit će se cijev od pumpe i razvod vodovoda koji će ići do potrošača vode.

Na potopnu pumpu hidroakumulator se spaja na potpuno isti način. Posebnost ove sheme jest položaj povratnog ventila, koji nema nikakve veze s pitanjima koja danas razmatramo.

Zaključci i koristan video na temu

Ako vam nakon čitanja teksta još uvijek nije jasno kako točno treba spojiti hidroakumulator, pogledajte ovaj video u kojem su kratko, ali krajnje jasno prikazane sve nijanse ovog postupka.

Hidrobak je važan sastavni element vodovodnog sustava. Njegovom se upotrebom rješava cijeli niz zadataka. A izvesti vlastitim rukama pravilno spajanje hidroakumulatora, kako se ispostavilo, nije nimalo teško. Ali prednosti njegove uporabe su neosporne.

Pojavila su se pitanja tijekom upoznavanja s prikazanim informacijama? Imate korisne informacije ili osobno iskustvo koje biste željeli podijeliti s nama i posjetiteljima stranice? Ostavite, molimo, komentare u bloku koji se nalazi ispod članka.