Hydroakumulátory pro zásobování vodou: princip fungování, typy, jak správně vybrat

Moderní autonomní vodovod musí být povinně vybaven nádobou pro skladování určitého množství vody. Samozřejmě nejjednodušší variantou takového zařízení – plastová nebo kovová nádrž umístěná někde na půdě.

Nicméně hydroakumulátory pro zásobování vodou s jistotou vytlačují běžné zásobníky, protože jsou pohodlnější a lépe ovlivňují stav systému.

V námi navrženém článku jsou podrobně popsány druhy hydroakumulátorů, uvedena pravidla výběru. Podrobně jsme popsali, jak se provádí instalace zařízení a jeho nastavení. Námi uvedená doporučení zajistí bezproblémový provoz zařízení a prodlouží jeho provozní životnost.

Princip fungování typového hydrobaku

Hydroakumulátor, neboli hydrobak, neboli akumulátorová nebo tlaková nádrž – to jsou různá označení jednoho a téhož zařízení.

Zvenku je to skutečně kovová nádrž, a uvnitř je nádoba rozdělena na dvě části speciální gumovou vložkou, které se někdy říká membrána.

Těsnění je pevně upevněno u hrdla nádrže, kde je umístěn otvor pro přívod vody. Na opačné straně nádoby je další otvor, který je určen pro vzduch.

Zde je instalován běžný vsuvka. K čemu to všechno slouží? Membrána rozděluje hydroakumulátor na dvě oddělení. Na jedné straně od tohoto těsnění je voda a na druhé – vzduch pod určitým tlakem.

Pro měření tlaku v hydroakumulátoru se používá manometr. Některé modely jsou navíc vybaveny filtrem, aby se dovnitř nedostaly nečistoty. Materiál membrány – speciální guma. Je nejen pružný, ale také bezpečný pro lidské zdraví.

Hydroakumulátor je membránou rozdělen na dvě části. Na jedné straně této vložky je voda a na druhé – vzduch pod tlakem, což umožňuje vytvořit tlak ve vodovodním systému.

Při připojení hydroakumulátoru k vodovodnímu systému voda z takového zařízení přitéká se stabilním tlakem, což umožňuje zlepšit kvalitu vodovodní vody a zajistit potřebné podmínky pro provoz domácích spotřebičů.

Membrána hydroakumulátoru obsahuje určité množství vody, které se neustále mění, a proto se membrána neustále natahuje nebo stlačuje. Při zvětšování objemu vody se stlačuje plyn, tlak se zvyšuje. Relé registrující meze tlaku dává povely čerpadlu k zapnutí/vypnutí.

Například pro normální provoz automatických praček, hydromasážních zařízení a další podobné techniky jsou vyžadovány určité hodnoty tlaku ve vodovodu. Téměř vždy jsou hydroakumulátory vybaveny speciálním regulačním zařízením – tlakovým spínačem.

Toto zařízení lze nastavit tak, aby zapínalo a vypínalo přívod vody do hydroakumulátoru v závislosti na tlaku vzduchu. Funguje to takto: při odběru vody ze zařízení klesá tlak v jeho vzduchové komoře.

Když dosáhne minimální úrovně, tlakový spínač automaticky zapne čerpací techniku, aby doplnil objem vody. V důsledku toho tlak v hydroakumulátoru opět stoupne. Po dosažení maximální nastavené hodnoty tlaku spínač vypne přívod vody do hydroakumulátoru.

Toto schéma umožňuje získat představu o tom, jaké místo zaujímá hydroakumulátor v systému autonomního zásobování vodou rodinného domu.

Takový systém umožňuje výrazně snížit počet zapnutí/vypnutí čerpadla, což prodlužuje životnost zařízení. Pokud by bylo čerpadlo připojeno přímo k domovnímu vodovodu, počet cyklů zapnutí a vypnutí by byl výrazně vyšší.

Přítomnost takové nádrže ve vodovodním systému zajišťuje stabilitu jeho provozu a také ochranu před možnými hydraulickými rázy.

Kromě toho je uvnitř tlakové nádoby neustále určitá zásoba vody, která se může hodit například při poruše čerpadla. Pochopení principů činnosti tlakové nádoby umožňuje vybrat vhodné zařízení, zajistit jeho správnou montáž a údržbu.

Druhy hydroakumulátorových baků

Tlakové nádoby se liší podle typu instalace: jsou horizontální a vertikální. Vertikální tlakové nádoby jsou výhodné tím, že pro jejich instalaci je snazší najít vhodné místo.

Vertikální i horizontální provedení jsou vybaveny vsuvkou. Spolu s vodou vstupuje do zařízení i určité množství vzduchu. Ten se postupně hromadí uvnitř a „požírá“ část objemu tlakové nádoby. Aby zařízení správně fungovalo, je třeba tento vzduch čas od času vypustit právě přes tuto vsuvku.

Podle typu instalace rozlišujeme vertikální a horizontální tlakové nádoby. Mají určité rozdíly v procesu údržby, ale na výběr mají velký vliv rozměry místa instalace.

V tlakových nádobách, které se instalují vertikálně, je k těmto účelům určena vsuvka. Stačí na ni stisknout a počkat, dokud vzduch neopustí zařízení. U horizontálních nádrží je to o něco složitější. Kromě vsuvky pro vypouštění vzduchu z nádrže se instaluje uzavírací kohout a také odvod do kanalizace.

To vše se týká modelů, které dokáží akumulovat objem kapaliny více než 50 litrů. Pokud je kapacita modelu menší, pak v nich nejsou žádná speciální zařízení pro odstraňování vzduchu z dutiny membrány, bez ohledu na typ instalace.

Ale vzduch z nich je přesto nutné odstraňovat. K tomu se z tlakové nádoby pravidelně vypouští voda a poté se nádrž znovu naplní vodou.

Před zahájením postupu je třeba odpojit elektrické napájení tlakového spínače a čerpadla, nebo celé čerpací stanice, pokud je tlaková nádoba součástí takového zařízení. Poté stačí otevřít nejbližší směšovací baterii.

Voda se vypouští, dokud nádrž nevyprázdní. Poté se kohout uzavře, na tlakový spínač a čerpadlo se přivede elektrické napájení, voda automaticky naplní tlakovou nádobu.

Tlakové nádoby s modrým pláštěm se používají pro studenou vodu, zatímco červené pro topné systémy. Nepoužívejte tato zařízení v jiných podmínkách, protože se liší nejen barvou, ale také materiálem membrány a schopností odolávat určité hladině tlaku.

Obvykle se nádrže určené pro autonomní technické systémy liší barvou: modré a červené. Toto je velmi jednoduchá klasifikace: pokud je hydroakumulátor modrý, je určen pro systémy studené vody, a pokud je červený, pro instalaci do topného okruhu.

Pokud výrobce neoznačil své výrobky jednou z těchto barev, je třeba účel zařízení zjistit v technickém listu výrobku. Kromě barvy se tyto dva typy hydroakumulátorů liší především vlastnostmi materiálu použitého na výrobu membrány.

V obou případech se jedná o vysoce kvalitní pryž určenou pro styk s potravinami. Ale v modrých nádržích jsou membrány určené pro styk se studenou vodou, zatímco v červených s horkou.

Velmi často je hydroakumulátor dodáván jako součást čerpací stanice, která je již vybavena tlakovým spínačem, manometrem, povrchovým čerpadlem a dalšími prvky.

Modré zařízení jsou schopna snášet vyšší tlak než červené nádrže. Nedoporučuje se používat pro studenou vodu hydroakumulátory určené pro systémy teplé vody a naopak. Nesprávné provozní podmínky povedou k rychlému opotřebení membrány a hydroakumulátor bude nutné opravit nebo dokonce kompletně vyměnit.

Jak vybrat vhodný hydrobak?

Jedním z nejdůležitějších ukazatelů při výběru hydroakumulátoru je množství vody, které může pojmout. Pro tento účel lze použít následující vzorec:

Při výběru hydroakumulátoru je nutné vypočítat vhodný objem zařízení. Příliš malý hydroakumulátor neuspokojí potřeby systému, zatímco příliš velký povede ke zbytečným nákladům.

A z této tabulky lze převzít hodnotu korekčního faktoru v závislosti na výkonu čerpadla:

Při výpočtu objemu hydroakumulátoru pro systém zásobování vodou je třeba použít speciální korekční faktor, který zohledňuje výkon vodního čerpadla.

Pro domácí potřeby obvykle postačuje zařízení o objemu přibližně 25–50 litrů. Samozřejmě, vypočtená hodnota se málokdy shoduje se skutečnými objemy standardních modelů hydroakumulátorů.

V takovém případě se jednoduše vezme nádrž s o něco větším objemem. Například, pokud je podle vzorce vypočtena hodnota 32,5 l, pak lze klidně zakoupit nádrž o objemu 35 litrů.

Je třeba si pamatovat, že vnější rozměry nádrže a objem vody, který může pojmout, jsou rozdílná čísla. Voda obvykle zabírá přibližně třetinu celkového objemu hydroakumulátoru. Ze vzorce je zřejmé, že čím výkonnější čerpadlo se používá pro autonomní zásobování vodou v domě, tím objemnější hydroakumulátor je třeba zakoupit.

Časté výpadky elektřiny v oblasti, kde se dům nachází, jsou dobrým důvodem k výběru větší nádrže. Tímto způsobem bude mít rodina k dispozici malou zásobu vody.

Neměli byste to však přehánět a vybírat příliš velký hydroakumulátor. V takovém zařízení se bude voda měnit příliš pomalu, což povede ke zhoršení její kvality.

V této tabulce jsou podrobně uvedeny informace o tom, jaký objem vody lze skladovat v hydroakumulátoru s konkrétními charakteristikami.

Právě proto se při výpočtech zohledňuje maximální objem vody, který prochází vodovodním systémem. Další důležitý bod se týká modelů zahraniční výroby. Taková zařízení nejsou vždy bez problémů připojitelná k vodovodním systémům v Rusku nebo na území blízkého zahraničí.

Montáž a nastavení

Na instalaci hydroakumulátoru jsou kladeny přísnější požadavky než při instalaci běžné akumulační nádrže. Jde o to, že akumulátor instalovaný na půdě je statický, zatímco hydroakumulátor je v dynamickém pohybu: voda přitéká a je odebírána z nádrže, membrána se natahuje a stahuje atd.

Aby se vibrace nepřenášely do vodovodního systému a okolních předmětů, instaluje se hydroakumulátor na rovném a pevném podkladu s použitím tlumicích gumových podložek.

Místo, kde je hydroakumulátor instalován, musí být dostatečně prostorné a přístupné. Taková zařízení vyžadují pravidelné nastavení, kontrolu a údržbu.

Před instalací je nutné zjistit, jaký tlak by měl být v prázdném hydroakumulátoru. Jmenovitá hodnota tohoto ukazatele je obvykle 1,5 baru. Právě takový tlak nastavuje výrobce. Postupem času však může část vzduchu z nádoby uniknout.

Pro měření tlaku v hydroakumulátoru lze použít jakýkoli funkční manometr, který umožňuje získat údaje s přesností nejméně 0,5 baru.

Proto je třeba změřit tlak pomocí manometru a poté dočerpat vzduch nebo jej upustit, pokud je tlak nadměrný. Rovněž není na škodu upřesnit hodnotu normálního tlaku vzduchu v prázdném hydroakumulátoru pomocí technického listu výrobku. Vzhledem k tomu, že ventil má standardní rozměry, pro měření se hodí prakticky jakýkoli manometr.

Pokud hydroakumulátor z nějakého důvodu není vybaven měřicím přístrojem, lze použít automobilový manometr. Hlavní je, aby byl funkční a dostatečně přesný. Je vyžadována stupnice s dílky od 0,5 baru nebo méně. Pro tato měření lze použít také elektronická zařízení.

K vodovodním trubkám se připojení provádí pomocí pružných přechodek. Přitom je třeba pamatovat na to, že průměr přechodek musí odpovídat rozměrům trubek vodovodu, zúžení není přípustné. Před naplněním nádrže vodou je třeba z membrány odstranit veškerý vzduch.

K utlumení vibrací, které vznikají při provozu hydroakumulátoru, se při připojení zařízení k vodovodnímu systému používají speciální pružné hadice odpovídajícího průměru.

Poprvé se voda čerpá dovnitř co nejpomaleji, tenkým proudem s mírným tlakem. Je to proto, aby nedošlo k poškození membrány, která se mohla během skladování na skladě slehnout nebo mírně deformovat.

Takové nuance se mohou zdát jako detaily, ale mohou výrazně ovlivnit stav hydroakumulátoru. Důležitým okamžikem je také nastavení tlaku v nádobě.

Poté, co je hydroakumulátor naplněn vodou, je třeba znovu změřit tlak vzduchu. Čím méně vzduchu je v hydroakumulátoru, čím nižší je jeho tlak, tím větší objem vody do něj lze načerpat. Ale čím méně vzduchu, tím nižší je pracovní tlak vody na výstupu z hydroakumulátoru.

Je povoleno snížit tlak vzduchu v zařízení na úroveň 1 baru, pokud je potřeba vytvořit dodatečný objem vody pro skladování. Tím však klesne tlak vody v systému. Majitel zařízení si bude muset vybrat mezi dobrým tlakem a možností načerpat do nádrže velký objem vody.

V každém případě musí minimální tlak vzduchu činit 1 bar. Pokud je v nádobě málo vzduchu, membránová vložka naplněná vodou se natáhne a může se dotknout kovových stěn hydroakumulátoru. Takový kontakt je nepřípustný, protože vlivem něho začne pryž degradovat, hydroakumulátor se poškodí a membránu bude nutné vyměnit.

Poté, co je hydroakumulátor naplněn, nastaven a připojen k vodovodnímu systému, lze provést nastavení tlakového spínače. Ten je obvykle opatřen návodem, ve kterém je podrobně popsán postup.

Pod krytem těla zařízení se nacházejí dvě seřizovací pružiny. Velká pružina, označená jako P, umožňuje nastavit minimální tlak, při kterém spínač zapne čerpadlo a začne čerpat vodu do hydroakumulátoru.

Pomocí malé pružiny, označené jako P, se nastavuje rozdíl mezi horním a dolním tlakem, tj. tlakem vypnutí a zapnutí. S postupným odběrem vody z hydroakumulátoru se tlak mění.

Když dosáhne dolní hranice, kontakty spínače se sepnou a čerpadlo se zapne. Během nastavování tlakového spínače bude nutné hydroakumulátor několikrát naplnit a poté vyprázdnit.

Obvykle rozdíl mezi tlakem zapnutí a vypnutí činí asi dva bary. V dokumentaci hydroakumulátoru je uveden maximální tlak, na který je zařízení dimenzováno, ale nemá smysl se snažit ho napumpovat „na doraz“.

Při práci na hraničních hodnotách se prvky zařízení rychleji opotřebovávají. Během nastavení tlakového spínače je třeba vzít v úvahu jeden důležitý moment – rozdíl mezi tlakem vypnutí a tlakem vzduchu v hydroakumulátoru by měl činit asi 10 %.

Doporučení pro provoz

Poté, co je hydroakumulátor nainstalován, je nutné jej správně udržovat. Přibližně jednou měsíčně je třeba kontrolovat nastavení tlakového spínače a v případě potřeby je upravit. Kromě toho je třeba kontrolovat stav těla, neporušenost membrány a těsnost spojů.

Nejčastější poruchou hydroakumulátorů – je prasknutí membrány. Neustálé cykly natahování – stlačování časem vedou k poškození tohoto prvku. Prudké výkyvy údajů manometru obvykle svědčí o tom, že membrána praskla a voda vniká do „vzdušného“ oddílu hydroakumulátoru.

Abyste se přesvědčili o přítomnosti poruchy, stačí ze zařízení jednoduše vypustit všechen vzduch. Pokud po něm z vsuvky vyteče voda, znamená to, že membrána rozhodně vyžaduje výměnu.

Naštěstí je provedení takové opravy poměrně snadné. K tomu je nutné:

1. Odpojte hydroakumulátor od vodovodu a elektrického napájení.
2. Odšroubujte šrouby, které drží hrdlo zařízení.
3. Odstraňte poškozenou membránu.
4. Nainstalujte novou membránu.
5. Sestavte zařízení v opačném pořadí.
6. Proveďte instalaci a připojení hydroakumulátoru.

Po dokončení opravy je třeba zkontrolovat a seřídit nastavení tlaku v nádrži a tlakového spínače. Spojovací šrouby je nutné utahovat rovnoměrně, aby se zabránilo zkosení nové membrány a aby její okraj nesklouzl dovnitř tělesa hydroakumulátoru.

Vyměnit membránu hydroakumulátoru je poměrně snadné, je však třeba dbát na to, aby nová membrána byla stejná jako ta původní.

K tomu se šrouby vloží do objímek a poté se postupně provede doslova pár otočení prvního šroubu, přejde se k dalšímu atd. Tím bude membrána přitlačena k tělesu stejnoměrně po celém obvodu. Častou chybou začátečníků při opravě hydroakumulátoru – je nesprávné použití těsnicích prostředků.

Místo instalace membrány nevyžaduje ošetření tmelem, naopak, přítomnost takových látek ji může poškodit. Nová membrána musí být přesně stejná jako stará, a to jak objemem, tak konfigurací. Nejlépe je nejprve rozebrat hydroakumulátor a poté, vyzbrojeni poškozenou membránou jako vzorkem, vyrazit do obchodu pro nový prvek.

Závěry a užitečné video k tématu

V tomto videu je podrobně popsán princip činnosti hydroakumulátoru:

Pro výpočet objemu hydroakumulátoru lze použít speciální výpočetní programy. Jedna z těchto možností je uvedena v následujícím videu:

Výměna membrány hydroakumulátoru – je proces, který není příliš složitý. Je podrobně popsán v tomto videu:

Hydroakumulátor – je důležitou součástí moderního autonomního systému zásobování vodou. Samozřejmě je to zařízení složitější a dražší než běžná akumulační nádrž.

Veškeré náklady se však plně vrátí, protože s hydroakumulátorem je kvalita vodovodní vody lepší a životnost čerpacího zařízení se výrazně zvyšuje. Koneckonců je to prostě pohodlné, protože ve vodovodu je vždy stabilní tlak vody, o který se stará spolehlivá automatika.

Pište prosím komentáře do blokového formuláře níže. Pokládejte dotazy k zajímavým bodům v uvedených informacích, sdílejte užitečné poznatky, přidávejte fotografie a rady. Vaše doporučení mohou být užitečná pro návštěvníky webu.