Întrebări și răspunsuri despre hidroacumulatoare, vase de expansiune, presostate

Acest material completează articolul “Care este deosebirea dintre hidroacumulatoare și vasele de expansiune? Funcționare, reglare, depistarea neregulilor”  și cuprinde un set de întrebări și răspunsuri referitoare la exploatare și întreținere.

1. Care este durata de viață pentru un hidroacumulator sau un vas de expansiune?

La această întrebare nimeni nu vă poate răspunde cu exactitate. În principiu – după cum este norocul fiecăruia. Se poate întâmpla ca astfel de echipamente să funcționeze și zece ani sau, din contra, să fiți nevoiți să schimbați para de cauciuc sau chiar tot echipamentul o dată la doi ani. Din păcate, durata de viață a acestor echipamente nu este standardizată, adica nu sunt reguli stricte legate de durata de funcționare.

Se pot da însă câteva sfaturi practice pentru a prelungi durata de viață, sfaturi legate de condițiile de fucționare a echipamentelor.

În primul rând, hidroacumulatoarelor și vaselor de expansiune nu le place frigul. Dacă un astfel de echipament este montat într-o casă nelocuită pe timpul iernii (o casă de vacanță), cea mai bună soluție este să-l demontați și să-l depozitați într-un loc mai călduros. Dacă nu doriți să vă ocupați de așa ceva, atunci primăvara să fiți pregătiți să vă ocupați (aproape sigur) de înlocuirea parei de cauciuc sau a întregului echipament. În astfel de condiții, maximum o iarnă sau două rezistă materialul din care este făcută membrana sau para de cauciuc.

Din aceleași considerente, este contraindicat ca hidroacumulatorul să fie montat în cămine de vizitare sau chesoane. Aceste incinte, de regulă, nu sunt termoizolate și temperaturile sunt destul de scăzute în timpul iernii.

În plus, în căminul de vizitare există și alți factori ce nu sunt prielnici. Spațiul este foarte strâmt și intervenția devine mai dificilă și, suplimentar, lângă hidroacumulator de obicei este montat presostatul. Acesta are contacte electrice și, în momentul funcționării pompei, la trecerea apei foarte reci prin țevi, apare o cantitate foarte mare de condens. În consecință, se menține permanent o umiditate ridicată, care duce la ieșirea din uz a presostatului.

În concluzie: nu vă poate garanta nimeni durata de viață a hidroacumulatorului (ca notă de subsol: dacă susține cineva așa ceva - vă minte) și foarte important este ca acest echipament sa fie montat în încăperi încălzite, fără umiditate și suficient de spațioase pentru intervenții.

2. Ce volum trebuie să aibă hidroacumulatorul ca să am o rezervă de apă suficientă?

Dacă puneți această întrebare unui specialist, acesta vă va spune în primul rând că, dacă hidroacumulatorul este reglat corect, atunci doar 30% din volumul total al vasului se va umple cu apă (pentru un hidroacumulator de 100 L volumul de apă este de 30 L). Oamenii, de regulă, au următoarea replică: 30 L este foarte puțin, vreau o rezervă mai mare pentru cazurile în care se întrerupe curentul.

Atentie! Nu este cazul să vă faceți rezerva de apă în acest mod. Nu întotdeauna într-un hidroacumulator de 100 L o să aveți o rezervă de 30 L sau în unul de 300L o rezervă de 90 L.

De ce se întâmpă asta? În hidroacumulator (în para de cauciuc), nu tot timpul se află 30% apă, ci doar imediat după oprirea pompei de alimentare!!

Din graficul prezentat, se observă că, într-un hidroacumulator de 100L, cantitatea minimă de apă (remanentă) este 3-5 L, iar maximă de 30 L.

Când pornește pompa, para de cauciuc se umple destul de repede de la 5 L la 30 L (de la t0 la t1). Apoi, la deschiderea unui robinet, această cantitate de apă este consumată (momentele t2, t3, t4) până la cantitatea de 5 L.

Din păcate, nu putem anticipa când apare întreruperea de curent. Dacă se întrerupe curentul la momentul t1, atunci vom avea rezerva maximă de 30 L, dar dacă se întrerupe la t3, rezerva va fi de doar 7 L. Deci, în funcție de poziția pe acest ciclu de umplere și golire, putem avea de la minimum 3-5 L la 30 L. Evident că legea lui Murphy funcționează și este foarte probabil ca întreruperea să aibă loc imediat după ce pompa a pornit sau înainte de pornirea ei.

În concluzie, faptul că v-ați cumpărat un hidroacumulator de 300 L nu vă garantează o rezervă de apă mai mare (de 90 L). În plus, costurile de achiziție și de întreținere sunt pe măsură.

3. Este necesar vasul de expansiune pentru un boiler de mici dimensiuni, de 50 L?

Da, este necesar și obligatoriu.

Chiar dacă volumul de apă este mic (50L),  fenomenul de dilatare a apei este prezent și este de ordinul a 3-4% din volum, pentru o încălzire de la 30°C la 55°C. Apare, deci, o creștere de volum de 1,5-1,8 L, care nu poate fi compensată de țevi sau furtunuri.

Necesitatea vasului de expasiune este evidentă, singura variabilă este mărimea, capacitatea acestuia.

4. De ce nu se poate reface presiunea în hidroacumulator (vas de expansiune), adică nu se poate pompa aer, și, deci, nu se poate crea presiune în para de cauciuc?

Un astfel de fenomen apare în două situații:

-          Când para de cauciuc s-a fisurat sau s-a spart

-          Când tot aerul (adică și presiunea) s-a pierdut prin ventil

Pentru a înțelege în care din situații ne aflăm,  vom încerca să refacem presiunea în vas presupunând că para de cauciuc este în regulă.

Pentru o înțelegere mai bună, în figura 1 de mai jos este arătată poziția parei de cauciuc în prezența aerului, adică a presiunii în hidroacumulator. În lipsa presiunii, para de cauciuc este presată de pereții vasului metalic (figura 2). Tocmai acest fapt, că para este plină de apă și lipită de pereții vasului, nu ne permite să pompăm presiune în hidroacumulator!

Primul pas necesar este deconectarea pompei (oprirea ei). Nu avem nevoie ca ea să pornească în timpul operațiunii de presurizare.

Al doilea pas este să localizăm sau să montăm un robinet prin care să putem goli hidroacumulatorul (para de cauciuc) de apă. Doar prin golirea măcar parțială a parei vom putea să introducem aer în hidroacumulator.

Prin deschiderea robinetului, o anumită cantitate de apă se va scurge din pară. Conectând o pompă de aer (chiar de mașină) sau un compresor la ventil, introducem aer la o anumită presiune (de exemplu 1,8 bar). Dar aceasta presiune va scădea foarte repede, în timp ce prin robinetul lăsat deschis va curge apa. Daca se repetă operațiunea, vom constata aceeasi manifestare: băgăm presiune – scade foarte repede – se elimină suplimentar apa prin robinet.

Evident că aerul pompat la o anumită presiune comprimă para de cauciuc și astfel ea se golește de apă. În momentul când, prin pomparea de aer și obținerea unei presiunii dorite (de exemplu 1,8 bar) stabile (nu scade), și mai ales când nu se mai elimină apa prin robinet, putem considera că am reușit să presurizăm hidroacumulatorul (vasul de expansiune).

Dacă lucrurile se petrec în secvența descrisă mai sus, înseamnă că para este în stare bună și echipamentul va funcționa în continuare corect. Dacă însă, încă de la început, prin slăbirea ventilului curge apă sau prin pomparea de aer nu constatăm eliminarea de apă prin robinet, înseamnă că para este spartă și trebuie înlocuită.

5. Cum se reglează un presostat mecanic și care este rolul șuruburilor cu arc, mic și mare?

Pusă la modul general, este o întrebare dificilă, deoarece există diferite variante constructive.

Există presostate la care șurubul mai mic reglează diferența de presiune (ΔP) și cel mare presiunea maximă Pmax, există presostate cu un singur șurub sau presostate la care rolul acestor șuruburi este inversat.

Cel mai des, un presostat mecanic arată astfel: 

Ceea ce trebuie înțeles este că, uzual, un anumit șurub reglează presiunea maximă până la care funcționează pompa, iar pornind de la această presiune maximă, cu ajutorul celuilalt șurub, “mergem în jos” cu o ΔP până la presiunea minimă Pmin la care pornește pompa.

De exemplu : dacă din șurubul mare am reglat o presiune maximă de 4 bar și din cel mic o Δ de 1,5 bar, atunci pompa va porni la 2,5 bar [4 - 1,5 = 2,5] și se va opri la 4 bar.

Deci, prin reglajele prezente de obicei pe un presostat (șurub mare și mic) NU se reglează presiune maximă și minimă, ci Pmax și ΔP.

6. La reglarea presiunii într-un presostat la un sistem de încălzire, se ia în calcul presiunea hidrostatică a coloanei de apă?

Nu, nu se ia în calcul!

Vom exemplifica pentru cazul unei case cu două etaje. Înălțimea uzuală este de 10 m și, de regulă, camera tehnică cu centrala, vasul de expasiune și celelalte echipamente sunt la parter.

Deci, dacă la etaj presiunea (statică) este orientativ de 1 bar, la parter în coloană vom avea o presiune de 2 bar.

Această presiune hidrostatică este rezulatul simplei prezențe a apei în coloana de 10 m.

În general, presiunea statică exercitată la un anumit nivel în interiorul unui lichid, determinată de greutatea coloanei de lichid aflată deasupra acestui nivel, se numește presiune hidrostatică.

Presiunea din vasul de expansiune este în relație cu presiunea din sistem într-un punct cât mai apropiat de locul unde este el montat.

Astfel, în figura de mai sus se observă că, dacă presiunea la parter este de 2 bar și în punctul de montaj al vasului de expasiune este de 2,1 bar, atunci în vas vom regla o presiune cu 0,2 bar mai mică, adică 1,9 bar.

Dar, la etaj, presiunea (statică) poate scădea până la 1 bar. Presiunea din vasul de expansiune nu are legătură, ca valoare, cu presiunea de la etaj și, deci, nici cu presiunea suplimentară hidrostatică ( 1 bar la etaj – 2 bar la parter = diferență de 1 bar). Presiunea care se ia în calcul este presiunea din punctul de montaj al vasului de expansiune, deoarece acolo apare relația de compensare și echilibrare a presiunii din instalație cu cea din vasul de expansiune.

7. Există vreo corelație între volumul vasului de expansiune și diferența de presiune (ΔP) reglată pe presostat?

Să lamurim încă o dată ce este ΔP la un presostat. Din fabrică, presostatele vin setate 2,8-1,4 bar, adică la presiune maximă de 2,8 bar (la care se oprește pompa) și la presiune minimă de 1,4 bar (la care pornește pompa), adică la o diferență de presiune ΔP de 1,4 bar (2,8-1,4 = 1,4).

De ce aceste setări nu sunt foarte confortabile? Cu aceste setări, pompa alimentează hidroacumulatorul până la presiunea de 2,8 bar și se oprește. Deschizând robinetul sau dușul, inițial presiunea este de 2,8 bar, dar, pe măsură ce se consumă apa din hidroacumulator (din para de cauciuc), scade și presiunea la robinet până la valoarea de 1,4 bar. Această presiune, de obicei, nu mai este așa confortabilă, utilă.

Suplimentar, apare acest fenomen de “legănat”, de presiune mare - mică apoi iar mare, iar mică. La robinet, sesizăm destul de deranjant această variație mare de presiune (2,8-1,4 bar). Pentru a diminua această variație și senzația neplăcută, este necesar să modificați setările presostatului și anume să micșorați diferența de presiune ΔP. De exemplu, să o micșorați la 0,3 bar. În acest caz, presiunea maximă va fi de 2,8 bar, iar cea minimă de 2,5 bar, și o astfel de diferență nu mai este așa de deranjantă.

Atenție!

Astfel de setări conduc însă la un alt efect. Volumul hidroacumulatorului nu va mai fi folosit la capacitatea lui maximă. Adică, dacă pentru o capacitate de 100 L se utilizau 30 L = 30% (ca volum de apă introdus în para de cauciuc), cu noile setări această utilizare scade la 10%, adică 10 L. Suplimentar, datorită volumului mic de apă din hidroacumulator și a consumului mai rapid, și pompa va porni mai des.

Însă principalul rol al hidroacumulatorului este asigurarea unui regim de funcționare corectă a pompei, în speță un număr de maximum 50 de porniri pe oră. Deci, în concluzie, dacă se micșorează ΔP pe presostat, atunci suntem obligați să mărim capacitatea (volumul) hidroacumulatorului, pentru a asigura un volum suficient de apă în para de cauciuc (care reprezintă în noile condiții 10% din capacitate) și, deci, un număr corect de porniri ale pompei pe oră.

Subliniez, astfel, încă o dată: acesta este un motiv cu adevărat întemeiat pentru creșterea capacității hidroacumulatorului, și nu motivul de genul o rezervă mai mare de apă la oprirea curentului electric (vezi mai sus întrebarea nr. 2: Ce volum trebuie să aibă hidroacumulatorul ca să am o rezervă de apă suficientă?)

Dacă se dorește un anumit confort, fără variații supărătoare de presiune, trebuie să fiți pregătiți și pentru costuri suplimentare legate de dimensionarea corectă a echipamentelor.