Ekspansionsbeholder til vandforsyning: valg, konstruktion, installation og tilslutning

Et selvstændigt vandforsyningssystem, der selv leverer vand til forbrugsstederne som i en bylejlighed, har længe ikke været noget særsyn. Det er en normalitet i landlivet, som bare skal projekteres, samles og udstyres med udstyr, der kan starte og stoppe systemet i takt med at hanerne bruges.

En ekspansionsbeholder til vandforsyning sikrer stabil drift af det uafhængige netværk. Den beskytter mod hydrauliske stød, forlænger pumpeteknikkens levetid betydeligt, garanterer regelmæssig påfyldning af systemet med vand og fjerner behovet for at bære vand i spande.

Vi er glade for at præsentere dig for egenskaberne ved enheden og princippet bag trykbeholderen. Hos os er reglerne for valg af membranbeholder, specifikationer for montering og tilslutning omhyggeligt beskrevet. Vi har suppleret den præsenterede information med nyttige illustrationer, diagrammer og videovejledninger.

Karakteristik af lukkede ekspansionsbeholdere

En trykbeholder (eller hydroforbeholder, ekspansionsbeholder) er en metalbeholder, der er forseglet, og som tjener til at opretholde et stabilt tryk i vandforsyningen og skabe forskellige mængder vandreserver.

Ved første øjekast burde valget og installationen af denne enhed ikke give problemer – i enhver netbutik kan man se mange modeller, der kun adskiller sig lidt i form og volumen, men ikke væsentligt i funktionalitet.

Det er slet ikke tilfældet. Der er mange nuancer i ekspansionsbeholderens opbygning og funktionsprincip.

Særlige træk ved enhedens opbygning og konstruktion

Forskellige modeller af ekspansionsbeholdere kan have begrænsninger i brug – nogle er kun beregnet til teknisk vand, andre kan bruges til drikkevand.

Hydroforbeholdere adskiller sig efter konstruktion:

• beholdere med udskiftelig pære;
• beholdere med fast membran;
• hydrotanke uden membran.

På den ene side af beholderen med aftagelig membran (ved tank med bundtilslutning – nederst) er der en speciel flange med gevind, hvor pæren fastgøres. På den modsatte side er der en nipple til at pumpe eller slippe luft/gas ud. Den er designet til tilslutning af en almindelig bilpumpe.

I en tank med udskiftelig pære pumpes vand ind i membranen uden at komme i kontakt med metaloverfladen. Udskiftning af membranen sker ved at skrue flangen af, som holdes af bolte. I store beholdere er membranens bagvæg yderligere fastgjort til nippelen for at stabilisere fyldningen.

Levetiden for den udskiftelige pære afhænger af lufttryksindstillingerne i gasafdelingen i hydroforbeholderen. Nogle gange reducerer brugeren mængden af luft og øger mængden af vand i pæren for at skabe en større vandreserve. Dette får membranen til at røre ved tankens væg og forårsager hurtig slitage.

Det indre rum i en tank med fast membran er opdelt i to rum. I det ene er der gas (luft), i det andet kommer vand. Den indre overflade af sådan en beholder er belagt med fugtbestandig maling.

Ofte bruges tanke med fast membran til varmesystemer. Da membranen er en komponent, der svigter meget hurtigere, er levetiden for sådan en tank kortere end for en enhed med udskiftelig pære.

Der findes også hydrotanke uden membran. I dem er rummene til vand og luft ikke adskilt. Deres funktionsprincip er også baseret på gensidigt tryk af vand og luft, men ved sådan en åben interaktion blandes de to stoffer.

Fordelen ved sådanne enheder er fraværet af en membran eller pære, som er det svage led i almindelige hydroforbeholdere.

Udseendemæssigt kan ekspansionsbeholdere kun opdeles i vandrette og lodrette modeller, men deres driftsparametre kan være meget forskellige.

Diffusion af vand og luft gør, at man skal vedligeholde beholderne ret ofte. Cirka én gang om sæsonen skal man pumpe luft ind, som gradvist blandes med vandet. En betydelig reduktion af luftmængden, selv ved normalt tryk i beholderen, forårsager hyppig start af pumpen.

Hydrauliske akkumulatorer i vandforsyningssystemer reducerer sandsynligheden for vandslag, beskytter pumper mod for hyppige starter, gør det muligt at skabe en vandreserve og opretholde trykket i kredsløbet.

Arbejdsprincip for hydraulisk akkumulator

Lukkede hydrotanke til vandforsyning fungerer efter dette princip: Pumpen leverer vand til pæren, gradvist fylder den, membranen udvider sig, og luften, der er mellem pæren og metalhuset, komprimeres.

Jo mere vand der kommer ind i pæren, jo mere presser den på luften, og denne forsøger til gengæld at skubbe den ud af beholderen. Som følge heraf stiger trykket i tanken, hvilket fører til, at pumpen slukkes.

I nogen tid, når der er vandforbrug i systemet, opretholder den komprimerede luft trykket. Den skubber vandet ud i vandledningen. Når vandmængden i membranen er faldet så meget, at trykket falder til den nedre grænse, aktiveres relæet, og pumpen starter igen.

I hydrotanken er der konstant interaktion mellem vand og gas, adskilt af en gummimembran. Væskemængden inde i enheden reguleres af mængden af gas (dets tryk) (+).

Klassificering efter anvendelsesområde

Man må ikke forveksle beholdere til vandforsyning og til varmesystem, så ved valg skal man kende deres formål. For klar identifikation maler producenterne hydroakkumulatorer til opvarmning i rødt og til vandforsyning i blåt.

Men nogle overholder ikke denne mærkning, så derfor kan følgende data være kendetegnende for enhederne:

• til vandforsyning vil den maksimale driftstemperatur for hydroakkumulatoren være op til 70 °C, det tilladte tryk kan nå op til 10 bar;
• enheder beregnet til varmesystem kan tåle temperaturer op til +120 °C, arbejdstrykket for ekspansionsbeholderen er ofte ikke over 1,5 bar.

Alle de vigtigste parametre er angivet på den dekorative hætte (typeskilt), der dækker niplen.

Apparatet, der er beregnet til varmesystemet, tjener som en ekstra beholder, så varmemediet kan udvide sig frit ved opvarmning. Uden det vil systemet uundgåeligt blive ødelagt.

Listen over funktioner, som hydrauliktanken udfører i koldtvandsforsyningssystemet, er meget bredere:

• Opretholdelse af jævnt og konstant tryk i vandforsyningen. Takket være lufttrykket opretholdes trykket i nogen tid, selv når pumpen er slukket, indtil det falder til det indstillede minimum, og pumpen starter igen. På den måde bevares trykket i systemet, selv når flere VVS-armaturer bruges samtidigt.
• Beskyttelse mod slid på pumpeudstyret. Vandreserven i beholderen gør det muligt at bruge vandforsyningen i nogen tid uden at tænde for pumpen. Det reducerer antallet af pumpestarter pr. tidsenhed og forlænger dens levetid.
• Beskytte mod vandslag. Et pludseligt trykstød i vandforsyningen, når pumpen tændes, kan nå 10 eller flere atmosfærer, hvilket påvirker alle systemets komponenter negativt. Membrantanken tager stødet og udligner trykket.
• Oprettelse af vandreserver. Når strømmen går, vil vandforsyningssystemet stadig levere vand i nogen tid, om end kort.

Til tilslutning af vandvarmere bruges ekspansionsbeholdere, der kan modstå høje temperaturer.

Materialer til hydropneumatisk udstyr

Membranen i ekspansionsbeholderen er fremstillet af forskellige materialer, der under drift tåler forskellige temperaturområder.

I hydroakkumulatorer anvender man:

• Naturgummi — NATURAL. Materialet kan komme i kontakt med drikkevand, anvendes til opbevaring af koldt vand. Over tid kan det begynde at slippe vand igennem. Tåler temperaturer fra -10 til 50 °C over nul.
• Syntetisk butylgummi — BUTYL. Mest alsidig, vandtæt, anvendes til vandforsyningsanlæg, velegnet til drikkevand. Driftstemperaturen kan variere fra -10 til 100 °C.
• Syntetisk ethylen-propylengummi — EPDM. Mere vandgennemtrængelig end den foregående, kan komme i kontakt med drikkevand. Tilladt temperaturområde er fra -10 til 100 °C.
• SBR-gummi anvendes kun til teknisk vand. Brugstemperaturen er den samme som for de foregående typer.

Til koldtvandsforsyning skal man vælge beholdere med en pære lavet af fødevaregodkendt gummi med forbedrede elastiske egenskaber, som bedre kan dæmpe hydrauliske stød og opretholde et stabilt vandtryk i systemet.

Beholderens krop er oftest fremstillet af legeret stål, der er korrosionsbestandigt og udvendigt behandlet med maling. Man kan også finde beholdere i rustfrit stål, som er meget holdbare, men dyre.

Beregning af tankens volumen inden valg

Til salg kommer der tanke med kapacitet fra 24 til 1000 liter. Hvilken man skal vælge, afgøres af beregninger, hvis resultater skal rundes op. Når man vælger en tank med aftagelig membran, skal man huske, at vandmængden udgør 30% af den samlede volumen, dvs. i en 100-liters tank vil vandreserven være cirka 30 liter.

Tabellen viser sammenhængen mellem lufttryksparametrene i hydroforens gaskammer, relæindstillingerne og tankens størrelse (+)

En særlighed ved små tanke er, at de ofte ikke har en ventil til at udlufte gummiblæren. Dette kan give ulemper under drift. Større beholdere har en sådan ventil, og udover at skabe en større vandreserve, er de bedre til at opretholde et stabilt tryk i systemet.

Den samlede volumen af en hydroforbeholder til lukket vandforsyning beregnes med følgende formel:

Vt=K*Amax*((1+Pmax)*(1+Pmin))/(Pmax-Pmin)*(1+Pluft),

hvor:

• Vt — hydroforbeholderens samlede volumen;
• Amax – maksimalt muligt vandforbrug pr. minut, liter;
• K – koefficient (se tabel), afhængig af pumpens effekt;
• P_max – relæindstilling ved slukning af udstyret, bar;
• P_min – relæindstilling ved start af udstyret, bar;
• P_luft – trykket i hydroforbeholderen (i dens gaskammer), bar.

Koefficienten K kan bestemmes ud fra følgende tabel:

Tabel over koefficient K, afhængig af pumpens effekt, til beregning af den samlede volumen af en lukket hydroforbeholder til vandforsyning

Nogle producenter beregner også hydroforbeholderens volumen på en anden måde:

Virksomheden Gilex, der producerer en bred vifte af udstyr til vandforsynings- og varmesystemer, tilbyder endnu en formel til hurtig bestemmelse af hydroforbeholderens volumen

Horisontal og vertikal orientering

Valget mellem en lodret og vandret tank afhænger af rummets egenskaber. Hvis rummet er lille, eller beholderens volumen er imponerende, installerer man en lodret beholder for ikke at optage for meget plads.

Den vandrette tank har en mindre kapacitet, kan hænges på væggen og også tjene som støtte til installation af en overfladepumpe. Til monteringen er der specielle beslag. Store tanke produceres kun i lodret udførelse og installeres på ben.

Sammenfattende alt ovenstående kan det bemærkes, at valget af hydraulisk akkumulator skal træffes mellem følgende karakteristiske egenskaber:

• arbejdstryk;
• producentland;
• større eller mindre volumen;
• udskiftelig eller ej gummimembran;
• membran til brugs- eller drikkevand;
• husmateriale — rustfrit eller emaljeret stål.

For at undgå problemer med udskiftning af komponenter i fremtiden, er det bedst at vælge de mest almindelige modeller af enheder. Gummipærer til dem er altid frit tilgængelige, så hvis der er behov for akut udskiftning, behøver man ikke vente længe på levering.

Tilslutningsdiagrammer for trykbeholdere

Til varmtvandssystemet udføres installationen af ekspansionstanken på en del af cirkulationsledningen, pumpens sugeledning, tættere på vandvarmeren.

Tanken er udstyret med:

• manometer, sikkerhedsventil, luftudlufter — sikkerhedsgruppe;
• spærreventil med en anordning, der forhindrer utilsigtet lukning.

I et vandforsyningssystem, hvor der er vandvarmerudstyr, overtager enheden funktionerne som ekspansionstank.

Installationsdiagram i varmtvandssystem: 1 – hydrauliktank; 2 – sikkerhedsventil; 3 – pumpeudstyr; 4 – filterelement; 5 – kontraventil; 6 – spærreventil

I koldtvandssystemet er hovedreglen ved installation af hydraulisk akkumulator — montering i begyndelsen af rørføringen, tættere på pumpen.

I tilslutningsdiagrammet skal følgende være til stede:

• kontraventil og spærreventil;
• sikkerhedsgruppe.

Tilslutningsmulighederne kan være meget forskellige. En tilsluttet hydrauliktank normaliserer udstyrets drift ved at reducere antallet af pumpeaktiveringer pr. tidsenhed og dermed forlænge dens levetid.

Monteringsdiagram i koldtvandssystem med boring: 1 – tank; 2 – kontraventil; 3 – afspærringsventil; 4 – trykreguleringsrelæ; 5 – pumpeudstyrskontrolenhed; 6 – sikkerhedsgruppe

I et system med en trykforøgerpumpestation kører en af pumperne konstant. Et sådant system installeres til huse eller bygninger med højt vandforbrug. Hydrauliktanken her tjener til at neutralisere trykstød, og til at akkumulere vand installeres en beholder med så stor volumen som muligt.

Installation af ekspansionsbeholder

Inden arbejdet påbegyndes, kontrolleres hydraulikbeholderen for skader. Enheden installeres i et lydisoleret rum ved plusgrader. For at have adgang til afløbshane, afspærringsventiler osv. efterlades mindst 0,6 m afstand fra tanken til loft og vægge.

I rummet skal der også være mulighed for at fylde tanken og tømme vand. Fastgørelser og monteringssted skal kunne tåle 100% fyldning af beholderen.

Til ekspansionsbeholdere op til 30 liter anvendes vægmontering, større beholdere monteres på ben.

Hydraulikbeholderen må ikke udsættes for mekanisk og statisk belastning, det er uønsket at udsætte den for påvirkning fra rør og aggregater. Tanken skrues fast til gulvet med gummipakninger. Ved indgangen til hydrauliktanken installeres en kontraventil og en afløbshane.

De anførte trin var nødvendige for at samle hydroakkumulatorens tilslutning, som blev udført på overfladen. For yderligere handlinger skal du flytte dig til kassunen.

Efter den endelige samling af systemet er det tilbage at udføre kontroltest og starte vandforsyningen.

Særlige træk ved justering af trykbeholder

Ekspansionstanke til vandforsyning sælges med producentens standardindstillinger — ofte er trykket i luftkammeret allerede indstillet til 1,5 bar. Det tilladte tryk er altid angivet på etiketten, og producenten anbefaler ikke at afvige fra de angivne parametre, især ikke at øge trykket.

Før du begynder justeringen, skal systemet afbrydes fra strømforsyningen, og spærreventilerne lukkes. Membrantanken tømmes helt ved at dræne vandet — det nøjagtige tryk kan kun måles, når vandkammeret er tomt.

Derefter aflæses trykket med et præcist manometer. For at gøre dette fjernes den dekorative hætte fra ventilen, og manometeret sættes på. Hvis trykket afviger fra det ønskede, justeres det ved at pumpe eller slippe overskydende luft ud.

I betragtning af at producenten er imod afvigelser fra de anbefalede trykværdier, er det nødvendigt allerede i designfasen at vælge passende udstyr, hvis parametre ikke vil være i konflikt med hinanden.

Ved justering af trykket i tankens gasrum fylder producenten det med inert gas, f.eks. tør nitrogen. Dette forhindrer korrosion på den indvendige overflade. Derfor anbefales brugerne også at bruge teknisk nitrogen til at øge trykket.

Indstilling af beholderens tryk i vandforsyningssystemet

Trykket i en lukket tank indstilles altid lidt lavere (10 %) end trykniveauet, når pumpen starter. Ved at justere trykket i enheden kan vandtrykket korrigeres. Jo lavere gastrykket i hydrotanken er (men ikke under 1 bar), jo mere vand kan den rumme.

Trykket bliver ujævnt - stærkt når tanken er fyldt, og svagere når den tømmes. For at sikre en stærk og jævn vandstrøm sættes trykket i luft- eller gaskammeret til 1,5 bar.

Vandtrykket i vandledningen justeres ved hjælp af trykafbryderen. Ved indstilling af trykket i ekspansionskammeret skal disse værdier tages i betragtning.

Justering af trykbeholder i vandvarmerens tilslutning

Ekspansionsbeholderen, der bruges til varmt vandsforsyning, skal oprindeligt ikke indeholde vand. Trykket i enheden indstilles til en værdi, der er 0,2 over den øvre grænse for pumpeafbrydelsen.

For eksempel, hvis relæet er indstillet til at afbryde udstyret, når trykket er 4 bar, skal trykket i ekspansionsbeholderens gasrum indstilles til 4,2 bar.

Beholderen, der er installeret i vandvarmerens tilslutning, tjener ikke til at opretholde trykket. Den skal kompensere for ekspansion, når vandet opvarmes. Hvis trykket indstilles til en lavere værdi, vil der altid være vand i beholderen.

Vedligeholdelsesregler for trykbeholder

Planlagt inspektion af ekspansionsbeholderen består i at kontrollere trykket i gasrummet. Det er også nødvendigt at inspicere ventiler, afspærringsventiler, luftudløser, kontrollere manometerets funktion og trykafbryder for vand. For at sikre beholders integritet udføres en udvendig inspektion.

Under forebyggende vedligeholdelse skal trykket i hydrauliktanken måles og justeres om nødvendigt.

På trods af enhedens enkelhed er ekspansionsbeholdere til vandforsyning ikke evige og kan gå i stykker. Karakteristiske årsager er revne i membranen eller tab af luft gennem nippelen. Tegn på fejl kan genkendes ved hyppig start af pumpen og forekomst af støj i vandledningsystemet. Forståelse af princippet for hydroakumulatorens funktion er det første skridt mod korrekt vedligeholdelse og fejlfinding.

Montering af åben type trykbeholder

En åben type anvendes sjældnere og sjældnere, da den kræver konstant brugerindgriben. En åben ekspansionsbeholder er en utæt beholder, der bruges til at skabe tryk i vandledningen, akkumulere vand og også fungerer som ekspansionskammer.

Til beholderen tilsluttes: en afløbshane, rørstykker til recirkulatsions- og føderør, kontrol- og overløbsrør.

Beholderen installeres over det højeste sanitære punkt, for eksempel på loftet, vandet løber ved tyngdekraft. Hver meter enheden hæves øger trykket i vandforsyningen med 0,1 atmosfære.

For at automatisere vandforsyningsprocessen udstyres beholderen med en flydekontakt, og der installeres et automatisk relæ, der tænder og slukker pumpen.

Beholderen monteres i et frostfrit rum, dækkes med et låg mod støv og snavs, og væggene isoleres med mineraluld eller anden isolering.

Denne metode til vandforsyning kræver regelmæssig kontrol fra brugeren, ellers kan vandet fryse ved minusgrader (hvis rummet ikke er opvarmet). Væsken vil fordampe, så du bliver nødt til at fylde den op konstant.

Desuden er en sådan beholder omfangsrig og uæstetisk, og du skal have et loftsrum i huset til den. Men enhedens største ulempe er, at beholderen ikke er designet til at fungere under højt vandtryk i systemet.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Video #1. Alt om ekspansionsbeholdere – klassifikation, formål, justering og tegn på fejl:

Video #2. Forkert drift af pumpestationen er ofte forbundet med fejl i hydroakumulatoren:

Video #3. Nuancer ved valg af hydrotanke til vandforsyning:

Allerede på planlægnings- og udviklingsstadiet af vandforsyningssystemet er det nødvendigt at overveje alle væsentlige punkter og beregne alle parametre. Hvis du ikke er sikker på dine beregningers ufejlbarlighed og det rigtige valg af hydrotank til vandforsyning, er det bedre at kontakte eksperter.

De fleste virksomheder, der sælger professionelt udstyr, tilbyder konsultation eller endda udfører beregninger gratis. Dette hjælper med at undgå fejl og unødvendige udgifter.

Vi venter på dine kommentarer med historier om din egen erfaring med brug af ekspansionsbeholderen, med spørgsmål opstået under gennemgangen af de præsenterede oplysninger. Vi er interesserede i dine bemærkninger og eventuelle forslag. Du kan kommentere materialet i boksen nedenfor.