Vas de expansiune hidrofor: alegere, presiunea aerului și membrana

Vasul de expansiune al hidroforului stabilește cât de des pornește pompa. Presostatul fixează pragurile, dar vasul furnizează apa dintre ele. Dacă vasul e prea mic, dezumflat sau are membrana spartă, pompa pornește la fiecare pahar de apă, iar motorul, contactele presostatului și condensatorul se uzează mult mai repede decât ar trebui.

Articolul explică cum lucrează vasul, cum îi calculezi volumul, ce presiune de aer se pune, cum recunoști o membrană deteriorată și cum o schimbi la vasele care permit asta.

Cum lucrează un vas de expansiune pentru hidrofor

Vasul are trei părți care contează la alegere și întreținere:

• Carcasa — oțel protejat anticoroziv la exterior, iar la interior pe partea de aer; pe etichetă sunt capacitatea, presiunea maximă de lucru și presiunea de aer din fabrică.
• Membrana — un balon sau o diafragmă din cauciuc, de obicei EPDM, care separă apa de perna de aer. La vasele pentru apă potabilă, apa stă în interiorul balonului și nu atinge carcasa.
• Ventilul de aer — același tip de ventil ca la roata mașinii, pe partea opusă racordului de apă, sub un capac de protecție.

Funcționarea urmează ciclul presostatului. Când pompa pornește, apa intră în membrană și comprimă aerul. La pragul de oprire, pompa se oprește, iar aerul comprimat rămâne ca un arc încărcat. La consum, aerul împinge apa în instalație, iar presiunea scade treptat. Când ajunge la pragul de pornire, pompa repornește și ciclul se reia.

Apa livrată între oprire și pornire se numește volum util. Doar ea contează pentru numărul de porniri, iar ea reprezintă numai o parte din capacitatea nominală a vasului.

Tipuri de vase și ce alegi pentru hidrofor

După membrană

Membrană fixă. Balonul e sigilat în carcasă. Când se deteriorează, se schimbă tot vasul. Este varianta mai simplă și mai ieftină.

Membrană înlocuibilă. Balonul e prins de o flanșă cu șuruburi la racordul de apă și se poate scoate. Vasul costă mai mult la cumpărare, dar carcasa se păstrează la defectarea membranei. Ambele variante există la multe capacități, deci verifici pe produs, nu după volum.

După destinație

Vase pentru apă potabilă și hidrofor. Membrana e destinată contactului cu apa de consum, iar apa nu atinge oțelul. Acesta este vasul potrivit pentru hidrofor.

Vase pentru instalații de încălzire. Sunt făcute pentru circuite închise, cu apă tehnică, și de obicei au altă construcție a membranei, în care apa poate atinge carcasa. Nu se folosesc pe apa de consum a unui hidrofor, chiar dacă au aceeași capacitate și același filet. Culoarea vasului diferă adesea între cele două categorii, dar nu ține loc de etichetă; destinația se citește pe produs.

Sisteme cu vas integrat. La hidrofoarele compacte și la cele cu inverter, vasul mic face parte din ansamblu. Rolul lui e altul decât la un hidrofor clasic: stabilizează reglajul, nu reduce singur numărul de porniri. Diferența e explicată în articolul despre hidroforul cu inverter.

Vas de expansiune hidrofor: cum calculezi volumul

Recomandările de tip „24 de litri pentru o familie” ignoră exact mărimile care decid rezultatul: debitul pompei, câte porniri pe oră suportă motorul și pragurile presostatului. Calculul se face în doi pași.

Pasul 1: volumul util necesar

Cel mai des pornește pompa atunci când consumul este jumătate din debitul ei. Pentru acest caz, volumul util necesar este:

Vu = 0,25 × Q ÷ Z

unde Q este debitul pompei în litri pe oră, iar Z numărul maxim de porniri pe oră din manualul pompei.

Pasul 2: capacitatea vasului

Volumul util este o fracțiune din capacitatea vasului, care depinde de presiuni. Cu presiunile în bar, măsurate pe manometru, și aerul reglat la P aer:

Vu = V vas × (P aer + 1) × (P oprire − P pornire) ÷ [(P pornire + 1) × (P oprire + 1)]

„+1” aproximează presiunea atmosferică. Cu pornire la 2,0 bar, oprire la 3,0 bar și aer la 1,8 bar, fracțiunea iese 0,233, adică volumul util este aproape un sfert din vas. Cu pornire la 1,5 bar, oprire la 3,0 bar și aer la 1,3 bar, fracțiunea urcă la 0,345, pentru că diferențialul e mai mare.

Tabelul de mai jos folosește 20 de porniri pe oră doar ca exemplu; valoarea reală o iei din manualul pompei. Rezultatul se alege în sus, la prima capacitate disponibilă, iar același calcul, cu datele tale, se face în calculatorul de vas de expansiune.

Un vas mai mare nu strică instalației. Un vas prea mic nu se vede la montaj, ci după câțiva ani, în pompa care a pornit de zeci de ori pe oră.

Exemplul invers arată miza: o pompă de 30 l/min pe un vas de 24 de litri, cu pragurile 2,0 și 3,0 bar, are un volum util de circa 5,6 litri și poate ajunge la aproximativ 80 de porniri pe oră în cazul cel mai defavorabil. Pentru o casă cu două niveluri, unde presiunile sunt mai mari, calculul complet este în articolul despre hidroforul pentru casă cu două etaje.

Presiunea aerului din vas

Regula din tabel: presiunea aerului este presiunea de pornire a presostatului minus 0,2–0,3 bar, măsurată cu pompa oprită și instalația golită de presiune pe partea de apă.

De ce contează ambele direcții. Aerul prea jos înseamnă că membrana nu e încă apăsată la pornire, deci o parte din volum rămâne nefolosită și pompa pornește mai des. Aerul peste pragul de pornire înseamnă că vasul se golește complet înainte ca presostatul să reacționeze; presiunea cade brusc la robinet, iar volumul util devine practic zero.

Verificarea, cel puțin o dată pe an:

1. Decuplează alimentarea hidroforului.
2. Golește instalația printr-un robinet, până când manometrul arată 0 bar.
3. Măsoară aerul la ventil cu un manometru de roată.
4. Completează cu o pompă de bicicletă cu manometru sau cu un compresor mic, ori eliberează aer apăsând scurt pe ventil.
5. Repornește și urmărește un ciclu complet.

Valorile de pornire și oprire potrivite pentru casa ta, și ordinea în care se reglează presostatul, sunt în articolul despre reglarea presostatului la hidrofor.

Semnele unei membrane deteriorate

• Apă la ventilul de aer. Apasă scurt pe ventil cu pompa oprită și instalația depresurizată. Dacă iese apă, membrana e spartă; semnul acesta e sigur.
• Aerul se pierde repede. Ai completat presiunea, iar după puțin timp a scăzut din nou. Verifică întâi ventilul cu apă cu săpun; dacă ventilul e etanș, aerul trece prin membrană.
• Porniri la câteva secunde. Vasul plin cu apă nu mai are pernă de aer, deci nu stochează nimic între praguri.
• Vasul pare mult mai greu decât la montaj, pentru că spațiul de aer s-a umplut cu apă.
• Rugină sau pete de apă la ventil pe un vas pentru apă potabilă, semn că apa a ajuns pe partea de aer.

Cum schimbi membrana la vasele cu flanșă

Procedura generală de mai jos se completează cu manualul vasului, care dă ordinea exactă și cuplul de strângere pentru modelul tău:

1. Decuplează alimentarea hidroforului și închide robinetul de izolare al vasului, dacă există.
2. Golește instalația de presiune și apoi vasul de apă.
3. Eliberează tot aerul prin ventil.
4. Demontează racordul de apă, sprijinind țeava, ca să nu forțezi instalația.
5. Desfă șuruburile flanșei în cruce și scoate flanșa împreună cu membrana.
6. Verifică interiorul carcasei. Rugina avansată pe pereți înseamnă că se schimbă vasul, nu doar membrana.
7. Montează membrana nouă, identică cu cea originală ca dimensiune și destinație, fără răsuciri.
8. Strânge șuruburile în cruce, uniform, după indicația din manual.
9. Umflă aerul la valoarea calculată, cu vasul încă gol de apă.
10. Reconectează, repornește și verifică etanșeitatea flanșei pe primul ciclu.

Nu apar aici prețuri pentru membrană sau pentru vas, pentru că ele variază de la un sezon la altul. Ordinea relativă e însă stabilă: o membrană de schimb costă o fracțiune din vasul nou, deci la vasele mari înlocuirea ei se justifică aproape întotdeauna.

Cum recunoști un vas durabil

Criteriile de mai jos se pot verifica pe etichetă și în fișa tehnică, fără să știi marca:

• destinația pentru apă potabilă și materialul membranei declarat pentru contactul cu apa de consum;
• presiunea maximă de lucru clar peste pragul de oprire al presostatului;
• membrana înlocuibilă, dacă vasul e mare sau greu de schimbat;
• ventilul de aer protejat de capac și ușor accesibil după montaj;
• suport sau picioare potrivite greutății vasului plin;
• marcajele și standardul de fabricație indicate pe etichetă, de exemplu EN 13831 pentru vase închise cu membrană.

Greșeli frecvente la alegere și întreținere

Vas ales după spațiu sau după ce avea magazinul

Volumul rezultă din debitul pompei și din pornirile admise. Dacă vasul calculat nu încape, schimbi soluția, de exemplu la un sistem cu turație variabilă, nu calculul.

Aerul neverificat ani la rând

Aerul scade treptat în timp, iar pompa începe să pornească tot mai des fără un moment clar în care „s-a stricat”. O verificare anuală durează câteva minute.

Vas pentru încălzire montat la hidrofor

Arată la fel și are același filet, dar nu e făcut pentru apa de consum. Se citește destinația pe etichetă înainte de montaj.

Montaj fără suport

Un vas de 100 de litri plin conține 100 kg de apă, la care se adaugă masa carcasei. Atârnat de țeavă sau prins doar cu coliere, solicită racordul la fiecare ciclu.

Fără robinet de izolare

Un robinet cu sferă între vas și instalație permite verificarea sau înlocuirea vasului fără golirea întregii case. Dacă pompa face zgomot la oprire, vasul este unul dintre primele lucruri de verificat; cauzele sunt tratate în articolul despre hidroforul zgomotos.

Dacă problema ta nu e vasul, ci presiunea prea mică din rețea încă de la robinet, diagnosticul complet și soluțiile pe fiecare cauză sunt în articolul despre presiunea scăzută a apei.