Membraniniai ir diafragminiai hidroforai - kokį pasirinkti?
Hidroforų ir išsiplėtimo indų gamintojas Varem (Italija) savo laboratorijoje atliko įdomų tyrimą, kurio tikslas buvo išsiaiškinti membraninių ir diafragminių hidroforų eksploatacines charakteristikas ir jas palyginti. Svarbu pabrėžti, kad Varem gamina ir parduoda abejų tipų išsiplėtimo bakus (pvz. Hidroforai membraninio tipo, Hidroforai diafragminio tipo), todėl galime teigti, kad atliktas tyrimas ir pateiktos išvados yra objektyvios.
Membraninio ir diafragminio tipo hidroforai buvo testuojami vienodom sąlygom. Varem atlikto EN13831 standarto aprašytus ciklinius testus, atitinkančius PED 97/23/EC direktyvos reikalavimus. Šitų testų metu išsiplėtimo bakai praeiną pilną veikimo ciklą 50.000 kartų esant vidutinei aplinkos temperatūrai 30°C.
Suprantama, kad vienas iš svarbiausiu hidroforo parametrų, nusakantis teisingą jo funkcionavimą – iškrovos fazės metu gebėjimas atiduoti visą vandens kiekį, sukauptą bake išsiplėtimo fazėje. Stebint hidroforo iškraunamo vandens kiekį buvo atlikti testai, nustatant siurblio viršutinį slėgį 3 bar ir 5 bar.
1 atvejis. Hidroforai testuojami prie 3 bar slėgio
Siurbliui nustatyta viršutinė slėgio riba yra 3 bar. Tokiu atveju hidroforas užpildomas 25% nominalaus tūrio (nes oro slėgis hidrofore yra apie 2 bar). PVZ. 100 litrų nominalios talpos išsiplėtimo indas talpina tik 25 litrus vandens naudojant jį 3 bar vandens tiekimo sistemoje.
Testuojant abiejų tipų hidroforus tokiomis sąlygomis charakteristikų palyginimas parodė, kad nėra jokio funkcionalinio skirtumo tarp testuojamų išsiplėtimo bakų.
2 atvejis. Hidroforai testuojami prie 5 bar slėgio
Nustačius siurblio viršutinio slėgio ribą ties 5 bar, hidroforo talpinamo vandens kiekis pasiekia 50% nominalaus tūrio. T.y. naudojant standartinį 100 litrų hidroforą 5 bar vandens tiekimo sistemoje, jis prisipildo apie 50 litrų vandens.
Testuojant abiejų tipų išsiplėtimo bakus tokiose sąlygose jau po 4.000 ciklų buvo pastebėta, kad diafragminio tipo hidroforo iškrovos metu išspaudžiamo vandens kiekis sumažėjo apie 20%. Tai reiškia, kad 100 litrų išsiplėtimo bakas atiduoda sistemai ne 50 litrų, o tik 40 litrų (10 litrų lieka hidroforo viduje).
Toks netikėtas reiškinys suinteresavo testą atliekančius inžinierius. Pasibaigus pilnam 50.000 ciklų testui, Varem specialistai išnagrinėjo diafragminio tipo hidroforą ir sugebėjo sumodeliuoti ir paaiškinti pastebėtus testo metu charakteristikų pasikeitimus. Pasirodo, naudojant diafragminį hidroforą 5 bar sistemoje, išsiplėtimo bako diafragma labiau įspaudžiamą vandeniu į bako vidų, todėl jį labiau juda ir lankstosi ties fiksavimo žiedo.
Tvirtinimo zonoje padidėja mechaninis nusidėvėjimas ir membrana išsitampo po ~4000 ciklų. Ciklų skaičius gali nežymiai skirtis, priklausomai nuo konkrečios hidroforo talpos modelio ir gamintojo, bet visų diafragminių hidroforų konstrukcija ir veikimo principai yra labai panašūs.
Kai membrana išsitampo, iškrovimo fazėje membranos centrinė dalis veikdama bako oro slėgio pasiekia hidroforo pajungimo angą ir ją užspaudžia. Bako šonuose lieka dalis įsiurbto vandens (apie 20%).
Tokia situacija sąlygoja du neigiamus reiškinius:
- Padidėja elektros suvartojimas
Sumažėjęs iškrovos metu išspaudžiamo vandens kiekis tiesiogiai proporcingas padažnėjusiam vandens siurblio paleidimų kiekiui. Siurblys dažniau startuoja, atitinkamai išauga elektros suvartojimas ir apkrova siurbliui. T.y. neskaitant padidėjusiu elektros sąnaudų, papildomai išauga ir siurblio nusidėvėjimas. - Blogėja vartojamo vandens savybės
Išsiplėtimo bake užsiliekantys 20% vandens sąlygoja neteisingą vandens cirkuliaciją ir ženklią stagnaciją vandens tiekimo sistemoje. Atitinkamai pablogėja vandens savybės ir padidėja Legionella bakterijų išsivystymo rizika. Tai yra ypatingai svarbu, valdant vandenį buitiniams poreikiams.
Varem ekspertų pateiktos išvados
- Vandens sistemoms su darbiniu slėgiu iki 3 bar galima vienodai sėkmingai naudoti ir membraninio, ir diafragminio tipo hidroforus.
- Vandens sistemoms, kurių darbinis slėgis viršija 3 bar, rekomenduojama naudoti membraninio tipo išsiplėtimo bakus.