Membraniniai ir diafragminiai hidroforai. Pagrindiniai skirtumai ir pasirinkimo kriterijai

Norint teisingai pasirinkti išsiplėtimo indą, svarbu palyginti skirtingus jų tipus ir įvertinti charakteristikas, kurios svarbiausios eksploatuojant hidroforus vandens tiekimo sistemose. Tokį tyrimą atliko italų kompanija „Varem“, gaminanti įvairių modelių hidroforus ir išsiplėtimo indus. Šio gamintojo asortimente ir membraninio tipo hidroforai bei diafragminio tipo hidroforai. Būtent šių tipų hidroforus kompanija nuodugniai ištestavo savo laboratorijoje. 

Kadangi „Varem“ prekiauja abiejų tipų hidroforais, nėra pagrindo abejoti tyrimo objektyvumu. Tyrimo metu membraniniai ir diafragminiai hidroforai buvo testuojami sudarant vienodas sąlygas. Buvo atlikti EN13831 standarte aprašyti cikliniai testai, kurie atitinka PED 97/23/EC direktyvos reikalavimus. Testavimo metu išsiplėtimo bakai 50 tūkst. kartų praėjo pilną veikimo ciklą prie 30 °C vidutinės aplinkos temperatūros.

Viena iš svarbiausių eksploatacinių charakteristikų, kurią vertino kūrėjai, buvo hidroforo gebėjimas atiduoti visą išsiplėtimo fazės metu bake sukauptą vandenį iškrovos fazės metu. Šis parametras daug pasako apie hidroforo funkcionalumą. Hidroforo iškraunamo vandens stebėjimo metu atlikti testai, kai viršutinis siurblio slėgis buvo 3 bar ir 5 bar.

Varem atlikto tyrimo rezultatai ir išvados

• Jei vandens sistemos darbinis slėgio svyravimai (delta) neviršija 1 bar, jos vienodai gerai veiks ir su membraninio, ir su diafragminio tipo hidroforais.
• Jei vandens sistemos darbinis slėgio svyravimai (delta) yra didesni už 1 bar, labiau tinka membraninio tipo išsiplėtimo bakai.
• Naudojant diafragminius hidroforo bakus rekomenduojama sureguliuoti sistemos slėgio svyravimus iki 1 bar ir pripusti bako orą 0.2 bar žemiau sistemos apatinės ribos.

Hidroforo bakų testavimas, kai slėgio delta yra 1 bar (slėgio svyravimai nuo 2 iki 3 bar)

Buvo nustatyta 3 bar viršutinė siurblio slėgio riba, hidroforo talpos užpildymas – 25 proc. Kai hidrofore oro slėgis siekia apie 2 bar, o vandens tiekimo sistemos slėgis 3 bar, hidroforas užpildomas maždaug ketvirčiu. Pavyzdžiui, jei naudojamas išsiplėtimo indas, kurio nominali talpa yra 60 l, tokioje sistemoje jis talpins vos 15 l. Šiomis sąlygomis testavimas atskleidė, kad funkcionalinių skirtumų tarp membraninių ir diafragminio tipo išsiplėtimo bakų nėra.

Hidroforo talpų testavimas, kai slėgio delta yra 3 bar (slėgio svyravimai nuo 2 iki 5 bar)

Buvo nustatyta 5 bar viršutinė siurblio slėgio riba, o oro slėgis liko 2 bar. Tokiu atveju hidroforas talpina maždaug pusę nominalaus bako tūrio. Jei naudojamas 60 l hidroforas, jis gali sutalpinti apie 30 l vandens.

Šiomis sąlygomis skirtumai pradėjo ryškėti po 4 tūkst. ciklų. Diafragminiuose hidroforuose per iškrovą išspausta maždaug 20 proc. mažiau vandens, tad 60 l bakas į sistemą paleidžia ne 30, о 24 l vandens, o 6 l lieka hidrofore. Tokie testavimų rezultatai sudomino tyrimą dariusius inžinierius. Po 50 tūkst.ciklų ir diafragminio hidroforo analizės, kompanijos ekspertai sumodeliavo ir paaiškino šiuos charakteristikų skirtumus. Paaiškėjo, kad, kai naudojamas diafragminio tipo hidroforas prie 3 bar slėgio deltos, išsiplėtimo indo diafragmą vanduo stipriau įspaudžia į indo vidų, tad ji yra judresnė ir lankstesnė ties fiksavimo žiedu. Tad šioje tvirtinimo vietoje greičiau atsiranda mechaninis nusidėvėjimas. Membrana praranda formą po maždaug 4 tūkst. ciklų, ji išsitampo. Specialistai pastebi, kad ciklų skaičius gali šiek tiek skirtis skirtingų modelių ir gamintojų hidroforams, tačiau iš esmės visi diafragminio tipo hidroforai yra labai panašūs savo konstrukcija, veikia pagal tuos pačius principus.

Išsitampiusi diafragma dėl oro slėgio bake iškrovimo metu gali pasiekti hidroforo pajungimo angą ir ją užspausti. Būtent dėl to dalis, maždaug penktadalis, vandens nepaduodama į sistemą, o lieka indo kraštuose.

Tai turi nepageidaujamų pasekmių:

• Suvartojama daugiau elektros. Iškrovos fazėje sumažėja vandens kiekis ir dėl to proporcingai padažnėja vandens siurblio paleidimai. Dažnesni įsijungimai lemia didesnes elektros sąnaudas bei didesnę siurblio apkrovą. Taigi išauga ne tik elektros kaštai, bet ir siurblio nusidėvėjimas.
• Suprastėja vartojamo vandens kokybė. Kai hidrofore lieka apie penktadalį įsiurbto vandens, jis užsistovi, sutrikdoma cirkuliacija vandens tiekimo sistemoje. Dėl to nukenčia vandens kokybė, blogėja jo savybės ir išauga rizika, kad išsivystys Legionella bakterijos. Tai ypač svarbu, kai vanduo vartojamas buityje.