Tanque de expansão do sistema de aquecimento: projeto, cálculo e seleção da melhor opção. Tanque de expansão para aquecimento: para que serve, onde e qual é o melhor Tanque de expansão para sistema de aquecimento

O aquecimento é o principal sistema de suporte à vida de uma casa privada e o seu funcionamento estável é muito importante. Um dos parâmetros que precisam ser monitorados é a pressão arterial. Se for muito baixo, a caldeira não funcionará; se for muito alto, o equipamento irá desgastar-se muito rapidamente. Para estabilizar a pressão no sistema, é necessário um tanque de expansão para aquecimento. O aparelho é simples, mas sem ele o aquecimento não funcionará por muito tempo.

Por que você precisa de um tanque de expansão para aquecimento?

Quando o sistema de aquecimento está funcionando, o refrigerante muda frequentemente de temperatura - ele aquece ou esfria. É claro que o volume do líquido muda. Ou aumenta ou diminui. O excesso de líquido refrigerante é forçado a sair para o tanque de expansão. Portanto, o objetivo deste dispositivo é compensar alterações no volume do líquido refrigerante.

Tipos e dispositivo

Existem dois sistemas de aquecimento de água - aberto e fechado. Em um sistema fechado, a circulação do refrigerante é fornecida por uma bomba de circulação. Não cria pressão adicional, simplesmente empurra a água a uma determinada velocidade através dos canos. Nesse sistema de aquecimento existe um tanque de expansão fechado para aquecimento. É denominado fechado porque é um recipiente lacrado, dividido em duas partes por uma membrana elástica. Em uma parte há ar, na outra o excesso de refrigerante é deslocado. Devido à presença de uma membrana, o tanque também é chamado de tanque de membrana.

Um sistema de aquecimento aberto não requer bomba de circulação. Neste caso, um tanque de expansão para aquecimento é simplesmente qualquer recipiente - até mesmo um balde - ao qual estão conectados tubos de aquecimento. Nem requer tampa, embora possa ter uma.

Na versão mais simples, trata-se de um contêiner soldado em metal, que é instalado no sótão. Esta opção tem uma desvantagem significativa. Como o tanque não é vedado, o refrigerante evapora e é necessário monitorar sua quantidade - reabastecer sempre. Isso pode ser feito manualmente - a partir de um balde. Isto não é muito conveniente - existe o risco de esquecer de reabastecer o abastecimento de água. Isso ameaça fazer com que o sistema fique arejado, o que pode levar ao seu colapso.

O controle automatizado do nível de água é mais conveniente. É verdade, então, além dos canos de aquecimento, você também terá que colocar um abastecimento de água no sótão e também ter uma mangueira (tubo) de transbordamento encaminhada para algum lugar, caso o tanque transborde. Mas não há necessidade de verificar regularmente a quantidade de líquido refrigerante.

Cálculo de volume

Existe um método muito simples para determinar o volume de um tanque de expansão para aquecimento: calcula-se 10% do volume do refrigerante no sistema. Você deveria ter calculado ao desenvolver o projeto. Se esses dados não estiverem disponíveis, você pode determinar o volume experimentalmente - drenar o refrigerante e, em seguida, preencher um novo, medindo-o ao mesmo tempo (colocá-lo em um medidor). A segunda maneira é calcular. Determine no sistema, adicione o volume dos radiadores. Este será o volume do sistema de aquecimento. Deste valor encontramos 10%.

Fórmula

A segunda forma de determinar o volume de um tanque de expansão para aquecimento é calculá-lo pela fórmula. Aqui você também precisará do volume do sistema (indicado pela letra C), mas também serão necessários outros dados:

• a pressão máxima Pmax na qual o sistema pode operar (normalmente é medida a pressão máxima da caldeira);
• pressão inicial Pmin - a partir da qual o sistema começa a funcionar (esta é a pressão no tanque de expansão, indicada no passaporte);
• coeficiente de expansão do refrigerante E (para água 0,04 ou 0,05, para anticongelante está indicado no rótulo, mas geralmente na faixa de 0,1-0,13);

Tendo todos esses valores, calculamos o volume exato do tanque de expansão do sistema de aquecimento usando a fórmula:

Os cálculos não são muito complicados, mas vale a pena se preocupar com eles? Se o sistema estiver aberto, a resposta é clara – não. O custo do container não depende muito do volume, e você mesmo pode fazer.

Vale a pena contar os tanques de expansão para aquecimento do tipo fechado. Seu preço depende muito do volume. Mas, neste caso, é melhor levar com reserva, pois o volume insuficiente leva ao rápido desgaste do sistema ou mesmo ao seu fracasso.

Se a caldeira possui tanque de expansão, mas sua capacidade não é suficiente para o seu sistema, instale um segundo. No total, devem dar o volume necessário (a instalação não é diferente).

O que resultará do volume insuficiente do tanque de expansão?

Ao ser aquecido, o refrigerante se expande, seu excesso vai para o tanque de expansão para aquecimento. Se todo o excesso não couber, ele é liberado pela válvula limitadora de pressão de emergência. Ou seja, o refrigerante vai para o esgoto.

Então, quando a temperatura cai, o volume do refrigerante diminui. Mas como já existe menos no sistema do que antes, a pressão no sistema cai. Se a falta de volume for insignificante, tal diminuição pode não ser crítica, mas se for muito pequena a caldeira pode não funcionar. Este equipamento possui um limite inferior de pressão no qual está operacional. Quando o limite inferior é atingido, o equipamento é bloqueado. Se você estiver em casa neste horário, poderá corrigir a situação adicionando refrigerante. Se você não estiver presente, o sistema poderá descongelar. Aliás, trabalhar no limite também não leva a nada de bom - o equipamento quebra rapidamente. Portanto, é melhor jogar pelo seguro e usar um volume um pouco maior.

Pressão do tanque

Em algumas caldeiras (geralmente a gás), o passaporte indica qual pressão deve ser ajustada no expansor. Se não houver tal registro, para o funcionamento normal do sistema, a pressão no tanque deve ser 0,2-0,3 atm menor que a de trabalho.

O sistema de aquecimento de uma casa particular baixa geralmente opera a 1,5-1,8 atm. Conseqüentemente, deve haver 1,2-1,6 atm no tanque. A pressão é medida com um manômetro convencional, que é conectado a um bico localizado na parte superior do recipiente. O bico fica escondido sob uma tampa de plástico; desparafuse-o e tenha acesso ao carretel. Você também pode aliviar o excesso de pressão através dele. O princípio de funcionamento é o mesmo de um carretel de carro - você dobra a placa com algo fino, sangrando o ar até os níveis exigidos.

Você também pode aumentar a pressão no tanque de expansão. Para fazer isso, você precisará de uma bomba de carro com manômetro. Conecte-o ao bico e bombeie até as leituras necessárias.

Todos os procedimentos acima são realizados com o tanque desconectado do sistema. Se já estiver instalado, não há necessidade de removê-lo. Você pode verificar a pressão no tanque de expansão do sistema de aquecimento no local. Apenas tenha cuidado! É necessário verificar e ajustar a pressão no tanque de expansão para aquecimento quando o sistema não estiver funcionando e o líquido refrigerante tiver sido drenado da caldeira. Para a precisão das medições e configurações do tanque, é importante que a pressão na caldeira seja zero. É por isso que drenamos a água com cuidado. Em seguida, conectamos a bomba com um manômetro e ajustamos os parâmetros.

Onde colocá-lo no sistema

O tanque de expansão em sistema fechado é colocado após a caldeira antes da bomba, ou seja, de forma que crie um fluxo no sentido oposto. Desta forma, o sistema funciona de forma mais confiável. Portanto, o local específico de instalação depende de onde você tem a bomba de circulação.

Ele está conectado ao sistema através de um tee. Você corta um tee no tubo, direciona a saída perpendicular para cima e parafusa o tanque nele. Se a parede não permitir a colocação de um recipiente, será necessário fazer um cotovelo, mas o tanque ficará virado para cima. Agora podemos assumir que o tanque de expansão está instalado.

Mas para comodidade da verificação, é aconselhável instalar outro T após o tanque, e instalar uma válvula de corte na saída livre do mesmo. Isso permite verificar o tanque de membrana sem drenar todo o sistema - isso desliga o tanque. Fechar a torneira e sangrar a água da caldeira. Verifique a pressão no ramal desligado (na caldeira). Deve ser zero. Depois, você pode realizar todos os outros trabalhos de configuração.

A maior parte das casas particulares modernas e apartamentos urbanos estão equipados com sistema de aquecimento de água. Para que funcione de forma estável e sem criar problemas, é muito importante abordar com competência o seu uso e layout. Todos nós sabemos pelas aulas de física na escola que a água tende a se expandir. Para evitar sobrecarga desnecessária do sistema de aquecimento, são utilizados dispositivos como tanques de expansão. Hoje vamos examiná-los mais de perto e descobrir como instalá-los corretamente.

O que é isso?

Nem todo proprietário de uma casa ou apartamento particular sabe exatamente o que é um tanque de expansão. Neste caso, o nome deste dispositivo fala por si - sob condições de uma massa fixa de refrigerante no circuito de aquecimento e na tubulação, que não são elásticas, com uma mudança na temperatura do refrigerante, o nível de pressão em todo o sistema necessariamente mudará. Aqui vale a pena considerar o fato de que o líquido se expande quando aquecido. No momento em que a força se tornar mais forte do que a força do tubo de fluxo/radiador, ocorrerá um acidente grave. A sua principal razão neste caso será o facto de a água, quando o seu volume muda sob condições de aquecimento, se tornar quase incompressível. Desta propriedade vem a definição de golpe de aríete.

A solução para um problema tão sério é bastante simples.É necessário colocar no sistema de aquecimento um reservatório especial (tanque de expansão), equipado com uma substância que possa ser facilmente comprimida.

Sob condições de aumento da pressão da água e na presença do reservatório especificado, a pressão aumentará, é claro, mas não muito.

Recursos e especificações

Como você pode ver, os tanques de expansão desempenham um dos papéis mais importantes no sistema de aquecimento. Eles prolongam sua vida útil e evitam muitos problemas sérios.

Esses itens são usados ​​para os seguintes propósitos:

• desempenhar o papel de sistema de aquecimento, que funciona através de bombas de calor e coletores solares;
• atuar como um sistema de aquecimento autônomo;
• são um sistema independente ligado directamente ao aquecimento central, bem como um sistema em circuito fechado.

Desde que a temperatura do líquido no sistema de aquecimento aumente apenas 15 graus, devido à expansão, o volume do refrigerante torna-se meio por cento maior. O tanque de expansão é responsável por compensar esta expansão. Um excesso de fluido refrigerante penetra no próprio tanque. Se o líquido refrigerante esfriar, o projeto do tanque espreme líquido insuficiente de volta para o sistema geral.

Se houver um leve vazamento de líquido, para que a pressão no sistema não caia muito, o tanque afasta o refrigerante para compensar as perdas ocorridas.

Caso o sistema não esteja equipado com tanque de expansão, a expansão do líquido refrigerante provoca um aumento de pressão. Além disso, esses processos certamente resultam em desgaste severo dos elementos componentes de todo o sistema, e também levam à quebra e até mesmo à ruptura de tubulações e torneiras.

O tanque de expansão possui muitas características positivas que o tornam literalmente um elemento indispensável de um sistema de aquecimento de água:

• graças a esta parte não há poluição da água;
• a maioria dos tanques de expansão são baratos;
• garantir a confiabilidade e segurança de todo o sistema;
• permitem evitar perdas desnecessárias de calor;
• possuem a menor quantidade de ar no sistema;
• nos equipamentos responsáveis ​​​​pelo aquecimento pode haver qualquer refrigerante - é permitida a utilização de tanque de expansão em todos os casos;
• torneiras, tubos e radiadores podem durar muito mais tempo se usar um tanque de expansão.

Quanto ao volume direto do tanque de expansão, vale considerar que depende diretamente do tipo específico de refrigerante. Veremos como isso pode ser calculado a seguir.

Hoje nas lojas existem unidades cujo tamanho é:

• 5 litros;
• 10 litros;
• 12 litros;
• 19 litros;

• 24 litros;
• 35 litros;
• 50 litros;
• 80 litros;
• 100 litros.

Hoje existem várias opções para tais dispositivos. Eles são adequados para vários sistemas de aquecimento e diferem entre si em muitos aspectos.

Apenas o seu propósito imediato permanece inalterado.

Design e princípio de operação

Agora devemos considerar detalhadamente em que elementos consistem os tanques de expansão e como eles funcionam. Primeiro, vamos descobrir como funciona esse elemento.

Normalmente, a estrutura do tanque de expansão como um todo é alojada em uma carcaça de aço estampado. Tem a forma de um cilindro. Casos na forma de “comprimidos” peculiares são um pouco menos comuns. Normalmente, metais de alta qualidade revestidos com um composto protetor anticorrosivo são usados ​​para produzir esses elementos. A parte externa dos tanques é revestida com esmalte.

Para aquecimento, são utilizados tanques de expansão com corpo vermelho. Existem também versões em azul, mas essa cor costuma ser usada pelas baterias de água, que são componentes do sistema de abastecimento de água.

Eles não são projetados para parâmetros de alta temperatura e todos os seus elementos estão sujeitos a requisitos sanitários muito elevados.

De um lado do tanque há um tubo roscado. É necessário permitir a ligação ao sistema de aquecimento. Há casos em que a entrega também inclui itens como acessórios. Eles simplificam muito o trabalho de instalação.

Do outro lado, há uma válvula especial. Este elemento serve para gerar o nível de pressão necessário no interior da câmara de ar.

Na cavidade interna, o tanque de expansão é dividido em 2 partes distintas por uma membrana. Mais perto do tubo existe uma câmara destinada ao refrigerante e no lado oposto existe uma câmara de ar. Normalmente, as membranas dos tanques são feitas de um material muito elástico, que possui valores mínimos de difusão.

Esta peça recebe um formato especial, responsável pela deformação uniforme em caso de alterações nos valores de pressão nas câmaras.

O princípio de funcionamento do tanque de expansão no sistema de aquecimento é muito simples e direto. Vamos analisar isso detalhadamente.

• No estado inicial, no momento em que o tanque é conectado ao sistema e abastecido com refrigerante, um determinado volume de água passa pela tubulação até o compartimento de água. A pressão em ambos os compartimentos se equaliza gradualmente. Além disso, um sistema tão simples torna-se estático.
• À medida que o valor da temperatura aumenta, ocorre uma expansão direta do líquido refrigerante em volumes no sistema de aquecimento. Este processo ocorre acompanhado por um aumento nos indicadores de pressão. O excesso de líquido é enviado para o próprio tanque e então a pressão dobra a parte da membrana. Neste momento, o volume da câmara de refrigeração aumenta, e o compartimento de ar, ao contrário, diminui (neste momento a pressão do ar nela aumenta).
• Quando a temperatura cai e o volume total do refrigerante diminui, o excesso de pressão na câmara com ar provoca um deslocamento da membrana para trás. Neste momento, o refrigerante retorna à tubulação.

Se os parâmetros de pressão no sistema de aquecimento atingirem níveis críticos, deverá iniciar a válvula, que pertence ao “grupo de segurança”. Nessa situação, será responsável pela liberação do excesso de líquido. Certos modelos de tanques de expansão possuem sua própria válvula de segurança individual.

Claro, vale a pena considerar que o design do tanque depende principalmente do tipo de modelo específico adquirido. Por exemplo, eles podem ser indissociáveis ​​ou com a capacidade de substituir o elemento de membrana. Esses produtos podem incluir peças como grampos para montagem na parede ou suportes especiais - pequenas pernas com as quais é mais fácil posicionar a unidade de piso em uma superfície plana.

Os tanques de expansão com membrana de diafragma geralmente são indissociáveis. Em muitos casos, eles contêm uma parte de membrana de balão - ela é feita de matérias-primas flexíveis e elásticas. Em sua essência, esta membrana é uma câmara de água comum. À medida que a pressão aumenta, ela se estica e aumenta de volume. Esses tipos de tanques costumam ser complementados por um flange dobrável, que permite a troca independente da membrana em caso de quebra.

Este fato não afeta de forma alguma o princípio de funcionamento.

Tipos

Não pense que todos os tanques de expansão têm designs e características de desempenho idênticos. Na verdade, existem diversas variedades dessas unidades. Cada um deles possui certas características distintivas e características estruturais. Vamos conhecê-los melhor.

Dependendo do método específico de operação, os tanques são divididos em:

• tanques de aquecimento abertos;
• vasos de expansão fechados.

As opções abertas para tanques de expansão não são consideradas as mais populares. Estas unidades são instaladas em sistemas em que a circulação do líquido não é feita de forma forçada (ou seja, sem o uso de bomba)

O tanque de expansão aberto possui uma tampa que abre sem nenhum esforço extra caso seja necessário adicionar água.

A principal desvantagem de tal unidade é que o refrigerante contido nela está associado ao oxigênio, o que provoca corrosão no sistema de aquecimento. Se não houver estanqueidade suficiente em um tanque aberto, a água evapora muitas vezes mais rápido, por isso deve ser reabastecida constantemente. Segundo os especialistas, tal unidade deve ser instalada na parte mais alta do sistema de aquecimento. Deve-se levar em conta que a realização desse tipo de trabalho nem sempre é acessível.

Um expansor fechado (ou membrana) é fixado em um sistema onde o movimento do refrigerante ocorre de forma forçada - por meio de uma bomba. Um recipiente fechado geralmente é feito em forma de tanque de aço (não possui tampa). Está equipado com uma divisória interna em forma de membrana de borracha. Metade desse modelo é necessária para preenchê-lo com refrigerante e a segunda é um local para ar e nitrogênio.

Estes recipientes são tratados com tinta em pó para proteger contra danos nas paredes da caixa sob a influência de altas temperaturas.

De um lado, o próprio tanque é fixado diretamente ao sistema por meio de uma conexão ou flange. O lado oposto foi projetado para bombear ar. O indicador de pressão em modelo fechado permite alterar automaticamente o fornecimento de refrigerante ao sistema e ao próprio tanque.

Os tanques fechados são divididos em:

• substituível;
• não substituível.

Assim, os tanques substituíveis têm um custo mais elevado, mas apresentam vantagens significativas, que incluem:

• a capacidade de alterar a membrana se estiver danificada ou rasgada;
• a oportunidade de economizar em tubulações, já que não há necessidade de instalação de tanque fechado na parte superior do sistema de aquecimento;
• opções substituíveis são responsáveis ​​​​por perdas mínimas de calor;
• como o refrigerante não “entra em contato” com o oxigênio de forma alguma, as tubulações e todo o sistema como um todo não estão sujeitos à corrosão;
• a membrana pode ser posicionada tanto vertical quanto horizontalmente;
• neste caso não há ligação com a parede interna do tanque metálico;
• as membranas podem ser substituídas com muita facilidade e rapidez (isso é feito através de um flange).

Os tipos de recipientes não substituíveis são mais baratos, mas a membrana neles não pode ser trocada se necessário. Este elemento no expansor é instalado o mais firmemente possível e pressionado com segurança contra as paredes internas do tanque. Neste caso, danos ou ruptura da membrana só podem ocorrer se o sistema tiver sido iniciado incorretamente (a pressão aumenta muito rapidamente e está fora da faixa normal).

Dependendo do tipo de membrana, os tanques de expansão são divididos em modelos com:

• membrana de balão;
• membrana do diafragma.

Assim, um expansor com membrana de balão é muito durável e confiável. Além disso, possui um volume impressionante. Neste caso, o refrigerante não entra em contato com as paredes do tanque, eliminando-se o aparecimento de ferrugem nesses produtos.

O tanque de expansão de aquecimento plano está equipado com uma divisória em forma de diafragma.

Se for danificado repentinamente, será possível trocá-lo sem muito esforço.

Materiais

Vários materiais são utilizados na fabricação de tanques de expansão, mas os mais comuns são os modelos com corpo de aço.

Atualmente, muitas pessoas, no esforço de economizar dinheiro, constroem essas unidades por conta própria. Para fazer isso, eles costumam usar materiais em folha, que são posteriormente montados em uma única estrutura por soldagem. Você também pode usar os itens mais inesperados para fazer um tanque de expansão, por exemplo, barris e botijões de plástico ou cilindros de gás antigos. O uso de tais materiais reduz significativamente o custo de criação de um tanque de expansão. Apesar de uma seleção tão grande de matérias-primas adequadas, os especialistas ainda recomendam recorrer ao aço inoxidável se você planeja montar o tanque sozinho.

Quanto à divisória nessas unidades, a maioria dos fabricantes utiliza borracha de alta qualidade, borracha sintética, borracha butílica natural ou matérias-primas EPDM. Os elementos de membrana para tais unidades são feitos de vários materiais, que durante o uso podem suportar facilmente uma ampla faixa de temperaturas.

Se considerarmos casos específicos, então:

• para tanques de até 2 mil litros, as membranas marcadas EPDM DIN 4807 são as mais utilizadas;
• Os tanques com volume superior à marca acima são equipados com elementos de membrana da marca BUTYL.

Como escolher?

A escolha de um tanque de expansão deve ser feita com muita responsabilidade, pois este produto desempenha um dos papéis mais importantes nos sistemas de aquecimento de água.

Destacamos algumas dicas simples que permitirão ao comprador escolher um modelo adequado e de boa qualidade.

• Os especialistas recomendam escolher recipientes de membrana ou fechados. Apesar de estes tipos de tanques serem normalmente caros, o sistema de aquecimento que os contém pode durar muito tempo. Isso é explicado pelo fato de que neste projeto o refrigerante e o oxigênio não “se encontram”. Mas isso é apenas um conselho - a escolha, de uma forma ou de outra, cabe ao dono da casa.
• Preste sempre atenção especial ao material com que é feita a divisória de borracha nos modelos fechados.

Listadas acima estão as matérias-primas normalmente utilizadas para sua fabricação.

• Se for usar o tanque em conjunto com um sistema de aquecimento central, a borracha da membrana deverá ter características de resistência aumentadas e resistência a altas temperaturas. Isto porque o aquecimento central na maioria dos casos não envolve quedas de pressão significativas, mas a temperatura ainda será bastante elevada.
• Um tanque com membrana caracterizada por maior elasticidade pode ser adquirido com segurança para um sistema de aquecimento privado, uma vez que picos repentinos de pressão são comuns nesta opção de aquecimento.
• Para utilizar o expansor não só no sistema de aquecimento, mas também no sistema responsável pelo abastecimento de água, a borracha com que é feita a membrana deve ser de qualidade alimentar. Isto é necessário para não prejudicar as qualidades positivas da água.

• Ao escolher entre tipos de membranas não substituíveis e substituíveis, recomenda-se escolher a primeira, pois se uma peça não substituível for danificada, será necessário substituir todo o conjunto em vez de um elemento.
• Antes de adquirir um tanque de expansão, é recomendável ler atentamente suas características técnicas. Peça ao vendedor todos os certificados de qualidade necessários. Se o produto não os tiver ou não quiserem apresentá-los a você, é melhor recusar a compra.
• Não se esqueça de preencher o cartão de garantia.
• Observe que um dos parâmetros mais importantes que você deve prestar atenção ao escolher um tanque é sua resistência à difusão e às mudanças de temperatura. Além disso, todos os elementos da unidade (da carcaça à membrana) devem ser feitos de materiais de alta qualidade.

Onde colocar?

Se houver circulação forçada no sistema, então a pressão no local de conexão do dispositivo será igual à pressão estática neste ponto e em uma determinada condição de temperatura (observe que esta regra só funciona se houver um elemento de membrana). Se assumirmos que isso vai mudar, o resultado será que em um sistema fechado se forma um líquido que vem do incompreensível, o que é fundamentalmente errado.

Um sistema de aquecimento aberto é um recipiente de configuração complexa que possui correntes de convecção especiais. Absolutamente todos os componentes devem garantir o aumento mais rápido possível do líquido refrigerante quente até o ponto mais alto. Além disso, devem fornecer drenagem por gravidade para a caldeira envolvendo radiadores. Além disso, o projeto de tal sistema não deve interferir na passagem de bolhas de ar para o ponto superior.

Com base nas características acima, uma conclusão deve ser tirada - o tanque de expansão deve ser fixado no plano superior do sistema monotubo (geralmente no topo do coletor de aceleração).

Cálculo

Para determinar o volume do expansor, você pode contar com vários métodos diferentes. Para isso, é aconselhável entrar em contato com especialistas de agências especiais. Regra geral, para efectuar todos os cálculos necessários, utilizam programas especiais que lhes permitem ter em conta todas as características e nuances que afectam o funcionamento do sistema de aquecimento. No entanto, deve-se levar em conta que os serviços desses especialistas são, na maioria dos casos, caros.

Você também pode calcular o volume do tanque. Para fazer isso, use a fórmula geralmente aceita. Nesse caso, é preciso ter o máximo de cuidado possível, pois mesmo um pequeno erro pode levar a valores incorretos. Ao fazer os cálculos, é importante levar em consideração absolutamente todas as nuances: o volume do sistema de aquecimento, o tipo específico de refrigerante e até mesmo suas propriedades físicas.

Na fórmula dada:

• C é o volume total de refrigerante no sistema;
• Pa min – indicador da pressão absoluta inicial no tanque;
• Pa max é o parâmetro de pressão mais alto que pode ocorrer na unidade.

Se você tem medo de cometer um erro ou não tem tempo para fazer todos os cálculos necessários, então você deve recorrer à ajuda de calculadoras online especiais. Porém, neste caso, recomenda-se verificar novamente os resultados obtidos em vários sites para não encontrar o funcionamento incorreto de um ou outro portal.

Algumas pessoas simplificam - estimam os parâmetros necessários a olho nu. Neste caso, a capacidade específica do sistema de aquecimento é igual a 15 l/kW. O resultado serão valores aproximados. Mas lembre-se que este método só é permitido durante o processo de estudo de viabilidade.

Antes de comprar um tanque, é claro, você só precisa de cálculos precisos.

Instalação faça você mesmo

Antes de prosseguir com a instalação do expansor, é importante preparar:

• certifique-se de ler as instruções antes de iniciar o trabalho;
• realizar todos os cálculos necessários de indicadores de temperatura e pressão (geralmente todos esses dados são indicados em livros de referência especiais sobre padrões de uso de unidades);
• preparar ferramentas como uma chave inglesa, uma chave inglesa para instalação de tubos de plástico;
• se o tanque tiver grande capacidade, você também precisará comprar suportes - eles serão úteis para a montagem.

Ao instalar e conectar tais unidades, você deve confiar em algumas recomendações de especialistas:

• posicionar a unidade de forma a garantir o livre acesso a ela no futuro;
• prever o provável desmantelamento de tubulações no futuro;
• certifique-se de que o diâmetro do tubo de conexão corresponde ao abastecimento de água conectado;
• instale corretamente os sensores de temperatura necessários;
• calcular a conexão das válvulas de corte.

Agora você pode prosseguir para a instalação propriamente dita do tanque. Deve ser pendurado próximo à entrada do líquido refrigerante que flui na direção da unidade de aquecimento.

Marque as áreas para fixação. Faça o número necessário de furos para fixar o suporte. Para fazer isso, fixe-o na parede e marque todas as áreas de conexão. Feitos todos os furos necessários, é necessário instalar neles chumbadores, depois pendurar o suporte e certificar-se de que a fixação está segura. Se tudo for feito de forma eficiente, você poderá instalar o próprio tanque e fixá-lo com braçadeiras.

Observe que tais equipamentos não podem ser instalados em temperaturas abaixo de zero. Além disso, é importante garantir que a válvula de ar esteja em uma área acessível após a conclusão dos trabalhos de instalação. Isto é necessário para que os proprietários tenham a oportunidade de definir o nível de pressão desejado.

Absolutamente todos os mecanismos que requerem ajustes devem ser de domínio público e as tubulações devem ser localizadas de forma que não criem cargas no equipamento.

Já um elemento como redutor de pressão deve ser instalado após a conexão do medidor, para não enfrentar cargas graves direcionadas ao tanque. Esta válvula deve ser fixada na frente do tubo de fluxo.

Depois disso, você precisa configurar o tanque de expansão instalado. Primeiro você precisa definir o nível de pressão necessário. Isso deve ser feito bombeando ar. O manômetro indicará quando você precisa parar. Depois disso, a água é bombeada por meio de uma bomba, a pressão é equalizada e a parte da membrana é colocada em estado flutuante. Então o tanque pode ser considerado pronto para uso. Pode ser necessário ligar o sistema e verificar se ele está funcionando.

Como você pode ver, o diagrama de instalação e conexão do tanque de expansão é bastante simples. Qualquer um pode lidar com tais eventos.

O principal é confiar nas instruções e ter muito cuidado em todas as etapas.

Problemas comuns

Os tanques de expansão, como quaisquer outras unidades de aquecimento, estão sujeitos a vários problemas específicos. Vamos conhecê-los.

A quebra mais comum dessas unidades é a ruptura da parte da membrana. Via de regra, isso ocorre devido a pressões muito altas (acima do normal) ou cargas irregulares. Observe que os elementos substituíveis quebram com muito mais frequência do que os comprimidos, pois para estes últimos são utilizados materiais mais resistentes, pois podem ser trocados a qualquer momento conveniente.

O problema de uma membrana danificada pode levar a muitas consequências desagradáveis. Por exemplo, isso geralmente faz com que a água vaze da válvula de ar.

Se a membrana não for substituída a tempo, sua ruptura fará com que com o tempo o tanque simplesmente falhe. Isso se deve ao fato de o líquido atingir a superfície interna do tanque, podendo ficar enferrujado e inutilizável.

Observe que a membrana antiga deve ser substituída pela mesma peça. É aconselhável entrar em contato com um centro de atendimento especializado para isso.

Além disso, os usuários frequentemente encontram danos ao corpo do tanque. Se tal problema ocorrer com o seu equipamento, é melhor procurar ajuda de um especialista. Não tente reparar você mesmo os elementos danificados do gabinete, especialmente se nunca tiver feito esse tipo de trabalho antes.

Também há casos em que o expansor ferve. Na maioria das vezes, esse problema ocorre em estruturas caseiras de tipo aberto. A essência deste problema é a falta de velocidade de circulação (ou a sua total ausência).

Aqui estão as principais razões para tais avarias.

• Diâmetro de fiação reduzido. O circuito principal de aquecimento de tubo único é geralmente instalado com um tubo não menos fino que DN 32.
• Sem inclinação. Após a caldeira de aquecimento, é necessário fazer o chamado coletor de aceleração. Para isso, o tubo deve ser elevado até a parte superior do circuito, onde está instalado o expansor. A parte restante do contorno deve ser colocada com inclinação descendente.

Muitos usuários estão se perguntando como resolver um problema tão sério sem desmontar e reinstalar completamente o sistema de aquecimento. A resposta é simples - você precisa instalar uma bomba de circulação. Esta parte funciona muito bem em muitos sistemas (especialmente no tipo aberto). A bomba deve ser colocada na linha de retorno diretamente em frente à caldeira.

Outro problema com os tanques de expansão é o bloqueio de ar no circuito do sistema de aquecimento. Para evitar colidir com ele, é preciso monitorar o volume de água.

Se você não reabastecer, a evaporação resultante levará aos problemas acima.

Como substituir?

A partir das informações acima podemos concluir que o principal problema dos tanques de expansão é uma membrana danificada. Muitos usuários encontram esse problema. Os especialistas recomendam a substituição desses elementos em centros de serviços especiais, mas é possível realizar esse trabalho sozinho.

Isto se faz do seguinte modo.

• Primeiro você precisa desconectar o tanque do sistema de aquecimento.
• Em seguida, você precisa reduzir (redefinir) a pressão da cavidade do gás usando o bico na parte superior da unidade.
• Remova o flange do diafragma localizado próximo ao bico para conectar a tubulação. Ao desapertar a porca na parte superior da caixa, é necessário soltar o suporte da peça da membrana.
• Remova a parte da membrana da cavidade na parte inferior da caixa.
• Em seguida, você precisa examinar a superfície interna da estrutura do casco. Não deve haver sujeira ou ferrugem. Caso existam, devem ser removidos e as superfícies lavadas com água. Então você precisa secar o case.

• É importante levar em conta o fato de que a membrana não é resistente ao óleo. Por este motivo, não devem ser utilizados produtos que contenham óleo para garantir que o interior da unidade esteja protegido contra corrosão.
• Instale o suporte do elemento de membrana na cavidade localizada na parte superior da própria membrana, caso tais fixadores devam estar presentes no projeto de um dispositivo específico.
• Aparafuse o parafuso no elemento de retenção e coloque a membrana na caixa. O suporte deve ser inserido na cavidade localizada na parte inferior da caixa.
• A parte de retenção deve ser fixada com uma porca.
• Defina os valores preliminares para a pressão do ar no expansor. Verifique se há vazamentos na estrutura, após o que é necessário conectar o expansor diretamente ao sistema de aquecimento.

Observe que se a válvula de segurança operar com alta frequência, isso pode indicar que você cometeu um erro com o volume selecionado. Você pode ter feito os cálculos necessários incorretamente.

Para que a tubulação seja instalada de acordo com todas as normas, é necessário estar atento aos principais componentes do sistema: a área por onde o refrigerante entra diretamente no recipiente, bem como o local por onde ele sai.

Para garantir que a água do tanque de expansão nunca ferva, escolha tubos circulares com o diâmetro correto. Além disso, é importante cuidar da inclinação dos contornos.

Observe que se o expansor a vácuo não funcionar por muito tempo, ele deverá ser guardado somente em local seco, previamente drenado o líquido.

Verifique a unidade pelo menos uma vez a cada seis meses quanto a danos e defeitos. Isso inclui amassados, ferrugem ou sinais de vazamento. Se você descobrir essas coisas de repente, precisará eliminar a causa de sua ocorrência o mais rápido possível.

Lembre-se que os tanques de expansão devem ser instalados exclusivamente de acordo com o plano e diagrama traçado.

Se você duvida de suas habilidades, é melhor não arriscar - procure especialistas.

Uma das vantagens de um sistema de aquecimento autônomo é a capacidade de manter uma temperatura confortável na casa, independentemente do início e do final da estação de aquecimento, e economizar nas contas de serviços públicos. Esquematicamente, consiste em uma caldeira de aquecimento e um circuito por onde circula o refrigerante quente. A água geralmente é usada como refrigerante. Um papel importante nos equipamentos de aquecimento é desempenhado pelo sistema de circulação de água quente, que é composto por várias partes. A exatidão de seu funcionamento depende em grande parte de um elemento de design como o tanque de expansão.

Vamos comparar sistemas de aquecimento fechados e abertos

O funcionamento de um sistema de aquecimento aberto é baseado nas leis da termodinâmica, devido às quais o refrigerante se move. De uma área de alta pressão e temperatura correspondente na saída da caldeira, a água passa pelas tubulações para uma área de menor pressão e sua temperatura diminui. O refrigerante resfriado é enviado de volta à caldeira e o processo é repetido. Assim ocorre a circulação natural do líquido, de acordo com as leis da física.

Como quando a água é aquecida seu volume aumenta, um tanque de expansão é fornecido no projeto de um sistema de aquecimento aberto. Para movimentação eficiente do refrigerante do tipo aberto, o tanque de expansão é instalado no ponto mais alto do sistema e a caldeira de aquecimento no ponto mais baixo. Instalar tanque de expansão no sótão parece ser a melhor opção. Seu dispositivo não é complicado.

Com o tempo, a água evapora, por isso seu nível deve ser reabastecido em tempo hábil. Durante as pausas no uso do aquecimento e em temperaturas ambientes negativas, a água deve ser escoada, caso contrário congelará nas tubulações e as romperá. Um sistema de aquecimento aberto tem as seguintes vantagens:

• independência de fontes de energia elétrica;
• nenhum ruído;
• facilidade de manutenção;
• início e parada rápidos.

Você pode selecionar radiadores para qualquer tipo de sistema de aquecimento com base nas recomendações do artigo

Num sistema de aquecimento fechado, a água não evapora porque está vedada. A movimentação do refrigerante é realizada por meio de uma bomba de pressão ou circulação, que pode ser encontrada no artigo.Neste caso, para um funcionamento eficaz, também é necessário um tanque de expansão de metal durável. Um sistema de aquecimento fechado é composto por uma caldeira de aquecimento, uma bomba de circulação, uma rede de tubulações, radiadores e um tanque de expansão. Um sistema de aquecimento fechado tem as seguintes vantagens:

• não há necessidade de monitorar constantemente o nível do líquido refrigerante;
• possibilidade de uso de anticongelante;
• ajuste de pressão interna;
• possibilidade de conectar dispositivos adicionais.

Com a instalação adequada do equipamento de aquecimento, ambas as opções funcionarão perfeitamente. A escolha entre eles é determinada pelas condições operacionais e características de posicionamento. As diferenças entre os dois sistemas são as seguintes:

• Num sistema de aquecimento aberto, o tanque de expansão está localizado no ponto mais alto. Num sistema de aquecimento fechado, pode estar localizado em quase qualquer lugar.
• A probabilidade de formação de bloqueios de ar em um sistema de aquecimento fechado é muito menor. Isto se deve ao aumento da pressão interna e à falta de contato direto com a atmosfera.
• Para operar um sistema de aquecimento aberto, são necessários tubos de grande diâmetro. O trabalho de instalação é complicado pela necessidade de levar em consideração as regras hidráulicas ao distribuir fluxos, fazer curvas, inclinações e assim por diante.
• Tubos de pequeno diâmetro utilizados em um sistema de aquecimento fechado reduzem seu custo. Aqui é importante instalar corretamente a bomba de circulação para que durante o seu funcionamento crie o mínimo de ruído possível.

Projeto e funções do tanque de expansão no circuito de aquecimento

A função do tanque de expansão em circuito de aquecimento aberto é receber o excesso de água quando ele se expande devido ao aquecimento e devolvê-lo ao sistema quando a temperatura cair. O recipiente não é lacrado e o refrigerante está em contato direto com o meio ambiente, portanto a água evapora em sistema de aquecimento aberto. O aparelho tem um design simples, se necessário você mesmo pode fazer.

As desvantagens de um sistema aberto incluem a necessidade de monitorar constantemente o nível da água à medida que ela evapora, o perigo de congelamento do líquido no tanque de expansão e a impossibilidade de usar anticongelante como refrigerante. Além disso, a entrada de ar no sistema provoca a formação de bloqueios de ar, corrosão das peças internas e sua cavitação.

Num circuito de aquecimento fechado, o tanque de expansão é feito de metal de alta resistência. O dispositivo consiste em duas metades hermeticamente fechadas entre si. O design inclui uma válvula de pé e uma membrana interna. À medida que a temperatura do líquido refrigerante aumenta, a válvula se abre e o excesso de líquido do volume aumentado entra no tanque de expansão.

Um diafragma feito de borracha de alta resistência e resistente ao calor o divide em duas partes. O gás é bombeado para a parte superior do recipiente selado e um refrigerante quente entra na parte inferior, comprimindo a membrana e o ambiente gasoso localizado atrás dela. Quando o fluido de trabalho esfria, devido à expansão do meio gasoso, o diafragma o comprime de volta no circuito de aquecimento.

O tanque de membrana pode ser instalado horizontalmente ou verticalmente em qualquer posição.

O desempenho de um tanque de expansão fechado independe de sua orientação no espaço, o que não se pode dizer de sua vida útil. Para prolongar a vida útil do tanque de membrana, é melhor posicioná-lo de forma que a câmara de ar fique por cima. Com o tempo, aparecem rachaduras no diafragma e, até que seu tamanho e número atinjam um nível crítico, o sistema funcionará corretamente quando o recipiente for colocado verticalmente. Na posição horizontal (se aparecerem fissuras no diafragma), o ar de sua metade penetrará rapidamente no refrigerante e vice-versa, o que exigirá uma substituição urgente do tanque.

A que resulta o volume insuficiente do depósito incorporado da caldeira?

O volume insuficiente do tanque da caldeira embutido pode causar mau funcionamento do sistema de aquecimento. Ao ser aquecido, o líquido se expande e seu excesso entra no tanque de expansão. Se o volume for insuficiente, o tanque transborda e a válvula limitadora de pressão de emergência libera o líquido refrigerante no dreno. O líquido refrigerante resfriado restante é devolvido ao circuito de aquecimento.

Como resultado da diminuição da sua quantidade, a pressão interna no sistema diminui. Se diminuir um pouco, a caldeira funcionará; se a pressão diminuir significativamente, o funcionamento do equipamento de aquecimento será bloqueado.

Se o nível do líquido refrigerante não for imediatamente reabastecido ao normal, o sistema poderá descongelar, portanto tais situações de emergência não devem ocorrer.

Cálculo do volume necessário do tanque de membrana

O volume necessário do tanque de membrana é calculado usando uma fórmula simples. Seu valor é dez por cento da quantidade total de refrigerante que circula no sistema, se a água atuar nesta capacidade. O volume total do refrigerante pode ser determinado pelas leituras do hidrômetro ao encher o sistema de aquecimento.

Um valor mais preciso é obtido somando o volume de todas as tubulações, a capacidade da caldeira e das baterias. Acredita-se que sejam necessários quinze litros de refrigerante por quilowatt de potência do equipamento da caldeira, ou seja, o volume total de líquido é determinado multiplicando-se a potência nominal da caldeira por quinze. Este valor estará dentro do erro permitido.

Por exemplo, se o equipamento de aquecimento necessita de trezentos litros de água para funcionar, o volume do tanque de membrana deve ser de trinta litros. Este parâmetro aumenta em cinquenta por cento quando se utiliza líquido anticongelante como refrigerante, ou seja, neste caso o volume necessário será de quarenta e cinco litros. Além disso, é necessário levar em consideração a possibilidade de vazamentos e aumentar o valor calculado em aproximadamente três por cento. Se o tamanho do tanque de membrana for determinado corretamente, a válvula limitadora de pressão de emergência não funciona.

Definindo a pressão ideal no tanque

Antes de conectar o tanque de expansão e abastecê-lo com refrigerante, é necessário definir a pressão ideal em sua câmara de ar correspondente a este parâmetro na rede de aquecimento. Para realizar este procedimento, é retirada uma tampa plástica do compartimento de ar, sob a qual existe um bico, igual aos pneus de automóveis. A pressão medida pelo manômetro é ajustada ao valor desejado bombeando-a com uma bomba ou sangrando-a pressionando a haste do bocal.

A pressão ideal no tanque é obtida ajustando a pressão interna em um sistema de aquecimento fechado para baixo. Isso é feito para que o diafragma de borracha seja pressionado no lado do líquido refrigerante. Caso contrário, ao esfriar, o ar será aspirado pelas aberturas automáticas, o que não deve ser permitido em hipótese alguma. Por exemplo, se a pressão interna na rede for de 1,2 atmosferas, então seu valor ideal no tanque de expansão será de uma atmosfera. Depois de definir este valor, você pode abrir a torneira e encher o sistema com líquido refrigerante.

Em intervalos de seis meses, é necessário verificar a pressão em tanque de compensação fechado e realizar inspeção visual quanto a danos mecânicos.

Se ocorrer uma mudança repentina na pressão interna e na temperatura da rede de aquecimento, existe o risco de danos na membrana, caso em que será necessária a sua substituição. Para fazer isso, você precisa realizar as seguintes manipulações:

• Desconecte o tanque de expansão da linha principal;
• libere a pressão pressionando a haste do carretel;
• retire a membrana danificada, drene o excesso de água e instale uma nova;
• Depois de estabelecer a pressão ideal, coloque o recipiente no lugar.

Selecionando o local para instalação do tanque de expansão

A instalação do tanque de expansão depende do tipo de sistema de aquecimento e da finalidade do próprio tanque. É preferível instalar um tanque de compensação fechado na linha de retorno em frente à caldeira de aquecimento e à bomba de circulação.

Se estiver localizada na linha de alimentação, a vida útil da membrana diminuirá devido à exposição constante a uma temperatura mais elevada do líquido refrigerante. Além disso, neste caso, em caso de emergência, o vapor pode penetrar no tanque de expansão, fazendo com que o diafragma não compense mais a pressão do refrigerante, uma vez que a mistura de ar e vapor é um meio compressível.

O tanque de expansão é conectado através de uma válvula de esfera de corte. Isso é feito para que, se necessário, o tanque de compensação possa ser substituído rapidamente sem esperar o resfriamento do líquido refrigerante. A instalação de uma segunda torneira permite escoar previamente a água quente do tanque.

Como instalar corretamente um tanque de expansão fechado com suas próprias mãos

O diagrama de conexão não é particularmente complicado. Você pode instalar corretamente um tanque de expansão fechado com suas próprias mãos seguindo o seguinte diagrama de conexão. A caldeira de pré-aquecimento é desenergizada, a alimentação do líquido refrigerante é desligada e a água dos radiadores é drenada.

Se forem utilizados tubos de polipropileno para a instalação, será necessário um ferro de solda especial para sua instalação. Você também precisará de acoplamentos e cantos. É preferível utilizar ferragens “americanas”, pois permitem retirar facilmente o recipiente para manutenção e reparos. Abaixo está um diagrama sequencial de ações para instalação de um tanque de expansão.

1. Uma rosca de vedação é enrolada na parte roscada da conexão do tanque.
2. Um adaptador é parafusado na conexão para instalar a torneira.
3. Uma linha de vedação é enrolada na parte roscada do adaptador.
4. Uma válvula de corte está instalada no adaptador.
5. Um fio de vedação é enrolado na parte roscada do “Americano”. O “americano” é aparafusado na torneira com um alicate e uma chave ajustável.
6. Uma linha de vedação é enrolada na parte roscada do ângulo. O canto está envolto em “americano”.
7. Uma braçadeira é colocada no corpo do tanque para fixá-lo, que está incluída no conjunto de entrega.
8. No lado oposto do tanque há um bocal de injeção de ar no qual é aparafusada uma tampa de plástico.

Após colocar o tanque de expansão no local selecionado, a qualidade de todas as conexões é verificada e o líquido refrigerante é fornecido ao sistema. Depois que a pressão interna nas baterias atinge os valores calculados, as bolsas de ar são liberadas delas e o sistema de aquecimento inicia com potência máxima. O tanque de compensação é instalado de forma que seja de fácil manutenção, ou seja, deixe espaço livre entre ele e a parede.

Todas as conexões devem ser vedadas com selantes resistentes a altas temperaturas, caso contrário ocorrerão inevitavelmente vazamentos. O tanque de expansão de membrana em sistema de aquecimento fechado é instalado no lado do abastecimento de água fria. Ao realizar todas as manipulações, é necessário cumprir os requisitos de segurança.

Ao planejar a criação de um sistema de aquecimento de água em sua própria casa, o proprietário se depara com diversas opções. A lista das questões mais importantes inclui o tipo de sistema (será aberto ou fechado) e qual princípio será utilizado para transferir o refrigerante através das tubulações (circulação natural devido a forças gravitacionais, ou forçada, exigindo a instalação de uma bomba especial ).

Cada um dos esquemas tem suas próprias vantagens e desvantagens. Mas ainda assim, hoje em dia é dada cada vez mais preferência a um sistema fechado com circulação forçada. Este esquema é mais compacto, mais fácil e rápido de instalar e possui uma série de outras vantagens operacionais. Um dos principais características distintasé um tanque de expansão totalmente selado para aquecimento fechado, cuja instalação será discutida nesta publicação.

Mas antes de adquirir um tanque de expansão e prosseguir com sua instalação, é necessário pelo menos se familiarizar com sua estrutura, princípio de funcionamento, bem como qual modelo será ideal para um determinado sistema de aquecimento.

EM Quais são as vantagens de um sistema de aquecimento fechado

Embora Recentemente, surgiram muitos dispositivos e sistemas modernos para aquecimento ambiente; o princípio da transferência de calor através de um líquido com alta capacidade térmica circulando através de tubos continua sendo, sem dúvida, o mais difundido. A água é mais frequentemente utilizada como transportador de energia térmica, embora em algumas circunstâncias seja necessário utilizar outros líquidos com baixo ponto de congelamento (anticongelante).

O refrigerante recebe calor da caldeira (fornos com circuito de água) e transfere calor para dispositivos de aquecimento (radiadores, convetores, circuitos de “piso quente”) instalados nas instalações na quantidade necessária.

Como decidir o tipo e a quantidade de radiadores de aquecimento?

Mesmo a caldeira mais potente não conseguirá criar um ambiente confortável nas instalações se os parâmetros dos pontos de troca de calor não corresponderem às condições de uma determinada divisão. Como fazer certo - em publicação especial em nosso portal.

Mas qualquer líquido possui propriedades físicas gerais. Em primeiro lugar, quando aquecido, aumenta significativamente de volume. E em segundo lugar, ao contrário dos gases, esta é uma substância incompressível, a sua expansão térmica deve ser compensada de alguma forma, proporcionando um volume livre para isso. E ao mesmo tempo, é necessário garantir que à medida que esfria e diminui de volume, o ar não entre nos contornos do tubo pelo lado de fora, o que criará um “tampão” que impede a circulação normal do refrigerante.

Estas são as funções que o tanque de expansão desempenha.

Ainda não havia alternativa específica na construção privada - um tanque de expansão aberto foi instalado no ponto mais alto do sistema, que deu conta das tarefas.

1 – caldeira de aquecimento;

2 – riser de abastecimento;

3 – tanque de expansão aberto;

4 – radiador de aquecimento;

5 – opcional – bomba de circulação. Neste caso, é mostrada uma unidade de bombeamento com circuito de bypass e sistema de válvula. Se desejar ou se houver necessidade, você pode mudar a circulação forçada para a circulação natural e vice-versa.

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Preços para bombas de circulação

bombas de circulação

Um sistema fechado está completamente isolado da atmosfera. Nele é mantida uma certa pressão, e a expansão térmica do líquido é compensada pela instalação de um tanque selado de design especial.

O tanque no diagrama é mostrado na pos. 6, embutido no tubo de retorno (item 7).

Ao que parece - por que “cercar o jardim”? Um tanque de expansão aberto regular, se cumprir plenamente suas funções, parece ser uma solução mais simples e menos dispendiosa. Provavelmente não custa muito e, além disso, com certas habilidades, é fácil fazer você mesmo - soldá-lo em chapas de aço, usar um recipiente de metal desnecessário, por exemplo, uma lata velha, etc. Além disso, você pode conhecer exemplos formulários velhas latas de plástico.

Faz sentido gastar dinheiro na compra de um tanque de expansão selado? Acontece que sim, já que um sistema de aquecimento fechado tem muitas vantagens:

• A estanqueidade total elimina absolutamente o processo de evaporação do refrigerante. Isso abre a possibilidade de utilizar, além da água, anticongelantes especiais. A medida é mais que necessária caso a casa de campo no inverno não seja utilizada constantemente, mas “intermitentemente”, ocasionalmente.
• Num sistema de aquecimento aberto, o tanque de expansão, como já mencionado, deve ser montado no ponto mais alto. Muitas vezes, um sótão sem aquecimento torna-se um desses lugares. E isso implica esforços adicionais para isolar termicamente o recipiente, de modo que mesmo nas geadas mais severas o líquido refrigerante nele contido não congele.

E em sistema fechado, o tanque de expansão pode ser instalado em praticamente qualquer área. O local de instalação mais adequado é o tubo de retorno diretamente em frente à entrada da caldeira - aqui as partes do tanque ficarão menos expostas aos efeitos da temperatura do refrigerante aquecido. Mas isto não é de forma alguma um dogma, e pode ser montado de forma a não criar interferências e não desarmonizar o seu aspecto com o interior da divisão, se, digamos, o sistema utilizar uma caldeira de parede instalada no corredor ou na cozinha.

• Num tanque de expansão aberto, o líquido refrigerante está sempre em contato com a atmosfera. Isso leva à saturação constante do líquido com ar dissolvido, o que causa aumento da corrosão nas tubulações e radiadores do circuito e aumento da formação de gases durante o processo de aquecimento. Os radiadores de alumínio são especialmente intolerantes a isso.
• Um sistema de aquecimento fechado com circulação forçada é menos inerte - aquece muito mais rápido na inicialização e é muito mais sensível aos ajustes. São eliminadas perdas completamente injustificadas na área do tanque de expansão aberto.
• A diferença de temperatura nas tubulações de alimentação e retorno nas correntes de conexão com a caldeira é menor do que em sistema aberto. Isto é importante para a segurança e longevidade do equipamento de aquecimento.
• Um esquema fechado com circulação forçada para criar circuitos exigirá tubos de menor diâmetro - há benefício tanto no custo dos materiais quanto na simplificação do trabalho de instalação.
• Um tanque de expansão do tipo aberto requer controle para evitar transbordamento durante o enchimento e para evitar que o nível do líquido caia abaixo de um nível crítico durante a operação. Claro, tudo isso pode ser resolvido com a instalação de dispositivos adicionais, por exemplo, válvulas flutuantes, tubos de transbordamento, etc., mas essas são complicações desnecessárias. Num sistema de aquecimento fechado, tais problemas não surgem.
• E, por último, este sistema é o mais universal, pois é adequado para qualquer tipo de bateria e permite ligar circuitos de piso radiante, convectores e cortinas térmicas. Além disso, se desejar, você pode organizar o fornecimento de calor instalando uma caldeira de aquecimento indireto no sistema.

Das deficiências graves, apenas uma pode ser mencionada. Esse — “grupo de segurança” obrigatório, incluindo instrumentos de controle e medição (manômetro, termômetro), válvula de segurança e automático saída de ar. No entanto, isso é mais provável não não riqueza, mas um custo tecnológico que garante o funcionamento seguro do sistema de aquecimento.

Em uma palavra, as vantagens de um sistema fechado superam claramente, e os gastos com um tanque de expansão selado especial parecem completamente justificados.

Como funciona um tanque de expansão para aquecimento fechado e como funciona?

O projeto de um tanque de expansão para um sistema fechado não é muito complicado:

Normalmente toda a estrutura é alojada em um corpo de aço estampado (item 1) de formato cilíndrico (existem tanques em formato de “comprimido”). Para a produção, é utilizado metal de alta qualidade com revestimento anticorrosivo. A parte externa do tanque é revestida com esmalte. Produtos com corpo vermelho são utilizados para aquecimento. (Existem tanques azuis - mas são baterias de água para o sistema de abastecimento de água. Não foram concebidos para temperaturas elevadas e todas as suas partes estão sujeitas a requisitos sanitários e higiénicos acrescidos).

De um lado do tanque existe um tubo roscado (item 2) para inserção no sistema de aquecimento. Às vezes, os acessórios são incluídos no pacote para facilitar o trabalho de instalação.

No lado oposto existe uma válvula niple (item 3), que serve para pré-criar a pressão necessária na câmara de ar.

No interior, toda a cavidade do tanque é dividida por uma membrana (item 6) em duas câmaras. Na lateral do tubo existe uma câmara para refrigerante (item 4), no lado oposto existe uma câmara de ar (item 5)

A membrana é feita de material elástico com baixa taxa de difusão. Tem um formato especial que garante uma deformação “ordenada” quando a pressão nas câmaras muda.

O princípio de funcionamento é simples.

• Na posição inicial, quando o tanque está conectado ao sistema e abastecido com refrigerante, um certo volume de líquido entra na câmara de água através da tubulação. A pressão nas câmaras é equalizada e esse sistema fechado adquire uma posição estática.
• À medida que a temperatura aumenta, o volume do refrigerante no sistema de aquecimento aumenta, acompanhado por um aumento na pressão. O excesso de fluido entra no tanque de expansão (seta vermelha) e sua pressão dobra a membrana (seta amarela). Neste caso, o volume da câmara de refrigeração aumenta, a câmara de ar diminui correspondentemente e a pressão do ar nela aumenta.
• À medida que a temperatura diminui e o volume total do refrigerante diminui, o excesso de pressão na câmara de ar faz com que a membrana se mova para trás (seta verde) e o refrigerante volte para os tubos do sistema de aquecimento (seta azul).

Se a pressão no sistema de aquecimento atingir um limite crítico, a válvula do “grupo de segurança” deverá funcionar, o que liberará o excesso de líquido. Alguns modelos de tanques de expansão possuem sua própria válvula de segurança.

Diferentes modelos de tanques podem ter seus próprios recursos de design. Assim, podem ser indissociáveis ​​​​ou com possibilidade de substituição da membrana (para isso é fornecido um flange especial). O kit pode incluir suportes ou pinças para montagem do tanque na parede, ou pode ser fornecido com suportes - pernas para colocação no chão.

Além disso, eles podem diferir no design da própria membrana.

À esquerda está um tanque de expansão com diafragma de membrana (já discutido acima). Via de regra, são modelos indissociáveis. Muitas vezes é utilizada uma membrana tipo balão (foto à direita), feita de material elástico. Na verdade, ela própria é uma câmara de água. À medida que a pressão aumenta, essa membrana se estica, aumentando de volume. São estes tanques que estão equipados com uma flange desmontável, que permite substituir de forma independente a membrana em caso de avaria. Mas o princípio básico Isso não altera em nada o trabalho.

Vídeo: instalação de tanques de expansão da marca Flexcon FLAMCO»

Preços dos tanques de expansão Flexcon FLAMCO

Tanques de expansão Flexcon

Como calcular os parâmetros necessários do tanque de expansão?

Na escolha de um tanque de expansão para um determinado sistema de aquecimento, o ponto fundamental deve ser o seu volume de trabalho.

Cálculo usando fórmulas

Você pode encontrar recomendações para a instalação de um tanque cujo volume é de aproximadamente 10% do volume total do líquido refrigerante que circula pelos circuitos do sistema. No entanto, um cálculo mais preciso pode ser feito - existe uma fórmula especial para isso:

Vb =Vcom ×k / D

Os símbolos na fórmula indicam:

Vb– volume de trabalho necessário do tanque de expansão;

Vс– o volume total de refrigerante no sistema de aquecimento;

k– coeficiente que leva em consideração a expansão volumétrica do refrigerante durante o aquecimento;

D– coeficiente de eficiência do tanque de expansão.

Onde obter os valores iniciais? Vejamos um por um:

1. Volume total do sistema ( VCom) pode ser determinado de várias maneiras:

• Você pode usar um medidor de água para determinar quanto volume total caberá ao encher o sistema com água.
• O método mais preciso utilizado no cálculo de um sistema de aquecimento é a soma do volume total das tubulações de todos os circuitos, a capacidade do trocador de calor da caldeira existente (está indicada nos dados do passaporte) e o volume de todos troca de calor dispositivos nas instalações - radiadores, convectores, etc.
• O método mais simples fornece um erro completamente aceitável. Baseia-se no fato de que para fornecer 1 kW de potência de aquecimento são necessários 15 litros de refrigerante. Assim, a potência nominal da caldeira é simplesmente multiplicada por 15.

2. O valor do coeficiente de expansão térmica ( k) é um valor tabular. Ele muda de forma não linear dependendo da temperatura de aquecimento do líquido e da porcentagem de anticongelante nele etilenoglicol aditivos Os valores são mostrados na tabela abaixo. A linha do valor de aquecimento é obtida do cálculo da temperatura operacional planejada do sistema de aquecimento. Para água, o valor percentual de etilenoglicol é considerado 0. Para anticongelante - com base na concentração específica.

3. Valor do coeficiente de eficiência do tanque de expansão ( D) terá que ser calculado usando uma fórmula separada:

D = (Qm – Pb)/(Qm + 1 )

Qm— pressão máxima admissível no sistema de aquecimento. Será determinado pelo limite de resposta da válvula de segurança do “grupo de segurança”, que deve ser indicado no passaporte do produto.

Pb— pressão de pré-bombeamento da câmara de ar do tanque de expansão. Também pode estar indicado na embalagem e na documentação do produto. É possível trocá-lo - bombeando com uma bomba de carro ou, ao contrário, sangrando através de um bico. Geralmente é recomendado definir esta pressão entre 1,0 – 1,5 atmosferas.

Calculadora para calcular o volume necessário do tanque de expansão

Para simplificar o procedimento de cálculo para o leitor, o artigo contém uma calculadora especial na qual estão incluídas as dependências indicadas. Insira os valores solicitados e após pressionar o botão “CALCULAR” você receberá o volume necessário do tanque de expansão.

O sistema de aquecimento das habitações privadas, para além da própria caldeira e do circuito de aquecimento, inclui vários elementos auxiliares.

Isso inclui o tanque de expansão.

Este importante elemento do sistema é um dispositivo necessário que aumenta a confiabilidade.

O propósito do dispositivo está em seu nome.

O circuito de aquecimento foi projetado para uma determinada pressão. Mas o refrigerante aquecido aumenta de volume e, portanto, exerce maior pressão. Está no final pode levar a vazamentos em pontos fracos.
O elemento deve fornecer compensação para o aumento da pressão, que acumula parte do líquido.

Tipos de tanques de expansão

Dependendo do tipo de sistema de aquecimento em que os tanques são utilizados, eles são divididos em 2 tipos.

Tipo aberto

Um tanque desses usado para aquecimento aberto
sem o uso de circulação forçada. Ele é recipiente sem tampa. Há um orifício no fundo do tanque, uma tubulação de aquecimento é conectada a ele por meio de um fio.

Em algumas casas ainda é possível encontrar um container; ele cumpre sua função, mas está bastante desatualizado e tem uma série de desvantagens:

• a necessidade de colocar o tanque em altura;
• evaporação do líquido do recipiente;
• aceleração dos processos de corrosão em diferentes partes do sistema de aquecimento devido ao contato do refrigerante com o ar;
• tamanhos de tanques grandes.

Devido a estas desvantagens, os tanques de expansão fechados estão se tornando cada vez mais populares.

Tipo fechado ou membrana

Os seguintes tanques são usados para sistemas de aquecimento com circulação forçada. Capacidade
compensa picos de pressão não apenas ao aquecer o refrigerante, mas também quando a bomba de circulação é ligada.

Também é chamado tanque tipo membrana devido às peculiaridades da estrutura interna. Esse um tanque esférico ou plano, que em seu interior é dividido em duas cavidades por uma membrana de borracha:

• um é abastecido com refrigerante através de um tubo roscado;
• o outro - com gás inerte ou ar.

O segundo recipiente possui um bico que regula a pressão do gás. Os compartimentos não se conectam entre si.

O princípio de funcionamento de um tanque fechado é simples:

• o excesso de refrigerante quente entra em uma das câmaras, cujo volume aumenta;
• a pressão no compartimento do gás aumenta, o que permite compensar a tensão no sistema de aquecimento.

Quando o refrigerante esfria, o processo no tanque segue o caminho inverso.

Existem 2 tipos de recipientes fechados dependendo da membrana:

1. Em alguns a membrana é feita em forma de diafragma que não pode ser substituída. Esses contêineres são mais baratos.
2. No segundo tipo de dispositivos fechados a membrana é removível e tem formato de pêra.

A escolha depende das capacidades do comprador. Deve-se levar em consideração que raramente ocorrem danos a este elemento de borracha.

Antes de comprar um tanque, é preciso decidir seu volume.

Cálculo de volume

Você mesmo pode calcular o volume do tanque usando várias calculadoras online ou uma fórmula bastante simples:

Tanque V =(sistema V * k)/(1-P min /P max), Onde

Tanque V– volume do tanque;

Sistema V– o volume total do sistema de aquecimento, incluindo tudo, caldeira, etc.;

k– coeficiente de expansão do líquido; para a água seus valores, dependendo do aquecimento de 10 o até a temperatura máxima do refrigerante, estão indicados na tabela abaixo;

Pmin– pressão inicial no recipiente;

P máx.– a pressão máxima possível no tanque, que é calculada a partir das configurações da válvula de segurança, levando em consideração a diferença nas alturas de inserção do tanque e da válvula.

Mesa. O coeficiente de expansão da água dependendo do aquecimento a uma temperatura inicial de 10 Ó COM.

Uma vez que a qualidade de funcionamento de todo o sistema de aquecimento depende da correcção dos cálculos, não deve poupar dinheiro e contactar uma organização especial que terá em conta todos os parâmetros, o que lhe permitirá adquirir o tanque mais adequado.
Aqui você pode receber conselhos sobre como escolher e instalar um tanque.

Ao comprar e instalar um expansor, há várias nuances a serem consideradas.

1. Na hora de escolher o local para instalação do tanque, é necessário levar em consideração que ele não pode ser instalado diretamente atrás da bomba de circulação.
2. Os tanques disponíveis comercialmente vêm em duas cores: vermelho e azul. No primeiro, a membrana é mais resistente, mas feita de borracha técnica. Os tanques azuis são usados ​​para abastecimento de água; eles contêm borracha de qualidade alimentar, mas é menos forte e durável.
3. Durante a instalação você deve usar selante especial.
4. Se você decidir parar em sistema aberto, então o tanque deve ser colocado no ponto mais alto e, na instalação da tubulação, deve-se observar a inclinação recomendada.
5. O tamanho do tanque não deve ser inferior ao valor calculado, é permitido um volume um pouco maior. Ao utilizar circulação forçada, a capacidade não pode ser inferior a 15 l.
6. O anticongelante pode atuar como refrigerante. Para mistura de glicol, é melhor escolher um tanque de expansão cujo volume seja duas vezes maior que o calculado.

O principal conselho é entrar em contato com profissionais, pois instalar um tanque parece simples. Além disso, você não pode prescindir de uma ferramenta especial.

Instalação

Esquema de instalação de um tanque em um sistema residencial particular

Se você está confiante nos cálculos e em suas próprias habilidades, o tanque e todos os materiais foram adquiridos, você mesmo pode instalar o contêiner.

Ferramentas que você precisará:

1. Chaves escalonadas e ajustáveis;
2. Dispositivo de solda para tubos de plástico;
3. Chave para instalação de tubos plásticos;
4. Em alguns casos é necessário máquina de solda e rebarbadora.

Antes da instalação é necessário desligar a energia da caldeira, desligar as válvulas e drenar o líquido refrigerante se já estiver nas tubulações.

A instalação é realizada levando em consideração algumas regras.

1. O tanque deve ser montado e instalado de forma que possa ser acessado fácil acesso para ajuste e manutenção.
2. A temperatura ambiente não deve ser inferior a 0.
3. Deve ser instalada uma válvula de pré-fechamento na tubulação de alimentação, o que permitirá a remoção do expansor para manutenção e reparo.

Depois de instalar o tanque, é necessário iniciar todo o sistema de aquecimento. Se for detectada fervura nele, o motivo está no diâmetro do tubo selecionado incorretamente. Não se trata do tanque.
A instalação do tanque de expansão é descrita no vídeo a seguir:

Preços de tanques para sistemas de aquecimento

O custo é determinado pelo seu tipo e volume. Pequenos recipientes fechados (18-24 l) custam cerca de 1.000-1.200 rublos.
Um expansor com volume de 100 litros pode ser adquirido por 4 a 6 mil rublos. A maioria das diferenças de preços entre os fabricantes é pequena.

A instalação por um profissional custará cerca de 2.000 rublos.

Ao contactar empresas de confiança ou ao instalá-lo você mesmo e seguir todas as regras, irá proteger o aquecimento da sua casa contra danos. Portanto, é necessária a instalação de um container, devendo-se optar por containers fechados.