Totul despre rezervorul de expansiune pentru încălzire: de ce este nevoie, cum funcționează și cum să îl alegem?

Proprietățile fizice ale oricărui lichid de răcire nu permit practic comprimarea acestui fluid. Încercarea de a reduce ușor volumul duce imediat la o scădere bruscă a presiunii. Apa atunci când este încălzită în intervalul de la 20 până la 90 ° C se extinde. Aceste două proprietăți explică necesitatea de a aloca spațiu în sistem pentru „respirația” lichidului de răcire. Un rezervor de expansiune pentru încălzire trebuie să asigure funcționarea sigură și fiabilă a tuturor componentelor sistemului de inginerie. Durata funcționării sale depinde direct dacă acest element a fost selectat și instalat corect.

Tipuri de tancuri de expansiune și compararea acestora

În sistemul de încălzire pot fi instalate diferite tipuri de rezervoare de expansiune.

Tancuri de expansiune deschise

Un rezervor de expansiune deschis este un rezervor deschis în care puteți adăuga întotdeauna lichid de răcire. Nu necesită supape de închidere, membrană de cauciuc și chiar capac. De obicei, o găleată prin care este „adăugată” în lichidul de sistem, deși un robinet de apă poate fi întotdeauna îndepărtat din alimentarea cu apă.

Schema de funcționare a rezervorului de expansiune deschis: 1 - corpul rezervorului; 2 - nivelul lichidului de răcire; 3 - conducta rece; 4 - scurgere; 5 - supapă de siguranță; 6 - supapa de închidere; 7 - punctul cel mai înalt în partea de sus a conductei sistemului de încălzire

Cu câteva decenii în urmă, structurile deschise au fost utilizate pe scară largă, care au compensat modificarea volumului lichidului de răcire în timpul circulației naturale. Cu toate acestea, monitorizarea constantă a nivelului de lichid și „ridicarea” acestuia, dificultăți de instalare în vârf, presiune scăzută și coroziune a metalelor - toate acestea au dus la venirea în prim-plan a sistemelor și rezervoarelor închise.

Rezervoare de expansiune închise

Acolo unde lichidul de răcire circulă pompa, ei instalează rezervoarele închise, denumite în mod popular „diafragme”. Este întotdeauna vopsit în roșu și este structural un recipient sigilat, în interiorul căruia este instalată o membrană din cauciuc tehnic. Dar în rezervoarele albastre, concepute pentru organizarea aprovizionării cu apă caldă, se folosește cauciuc alimentar mai puțin rezistent.

Dispozitivul rezervorului de expansiune este următorul: o membrană sub formă de cilindru sau diafragmă împarte rezervorul în două părți. Gazul inert sau aerul este pompat în partea superioară, iar celălalt este deviat pentru lichidul de răcire în exces.

Odată cu creșterea temperaturii, lichidul de răcire în expansiune în exces intră în rezervor. Volumul camerei de aer scade, iar presiunea din cameră cu aer crește, ceea ce compensează doar presiunea ridicată din sistem. Odată cu scăderea temperaturii lichidului de răcire, se observă procesul invers.

La temperatura scăzută a lichidului de răcire, rezervorul este gol, iar membrana ocupă volumul maxim posibil. Când este încălzit, lichidul începe să umple cavitatea dintre membrană și recipient. Răcirea, lichidul de răcire este comprimat și aerul începe să-l „împingă” înapoi în sistem

Rezervorul de expansiune închis al sistemului de încălzire poate fi echipat cu o flanșă (înlocuibilă) sau cu o membrană care nu poate fi înlocuită. Singurul, dar semnificativ avantaj al acestuia din urmă este costul redus. Membrana este fixată rigid în jurul perimetrului rezervorului. În poziția inițială, este apăsat pe suprafața interioară, la fel ca gazul a umplut întregul volum. Când lichidul de răcire intră în rezervorul de expansiune, presiunea crește.

Când sistemul pornește, există riscul ruperii diafragmei, deoarece presiunea crește brusc. În viitor, citirile manometrului se schimbă lin și nu reprezintă o amenințare pentru integritatea acestuia.

Pentru a preveni deteriorarea membranei, în sistemele de încălzire cu volum mare, presiunea este controlată folosind un manometru. Supapa de siguranță este activată la atingerea valorii maxime admise. De obicei, aceasta variază de la trei jumătate la patru baruri pentru casele private.

Rezervorul de expansiune a flanșei prezintă mai multe avantaje:

• presiunea maximă este mult mai mare decât cea a unui rezervor cu diafragmă care nu poate fi înlocuită;
• capacitatea de a înlocui membrana prin flanșă în caz de deteriorare sau rupere;
• executia verticala si orizontala a produselor. Acest lucru oferă mai multe opțiuni de cazare într-o mică cazană.

Care este mai bine - deschis sau închis?

Dacă comparăm proprietățile operaționale și cele ale consumatorilor de tipuri deschise și închise, atunci faptele următoare dovedesc avantajul acestora din urmă:

• un rezervor închis nu este acționat, prin urmare, este posibil să economisiți pe conducte;
• rezervoare de membrană au dimensiuni generale mai mici;
• lichidul de răcire din rezervorul închis nu se va evapora exact;
• pierdere de căldură minimă, în contrast cu rezervorul deschis care necesită izolare suplimentară;
• protecția conductelor și a componentelor sistemului împotriva coroziunii, care este asigurată de lipsa de aer;
• un sistem de încălzire închis poate funcționa la presiune ridicată, în timp ce unul deschis la scăzut;
• costuri de operare cu diafragmă mai mici decât cele ale unui rezervor deschis.

Dar, în general, desigur - alegeți.

Înainte de a cumpăra un rezervor de expansiune pentru încălzire, trebuie să efectuați calculele corespunzătoare și să proiectați sistemul. Citiți mai multe despre acest lucru în materialul nostru:https://aquatech.tomathouse.com/ro/voprosy/kak-rasschitat-rasshiritelniy-bak.html.

.

Introduceți rezervorul în sistemul de încălzire

Rezervorul de expansiune al sistemului de încălzire servește pentru a compensa creșterea volumului lichidului de răcire ca urmare a expansiunii sale termice.

În cazul în care un circulație forțată, atunci presiunea în punctul de conectare al unității este egală cu presiunea statică în acest moment la o temperatură dată (regula se aplică numai dacă există o diafragmă). Dacă presupunem că se va schimba, se dovedește că într-un sistem închis, o anumită cantitate de lichid a apărut de nicăieri. Acest lucru este contrar bunului simț.

Un sistem de încălzire deschis este un vas care are o formă complexă cu fluxuri de convecție specifice. Toate nodurile trebuie să asigure o creștere rapidă a purtătorului de căldură fierbinte până la punctul superior și scurgerea gravitațională ulterioară a acestuia prin calorifere în cazan. În plus, proiectarea sistemului nu ar trebui să împiedice mișcarea bulelor de aer în sus.

În acest caz, rezervorul de expansiune este întotdeauna situat în punctul cel mai înalt al sistemului cu o singură conductă, de obicei în partea de sus a galeriei de rapel.

Calculul volumului de încălzire a rezervorului de expansiune

Există mai multe moduri de a determina volumul rezervorului de expansiune. În primul rând, numeroase birouri de proiectare și specialiști individuali oferă serviciile lor.Folosesc un software special pentru calcule, care vă permite să luați în considerare toți factorii care afectează funcționarea stabilă a sistemului de încălzire. Este totul, desigur, minunat, dar scump.

În al doilea rând, puteți calcula independent rezervorul de expansiune conform formulelor. Aici trebuie să fii deosebit de atent, deoarece cea mai mică greșeală poate denatura semnificativ valorile finale. Totul este luat în considerare: volumul sistemului de încălzire, tipul de lichid de răcire și caracteristicile sale fizice, presiunea.

În al treilea rând, puteți utiliza calculatoare on-line pentru a efectua calcule. Cu toate acestea, în acest caz, este mai bine să verificați de două ori rezultatele pe mai multe resurse pentru a exclude posibilitatea unei funcționări incorecte a paginii.

În al patrulea rând, puteți estima pe ochi - capacitatea specifică a sistemului de încălzire este egală cu 15 l / kW. Acestea sunt cifre orientative. Această metodă este potrivită numai în stadiul unui studiu de fezabilitate. Imediat înainte de cumpărare, sunt efectuate în mod necesar calcule mai precise.

Metoda nr. 1 - calcul după formule

Formula de bază pentru calcul este următoarea:

unde C este volumul total de lichid de răcire din sistemul de încălzire, l;
Pa min - reglarea (inițială) a presiunii absolute în rezervorul de expansiune, bar;
Pa max - presiunea maximă (limită) absolută, care este posibilă în rezervorul de expansiune, bar.

La calcularea volumului total al sistemului de încălzire, se iau în considerare toate conductele și radiatoarele, încălzirea în pardoseală și centrala, precum și alte elemente. Valorile de eșantion sunt prezentate în tabel:

Notă:
* fără a ține cont de volumul de lichide acumulate;
** valoarea medie.

Tabelul prezintă valorile coeficientului βt - un indicator al expansiunii termice a lichidului de răcire, care corespund diferenței de temperatură maximă în sistemele de lucru și cele care nu funcționează.

Acum calculăm Pa min și Pa max conform formulelor:

Prima formulă calculează presiunea de reglare absolută (h2 este înlocuită cu un semn minus atunci când rezervorul este situat sub punctul de introducere). A doua formulă determină presiunea maximă maximă posibilă în rezervorul de expansiune.

Metoda 2 - calculatorul online pentru calcul

Pentru a calcula volumul rezervorului de expansiune, puteți utiliza calculatorul on-line. Există multe dintre ele.

* - este mai bine să luați cea mai exactă cifră. Dacă nu există date, atunci 1 kW de putere este de 15 l;
** - trebuie să fie egală cu presiunea statică a sistemului de încălzire (0,5 bar = 5 m);
*** - aceasta este presiunea la care este activată supapa de siguranță.

Această tehnică este simplificată mult și este potrivită numai pentru calcularea sistemelor individuale de încălzire. Pas cu pas, vom analiza schema folosind un exemplu specific:

1. determinăm tipul de lichid de răcire: în acest caz este apă. Coeficientul de expansiune termică este de 0,034 la o temperatură de 85 ° C;
2. calculăm volumul lichidului de răcire din sistem. De exemplu, pentru un cazan de 40 kW, volumul de apă va fi de 600 litri (15 litri la 1 kW de putere). Este posibil, iar aceasta va fi o cifră mai exactă, pentru a rezuma volumul lichidului de răcire din cazan, conducte și calorifere (dacă există date disponibile);
3. presiunea maximă admisă în sistem este stabilită de valoarea pragului la care este activată supapa de siguranță;
4. presiunea de încărcare (inițială) a rezervorului de expansiune poate fi mai mare sau egală cu (dar în niciun caz nu mai puțin) presiunea hidrostatică a sistemului de încălzire la punctul de introducere a diafragmei;
5. volumul de expansiune (V) este calculat după formula V = (C * βt) / (1- (Pmin / Pmax));
6. rotunjim volumul estimat (acest lucru nu va afecta sistemul în niciun fel).

Rezervorul de expansiune este selectat astfel încât să compenseze acest volum calculat (vezi tabelul):

Factorul de umplere a lichidului de răcire a rezervorului de expansiune este determinat în funcție de tabel pe baza unei combinații între valorile maxime și inițiale ale presiunii. Mai mult, volumul calculat este înmulțit cu un coeficient, iar cifra rezultată este volumul recomandat al membranei

Rezervoarele de expansiune a membranelor pot fi utilizate la instalarea unui sistem de încălzire închis. Citiți despre asta în următorul nostru articol:https://aquatech.tomathouse.com/ro/otoplenie/razvodka-otopitelnoj-sistemy/zakrytaya-sistema-otopleniya.html.

Ultimele sfaturi

Un criteriu important pentru alegerea unui rezervor de expansiune este reglarea supapei de siguranță (supapa de siguranță), care este un element obligatoriu pentru unitatea de expansiune (SP 41-101-95 "Proiectarea punctelor de încălzire"). Valoarea pragului după care este declanșată protecția este cu 10% mai mare decât cea acceptabilă pentru „cea mai slabă legătură” a sistemului (astfel de setări iau în considerare diferența de înălțime a membranei și a valvei).

Pentru a putea controla presiunea maximă admisă din sistem, acordați preferință supapelor cu posibilitatea de reglare. O cerință obligatorie pentru toate aceste dispozitive de protecție este prezența unui dispozitiv de „detonare” (deschidere forțată). Vă permite să verificați periodic operativitatea supapei și să împiedicați lipirea valvei.

Selecția rezervorului de expansiune se realizează ținând cont de calitatea, rezistența la difuzie și caracteristicile operaționale ale membranei (diafragmă), intervalul de temperaturi de funcționare și durata de funcționare. Asigurați-vă că vă asigurați că valorile presiunii de prag din cazan și rezervor coincid și verificați, de asemenea, că membrana respectă cerințele de siguranță și calitate pentru astfel de unități.