Para cualquier sistema de calefacción cerrado, se debe proporcionar un dispositivo para compensar la expansión del refrigerante. Esto es necesario para preservar la integridad de las tuberías, los radiadores y el intercambiador de calor de la caldera. Además de la ventilación de aire estándar, se deben instalar tanques de membrana para sistemas de calefacción: instalación, cálculo, cuyo principio de funcionamiento afecta directamente la eficiencia de calefacción de un edificio residencial.
Propósito y características de los tanques de membrana para calefacción.
Primero necesitas conocer las cualidades funcionales de este dispositivo. Cuando el agua se calienta en las tuberías, se produce una expansión natural y un aumento de presión. Si el valor excede el valor estandarizado, se requiere un mecanismo de estabilización. Es para este propósito que los tanques de membrana están destinados a sistemas de calefacción, que pueden diferir en características técnicas y de diseño.
Representan un recipiente sellado, dividido en 2 áreas: cámaras de agua y aire. Entre ellos se encuentra una membrana elástica. Para conectar el agua, se proporciona una tubería de derivación correspondiente y un sistema de acumulación de presión se encuentra en la cámara de aire. El principio de funcionamiento de un tanque de membrana de expansión para un sistema de calefacción es aumentar el volumen utilizable como resultado del desplazamiento de la membrana elástica hacia la cámara de aire. Para hacer esto, es necesario conectar una tubería de agua a la tubería de calefacción y crear una presión en la cámara de aire, cuyo valor no debe exceder el valor nominal para el sistema de calefacción.
La instalación de un tanque de membrana en un sistema de calefacción tiene las siguientes ventajas:
- Estabilización automática de la expansión crítica del refrigerante;
- Sin pérdida de agua por evaporación;
- Se puede instalar tanto para agua destilada como para sistemas anticongelantes;
- Sencilla instalación y sustitución de la membrana cuando se excede su vida útil.
Pero, ¿cómo elegir el tanque de membrana adecuado para calentar, cuyo principio de funcionamiento es tan simple? Para hacer esto, primero debe familiarizarse con sus variedades.
El tanque de membrana para calefacción es similar en principio al de un sistema de suministro de agua. Pero el diseño de este último no está pensado para altas temperaturas. Los fabricantes los marcan en azul y los calefactores en rojo.
Tipos de tanques de membrana
A primera vista, el diseño del dispositivo es bastante simple. Sin embargo, para diferentes sistemas de calefacción con características técnicas específicas, se debe seleccionar el modelo correcto del tanque de expansión de membrana para calefacción. Considere los modelos más populares que se pueden instalar tanto en sistemas domésticos como industriales.
Tanque fijo
Su característica es que el tanque de membrana para calentar según las instrucciones no es plegable. esos. la membrana elástica no se puede desmontar y sustituir por una nueva. A pesar de esta aparente desventaja, estos modelos tienen una ventaja significativa: un costo asequible. Es por eso que se instalan para pequeños sistemas de calefacción con una presión de tubería relativamente estable. A menudo, el cálculo de un tanque de membrana para calefacción implica una presión constante en la cámara de aire, que el fabricante especifica adicionalmente.Pero si existe la posibilidad de exceder la tasa de expansión crítica del refrigerante, es necesario instalar un tipo diferente de estructura.
Bridada con diafragma reemplazable
Para instalar una nueva membrana, se proporciona una brida en la estructura sobre la que está montada. Por lo tanto, puede ajustar el volumen del tanque de membrana para calentar, instalar lociones elásticas con diferentes indicadores de elasticidad. Dichos modelos están montados para sistemas de calefacción con una alta probabilidad de exceso de presión en las tuberías. En primer lugar, esto se aplica a las calderas de combustible sólido, donde es imposible ajustar rápidamente el nivel de calentamiento del agua. Los tanques pueden ser de tipo horizontal y vertical. Para reemplazar el diafragma, es necesario quitar la brida, desmontar la vieja e instalar una nueva en su lugar. El fabricante más popular de tales modelos es la empresa Wester, un tanque de calentamiento de membrana, que se puede encontrar tanto en una pequeña casa privada como en el sistema de calefacción de un taller de producción.
El volumen utilizable de un tanque de calentamiento de membrana depende de su forma. Para sistemas grandes, es mejor elegir estructuras cilíndricas, y los modelos planos serán óptimos para calentar con una longitud de tubería corta.
Cálculo del tanque de diafragma
Sin embargo, la elección del diseño no es el único parámetro de los tanques de membrana para el sistema de calefacción. Una cantidad importante es el volumen en una cámara, es decir, su factor de llenado. El cálculo correcto de un tanque de membrana para calefacción es imposible sin los siguientes parámetros:
- El volumen total de refrigerante en el sistema es C. Como se sabe del curso de física de la escuela, cuando la temperatura aumenta cada 10 grados, el líquido aumenta en un 0.3%. Esto es lo que afectará principalmente al volumen de llenado del tanque;
- La presión máxima y mínima en el sistema. A menudo, el valor crítico no supera las 5 atm;
- Factor de relleno (Kzap). Depende directamente de los indicadores de presión en las tuberías. En la tabla puede encontrar el valor requerido para un tanque de diafragma específico. En las instrucciones, el fabricante indica el valor nominal del factor de llenado.
También debe tener en cuenta el coeficiente de expansión para el agua E, que es de 0.034 a 85 ° C. Además, el cálculo se realiza de acuerdo con la fórmula. Suponga que el volumen total del sistema de calefacción es de 410 litros, la presión mínima es de 1 atm y la presión máxima es de 3,5 atm. El factor de llenado será entonces igual a 0.55 y el volumen útil del tanque será igual.
Este es el volumen calculado óptimo del tanque de membrana para calentar. Si es necesario, se puede cambiar hacia arriba, pero no más del 15%.
Se recomienda un cálculo preciso del volumen de un tanque de membrana para calentar solo después de leer las instrucciones del fabricante. Contiene todos los datos necesarios para los cálculos, así como posibles errores y desviaciones.
Pasos de instalación del tanque
Para una instalación calificada de un tanque de membrana en un sistema de calefacción, es necesario que la habitación cumpla con las condiciones de funcionamiento. La temperatura en él no debe caer por debajo de 0 grados con un indicador de humedad estable. Es necesario determinar el lugar de instalación, ya que el sistema se caracteriza por caídas de presión durante su puesta en marcha. Por lo tanto, no se recomienda instalar tanques de membrana de expansión para calentar inmediatamente después de la caldera en la tubería de salida.
El siguiente criterio es la ausencia de turbulencias en los flujos de agua que puedan simular una sobrepresión. Es mejor montar tanques de membrana para sistemas de calefacción en la tubería de retorno frente a la bomba de circulación. La tecnología de instalación consiste en realizar los siguientes pasos:
- Conexión de tubería. Normalmente, el diámetro de la boquilla del vaso de expansión es 3/4. Por lo tanto, se debe instalar un canal roscado adecuado en la tubería de retorno;
- La instalación no debe verse obstaculizada por objetos o elementos del sistema. Se excluye la tensión mecánica externa en el tanque;
- Es mejor utilizar modelos de paronita como juntas, ya que resisten bien la presión y las altas temperaturas;
- El tanque de expansión de diafragma para calefacción está necesariamente equipado con una válvula de aire. Es necesario estabilizar y regular la presión en la cámara de aire.
Cada vez que se pone en marcha un sistema de calefacción cerrado, una presión aumentada actuará sobre la membrana. Por lo tanto, se recomienda verificar el estado al menos una vez cada 2 años y, si es necesario, reemplazarlo.
Este es un esquema de instalación típico que no tiene en cuenta las características de un sistema de calefacción en particular y sus elementos constituyentes. Durante la instalación, deben evitarse errores frecuentes, que pueden provocar un funcionamiento incorrecto de los tanques de membrana para los sistemas de calefacción. En primer lugar, estableciendo la presión máxima en la cámara de aire. Debe ser un 10-15% menor que el valor crítico calculado. De lo contrario, la membrana no se expandirá hacia la cámara, lo que provocará una explosión de las tuberías y la falla de los radiadores de calefacción. Para evitar esto, es necesario instalar un manómetro, recomendado por Wester, cuyos tanques de calentamiento de membrana se caracterizan por una alta confiabilidad.
Para instalar un tanque de membrana en el sistema de calefacción, asegúrese de que no haya tal en la caldera de calefacción. Si su volumen no es suficiente según los cálculos, puede montar un tanque adicional.
Consejos para elegir un tanque de diafragma
En primer lugar, es necesario decidir sobre el diseño del tanque de expansión de membrana destinado a la calefacción. Si no se esperan picos de presión críticos, el volumen total del refrigerante es pequeño; se puede seleccionar un modelo económico de tipo fijo. En todos los demás casos, se requieren tanques de membrana para los sistemas de calefacción colapsables, ya que es mucho más barato cambiar la membrana elástica que la estructura completa. Además, a la hora de elegir, debes tener en cuenta los siguientes factores:
- El grosor del metal de la caja. Debe ser de al menos 1 mm;
- Revestimiento protector interior y exterior. Dado que todos los tanques de membrana diseñados para sistemas de calefacción están hechos de metal, los procesos de corrosión no deberían afectar su integridad;
- Reducción de las pérdidas de calor debido a una capa aislante adicional. El volumen relativamente grande de la cámara de agua puede afectar negativamente la disminución de la temperatura del agua en las tuberías. Si el diseño no proporciona una capa de aislamiento térmico, puede hacerlo usted mismo con espuma de polietileno o un material similar;
- Presta atención al diseño. De acuerdo con las instrucciones, el tanque de membrana para calentar puede ser horizontal o vertical. Está prohibida la instalación en cualquier otra posición.
Y lo más importante, solo debe comprar modelos de fabricantes confiables. Estos incluyen tanques de expansión para calefacción de Wester. Junto a él, los productos de las empresas Zilmet (Italia), Aquasystem (Italia) y Sprut (China) se caracterizan por unos buenos indicadores de calidad. Su costo promedio varía de 2 a 5 mil rublos, dependiendo del volumen.
A pesar de las buenas características de funcionamiento, se instala una válvula de seguridad de drenaje además de los tanques de membrana de expansión del sistema de calefacción. Si la presión en las tuberías excede el valor crítico incluso para el tanque de expansión, la válvula eliminará el exceso de agua.
El material de video presenta otro método para calcular el volumen del tanque de expansión:
