Tipos de tanques de expansão para o sistema de aquecimento: fechado e aberto

Como pode a pressão no sistema de aquecimento ser estabilizada de forma eficaz? A solução para este problema está na aplicação de medidas complexas, incluindo a instalação de componentes especiais. Um deles é o tanque de expansão do sistema de aquecimento: fechado, aberto, cuja pressão deve ser estável em todos os modos de operação.

Objetivo dos tanques de aquecimento de expansão

Antes de considerar os tanques de expansão para o sistema de aquecimento, você precisa descobrir sua finalidade. Ele está associado à propriedade da água ou de um transportador de calor semelhante de se expandir sob a influência da temperatura. Como resultado, a pressão no sistema aumenta. Seu excesso deve ser compensado.

O uso de um respiradouro ou válvula de corte semelhante é eficaz, mas tem certas desvantagens. O principal deles é a saída de água do sistema, o que aumenta a probabilidade de formação de eclusas de ar. Mas como funciona o tanque de expansão no sistema de aquecimento quando ocorre sobrepressão? Vamos considerar o princípio geral de operação usando o exemplo do modelo aberto mais simples:

• No estado normal, o tanque de expansão fechado está 2/3 cheio;
• Com o aumento do volume do refrigerante, o nível de enchimento do recipiente aumenta, estabilizando o sistema;
• Assim que a temperatura da água cair ao nível ideal, seu volume no sistema diminuirá ao normal;
• Ao mesmo tempo, o nível do refrigerante no tanque se estabiliza.

Modelos fechados funcionam da mesma maneira. A diferença está no design - é dividido em 2 câmaras. O primeiro está ligado à rede de aquecimento e é enchido com água, e o segundo cria uma pressão igual à normal para este sistema. Além disso, ambas as câmaras são separadas por uma membrana elástica. Assim que o volume do refrigerante nas tubulações ultrapassar o crítico, a pressão no tanque de expansão do aquecimento compensa esse processo, deslocando a membrana. Desta forma, o volume de aquecimento real é temporariamente aumentado.

Para um sistema com circulação forçada, é proibida a instalação de tanque de expansão aberto. Ele não será capaz de fornecer o aperto necessário.

Tanque de expansão, tipo aberto

As variedades mais simples são os modelos abertos. Na maioria dos casos, eles são um contêiner com vazamento instalado no ponto mais alto do sistema. Este é um ponto importante, pois a localização do tanque de expansão no sistema de aquecimento afeta diretamente as características funcionais e de desempenho.

O princípio básico do tanque de expansão em um sistema de aquecimento gravitacional é compensar a expansão térmica do refrigerante. Você pode fazer este item sozinho ou comprar um modelo de fábrica. Os parâmetros operacionais importantes para um tanque aberto são:

• Resistência do material de fabricação à exposição constante à água e mudanças bruscas de temperatura. Os produtos de aço inoxidável provaram ser os melhores;
• Volume calculado corretamente, diretamente dependente da quantidade de água no sistema;
• A impossibilidade de mudar de local.Isso se deve ao design.

Antes de instalar um tanque de expansão em um sistema de aquecimento aberto, você precisa se familiarizar com suas vantagens. O principal deles é o custo acessível e a fácil instalação. Além do esquema tradicional, você pode fazer uma pequena atualização. Para isso, além dos tubos de ligação à rede, são montados outros adicionais - controlando o nível mínimo de líquido e ligados ao tubo de make-up para reabastecimento do sistema.

Uma das desvantagens desse projeto é a evaporação constante do refrigerante do sistema. À primeira vista, este indicador é insignificante, mas se a instalação de um tanque de expansão de aquecimento foi realizada em um sótão sem aquecimento, a diferença de temperatura entre o ar e o refrigerante afetará negativamente a eficiência do sistema.

A saída dessa situação é isolar as paredes do contêiner e instalar a tampa superior com um encaixe confortável. Nesse caso, a taxa de evaporação da água diminuirá significativamente e os fatores externos não afetarão o regime de temperatura de operação.

Para fazer um tanque de expansão para aquecimento com suas próprias mãos, você pode pegar o recipiente apropriado e instalar nele tubos de conexão.

Não é recomendável instalar recipientes de plástico, pois na maioria dos casos não são projetados para exposição a altas temperaturas. A melhor opção é uma estrutura de metal galvanizado vedado.

Tanque de expansão fechado

É muito mais difícil escolher um tanque de expansão do tipo fechado. Isso se deve aos maiores requisitos de projeto, uma vez que foi projetado para operação em sistemas com níveis de pressão elevados.

O papel do tanque de expansão no sistema de aquecimento é mais significativo do que nos modelos abertos. Durante a operação da bomba de circulação, em combinação com flutuações de temperatura, ocorrem picos de pressão. Ao mudar de localização, a membrana elástica dos tanques de expansão para o sistema de aquecimento estabiliza a pressão ao nível desejado.

É importante considerar os seguintes recursos de design e operação:

• Volume do tanque de expansão fechado corretamente dimensionado. Para fazer isso, você deve usar a técnica recomendada;
• Tipo de membrana - balão ou diafragma;
• Possibilidade de instalação de manômetro em conjunto com válvula limitadora de pressão na câmara de ar. Isso é necessário para uma diminuição acentuada da pressão no sistema de aquecimento.

Mas como funcionará o tanque de expansão no sistema de aquecimento se seus parâmetros não atendem aos requisitos? Nesse caso, ele simplesmente não executará suas funções.

Substituindo a membrana

Ao escolher, você precisa prestar atenção aos recursos de design de um modelo específico. Como é difícil fazer um tanque de expansão para aquecimento com as próprias mãos, é melhor comprar um de fábrica já pronto. Um ponto importante é a possibilidade de instalação de uma nova membrana. A exposição periódica à pressão no tanque de expansão de aquecimento ao longo do tempo pode torná-lo inutilizável - perda de elasticidade ou aperto.

Neste caso, a membrana deve ser substituída. É melhor comprar inicialmente um projeto de montagem de flange. Seu corpo não é monolítico, mas consiste em 2 partes conectadas por um flange. Desmontando este elemento, você pode substituir a membrana defeituosa por uma nova. Tendo aprendido os princípios básicos do tanque de expansão no sistema de aquecimento, você precisa aderir à seguinte ordem de serviço:

• No tubo de ligação do tanque com o sistema de aquecimento, devem ser instaladas válvulas de corte. O acesso do refrigerante à câmara de água está bloqueado;
• Durante a desmontagem, o refrigerante fluirá da câmara de água - você precisa preparar um recipiente com antecedência para coletá-lo;
• A válvula de alívio de pressão da câmara de ar é ativada.

Outras ações dependem do modelo do tanque de expansão.

Mesmo em um sistema de aquecimento pequeno, o papel do tanque de expansão é importante. Para um circuito autônomo, você pode usar pequenos recipientes com montagem horizontal ou vertical.

Tanque de expansão faça você mesmo

É possível e como fazer um tanque de expansão para aquecimento? Devido à complexidade do projeto de tipo fechado em casa, é difícil fazê-lo. Portanto, vamos considerar a tecnologia e o procedimento para soldar um recipiente de aquecimento aberto.

É melhor escolher chapas de ferro inoxidável como material de fabricação. No entanto, pode ser difícil soldá-los. Portanto, para a produção de um tanque de expansão para aquecimento apenas com as próprias mãos, o metal galvanizado é mais frequentemente usado. A espessura das folhas é geralmente entre 0,8 e 1,5 mm.

O volume da estrutura deve ser de 5% do total de água do sistema. Você também precisa levar em consideração o grau de expansão do refrigerante. Para a água, este indicador é de 0,3% a cada 10 °, ou seja, se o volume total do refrigerante for 300 litros, a capacidade do tanque de expansão deve ser de pelo menos 15 litros. Com base nesses dados, as dimensões da estrutura futura são determinadas.

Para fazer um tanque de expansão para aquecimento, você precisa realizar as seguintes etapas:

• Faça um desenho levando em consideração o volume calculado do container;
• Usando o "moedor", recorte os espaços em branco das folhas. Deve-se lembrar que quando as soldas forem formadas, as dimensões reais do tanque serão menores;
• São feitos furos para posterior soldagem dos bicos, é realizada sua instalação;
• Juntando as paredes da estrutura, verificando a estanqueidade.

Recomenda-se instalar a tampa superior para impedir a entrada de detritos e evitar a evaporação do fluido térmico. Com sua ajuda, você pode realizar uma auditoria de um tanque de expansão de tipo aberto.

A instalação de um tanque de expansão de aquecimento caseiro só pode ser feita após a instalação de todo o sistema. Caso contrário, há uma grande probabilidade de incompatibilidade dos tubos.

Cálculo do tanque do diafragma

Antes de instalar um tanque de expansão com membrana no sistema de aquecimento, é necessário calcular o seu volume. Um circuito simples para um recipiente aberto não é adequado neste caso. Para fazer isso, você precisa usar uma técnica diferente.

O parâmetro de definição será o fator de enchimento do tanque de expansão fechado. Primeiro, você precisa calcular o volume máximo de expansão de água no sistema usando a seguinte fórmula:

Onde E - Coeficiente de expansão térmica,A PARTIR DE - O volume total do refrigerante no sistema,Rmin - Pressão inicial no sistema,Rmax - O valor máximo de pressão permitido,Kzap - Fator de enchimento do tanque em diferentes pressões. Os dados são retirados da tabela.

As leituras de pressão devem ser precisas. Caso contrário, independentemente da localização do tanque de expansão no sistema de aquecimento, ele não executará suas funções ou falhará rapidamente. Recomenda-se adicionar 5% para o estoque aos indicadores calculados resultantes. Pode ser necessário ao instalar seções adicionais de radiadores no sistema e aumentar o volume total do refrigerante.

Antes de comprar um tanque de membrana, você precisa ler as instruções do fabricante. Ele especifica os recursos de seleção e instalação para este modelo.

Instalação do tanque de expansão

Depois de fazer cálculos errados, você pode começar a instalar o tanque de expansão de aquecimento. É importante escolher o local correto no diagrama geral. Depende diretamente do tipo de sistema - circulação gravitacional ou forçada. Apesar de a função do tanque de expansão no aquecimento permanecer inalterada, a instalação incorreta pode causar mau funcionamento.

Design aberto

A instalação de um tanque de expansão ao ar livre é realizada no ponto mais alto do sistema.

Alguns especialistas recomendam instalá-lo imediatamente após a linha vertical de aceleração. Ao adicionar água ao sistema por meio do tanque de expansão, a probabilidade de um curso reverso é reduzida. Além disso, neste local do circuito, normalmente é a temperatura máxima do refrigerante e, consequentemente, a sua expansão. Você também pode fazer uma conexão com o tubo de retorno. Mas então a operação do tanque de expansão no sistema de aquecimento será menos eficiente.

Antes da instalação, recomendamos que você se familiarize com as regras e dicas gerais:

• Pequenos desvios horizontais e verticais da estrutura são permitidos. Mas eles não devem exceder 2-3 °;
• O aquecimento pode ser feito com lã basalto. Ela não tem medo da umidade e, mais importante, das altas temperaturas;
• No caso de um excesso crítico de pressão dentro do tanque de expansão de aquecimento, parte do líquido pode passar pela tampa superior para o piso do sótão. Recomenda-se fazer uma impermeabilização melhorada do piso neste local.

A inspeção programada da condição do tanque pode ser feita 2 vezes por mês com operação de aquecimento constante e sempre antes da primeira inicialização do sistema.

Tanque de diafragma

A instalação de um tanque de expansão de membrana em sistemas de aquecimento é realizada apenas no tubo de retorno na frente da bomba de circulação.

Um pré-requisito é o cumprimento do regime de temperatura na sala. O nível de aquecimento do ar não deve ser inferior a + 5 ° С. A instalação não deve ser impedida por objetos estranhos. O mesmo se aplica à manutenção da estrutura.

A correta instalação do tanque de expansão no sistema de aquecimento consiste em observar o seu nível. A estrutura deve ser estritamente vertical. Mesmo uma leve inclinação pode causar mau funcionamento. Para a segurança da manutenção, uma válvula de ar deve ser instalada na câmara de ar para liberar rapidamente a pressão no caso de uma emergência.

Deve-se lembrar que a localização do tanque de expansão no sistema de aquecimento deve ser não só tecnicamente correta, mas também conveniente para sua manutenção.

A diferença fundamental entre o funcionamento do tanque de expansão em sistema de aquecimento do tipo fechado é a possibilidade de sua rápida desmontagem. Portanto, é recomendável instalar 2 válvulas de corte durante a instalação - uma no tubo de alimentação do sistema de aquecimento e a outra na câmara de água do tanque. Ao fechá-los, você pode desmontar rapidamente o contêiner para fazer reparos ou instalar um novo.

O material de vídeo apresenta as características de design dos tanques de expansão e seu papel na operação do sistema de aquecimento: