Para qualquer sistema de aquecimento fechado, é necessário fornecer um dispositivo para compensar a expansão do refrigerante. Isso é necessário para manter a integridade dos tubos, radiadores e trocador de calor da caldeira. Além da ventilação padrão, tanques de membrana para sistemas de aquecimento devem ser instalados: instalação, cálculo, cujo princípio de operação afeta diretamente a eficiência de aquecimento de um edifício residencial.
Objetivo e características dos tanques de aquecimento de membrana
Primeiro você precisa conhecer as qualidades funcionais deste dispositivo. Quando a água é aquecida em tubulações, ocorre expansão natural e aumento de pressão. Se o valor exceder o valor padronizado, um mecanismo de estabilização é necessário. É com esse propósito que se destinam os tanques de membrana para sistemas de aquecimento, que podem diferir nas características técnicas e de projeto.
Eles representam um contêiner lacrado, dividido em 2 áreas - câmaras de água e ar. Uma membrana elástica está localizada entre eles. Para conectar a água, um tubo de ramificação correspondente é fornecido e um sistema de aumento de pressão está localizado na câmara de ar. O princípio de funcionamento de um tanque de membrana de expansão para um sistema de aquecimento é aumentar o volume utilizável como resultado do deslocamento da membrana elástica em direção à câmara de ar. Para tal, é necessário ligar um tubo de água ao tubo de aquecimento e criar uma pressão na câmara de ar, cujo valor não deve ultrapassar o valor nominal do sistema de aquecimento.
A instalação de um tanque de membrana em um sistema de aquecimento tem as seguintes vantagens:
- Estabilização automática da expansão crítica do refrigerante;
- Sem perda de água por evaporação;
- Pode ser instalado para sistemas de água destilada e anticongelante;
- Simples instalação e substituição da membrana quando sua vida útil for excedida.
Mas como escolher o tanque de membrana certo para aquecimento, cujo princípio de operação é tão simples? Para fazer isso, primeiro você precisa se familiarizar com suas variedades.
Um tanque de membrana para aquecimento é, em princípio, semelhante ao de um sistema de abastecimento de água. Mas o design deste último não foi projetado para altas temperaturas. Os fabricantes os marcam em azul e os de aquecimento em vermelho.
Tipos de tanques de membrana
À primeira vista, o design do dispositivo é bastante simples. No entanto, para diferentes sistemas de aquecimento com características técnicas específicas, o modelo correto de tanque de expansão de membrana para aquecimento deve ser selecionado. Considere os modelos mais populares que podem ser instalados em um sistema doméstico e industrial.
Tanque fixo
Sua característica é que o tanque de membrana para aquecimento de acordo com as instruções não é dobrável. Essa. a membrana elástica não pode ser desmontada e substituída por uma nova. Apesar dessa aparente desvantagem, esses modelos têm uma vantagem significativa - custo acessível. É por isso que eles são instalados para pequenos sistemas de aquecimento com pressão de tubo relativamente estável. Freqüentemente, o cálculo de um tanque de membrana para aquecimento implica uma pressão constante na câmara de ar, que o fabricante especifica adicionalmente.Mas se houver probabilidade de exceder a taxa de expansão crítica do refrigerante, é necessário instalar um tipo diferente de estrutura.
Flangeado com diafragma substituível
Para instalar uma nova membrana, um flange é fornecido na estrutura em que é montada. Assim, você pode ajustar o volume do tanque de membrana para aquecimento, instalar loções elásticas com diferentes indicadores de elasticidade. Tais modelos são montados para sistemas de aquecimento com alta probabilidade de excesso de pressão nas tubulações. Em primeiro lugar, isto se aplica às caldeiras de combustível sólido, onde é impossível ajustar rapidamente o nível de aquecimento da água. Os tanques podem ser do tipo horizontal e vertical. Para substituir o diafragma, é necessário retirar o flange, desmontar o antigo e colocar um novo em seu lugar. O fabricante mais popular desses modelos é a empresa Wester, um tanque de aquecimento de membrana, que pode ser encontrado tanto em uma pequena casa particular quanto no sistema de aquecimento de uma oficina de produção.
O volume utilizável de um tanque de aquecimento de membrana depende de sua forma. Para sistemas grandes, é melhor escolher estruturas cilíndricas, e os modelos planos serão ideais para aquecimento com um comprimento de tubo curto.
Cálculo do tanque do diafragma
No entanto, a escolha do design não é o único parâmetro dos tanques de membrana para o sistema de aquecimento. Uma quantidade importante é o volume em uma câmara, ou seja, seu fator de enchimento. O cálculo correto de um tanque de membrana para aquecimento é impossível sem os seguintes parâmetros:
- O volume total do refrigerante no sistema é C. Como se sabe no curso de física da escola, quando a temperatura sobe a cada 10 graus, o líquido aumenta 0,3%. Isso é o que afetará principalmente o volume de enchimento do tanque;
- A pressão máxima e mínima no sistema. Freqüentemente, o valor crítico não excede 5 atm;
- Fator de preenchimento (Kzap). Depende diretamente dos indicadores de pressão nas tubulações. Na tabela, você pode encontrar o valor necessário para um tanque de diafragma específico. Nas instruções, o fabricante indica o valor nominal do fator de preenchimento.
Você também deve levar em consideração o coeficiente de expansão para água E, que é 0,034 a 85 ° C. Além disso, o cálculo é executado de acordo com a fórmula. Suponha que o volume total do sistema de aquecimento seja 410 litros, a pressão mínima seja 1 atm e a pressão máxima seja 3,5 atm. O fator de enchimento será então igual a 0,55 e o volume útil do tanque será igual.
Este é o volume calculado ideal do tanque de membrana para aquecimento. Se necessário, pode ser alterado para cima, mas não mais do que 15%.
Um cálculo preciso do volume de um tanque de membrana para aquecimento é recomendado somente após a leitura das instruções do fabricante. Contém todos os dados necessários para os cálculos, bem como possíveis erros e desvios.
Etapas de instalação do tanque
Para uma instalação qualificada de um tanque de membrana em um sistema de aquecimento, é necessário que a sala atenda às condições de funcionamento. A temperatura nele não deve cair abaixo de 0 graus com um indicador de umidade estável. É necessário determinar o local de instalação, pois o sistema se caracteriza por quedas de pressão durante o seu arranque. Portanto, não é recomendável instalar tanques de membrana de expansão para aquecimento imediatamente após a caldeira no tubo de saída.
O próximo critério é a ausência de turbulência nos fluxos de água que podem simular a sobrepressão. É melhor montar tanques de membrana para sistemas de aquecimento no tubo de retorno na frente da bomba de circulação. A tecnologia de instalação consiste em realizar as seguintes etapas:
- Conexão de pipeline. Normalmente, o diâmetro do bico do vaso de expansão é 3/4. Portanto, um canal roscado adequado deve ser instalado no tubo de retorno;
- A instalação não deve ser impedida por objetos ou elementos do sistema. O estresse mecânico externo no tanque é excluído;
- É melhor usar modelos de paronita como gaxetas, pois eles suportam bem a pressão e altas temperaturas;
- O tanque de expansão de membrana para aquecimento está necessariamente equipado com uma válvula de ar. É necessário estabilizar e regular a pressão na câmara de ar.
Cada vez que um sistema de aquecimento fechado é iniciado, um aumento de pressão atuará na membrana. Portanto, é recomendável verificar o estado pelo menos uma vez a cada 2 anos e, se necessário, substituí-lo.
Este é um esquema de instalação típico que não leva em consideração as características de um determinado sistema de aquecimento e seus elementos constituintes. Durante a instalação, erros frequentes devem ser evitados, que podem levar ao funcionamento incorreto dos tanques de membrana para sistemas de aquecimento. Em primeiro lugar - definir o valor máximo da pressão na câmara de ar. Deve ser 10-15% menor que o valor crítico calculado. Caso contrário, a membrana não se expandirá em direção à câmara, o que levará ao rompimento dos tubos e à falha dos radiadores de aquecimento. Para evitar isso, é necessário instalar um manômetro, recomendado pela Wester, cujos tanques de aquecimento de membrana são caracterizados pela alta confiabilidade.
Para instalar um tanque de membrana no sistema de aquecimento, certifique-se de que não existe tal tanque na caldeira de aquecimento. Se seu volume não for suficiente de acordo com os cálculos, você pode montar um tanque adicional.
Dicas para escolher um tanque de diafragma
Em primeiro lugar, é necessário determinar o desenho do tanque de expansão de membrana destinado ao aquecimento. Se picos de pressão críticos não forem esperados, o volume total do refrigerante é pequeno - um modelo de tipo fixo barato pode ser selecionado. Em todos os outros casos, tanques de membrana são necessários para sistemas de aquecimento colapsáveis, uma vez que é muito mais barato trocar a membrana elástica do que toda a estrutura. Além disso, ao escolher, você deve levar em consideração os seguintes fatores:
- A espessura do metal da caixa. Deve ter pelo menos 1 mm;
- Revestimento protetor interno e externo. Uma vez que todos os tanques de membrana projetados para sistemas de aquecimento são feitos de metal, os processos de corrosão não devem afetar sua integridade;
- Redução das perdas de calor devido a uma camada isolante adicional. O volume relativamente grande da câmara de água pode afetar negativamente a diminuição da temperatura da água nos tubos. Se o projeto não prevê uma camada de isolamento térmico, você mesmo pode fazer usando espuma de polietileno ou um material semelhante;
- Preste atenção ao design. De acordo com as instruções, o tanque de membrana para aquecimento pode ser do tipo horizontal ou vertical. A instalação em qualquer outra posição é proibida.
E o mais importante, você só deve comprar modelos de fabricantes confiáveis. Isso inclui tanques de expansão para aquecimento da Wester. Junto com ele, os produtos das empresas Zilmet (Itália), Aquasystem (Itália) e Sprut (China) são caracterizados por bons indicadores de qualidade. Seu custo médio varia de 2 a 5 mil rublos, dependendo do volume.
Apesar das boas características de funcionamento, além dos tanques de membrana de expansão do sistema de aquecimento é instalada uma válvula de segurança de drenagem. Se a pressão nos tubos exceder o valor crítico mesmo para o tanque de expansão, a válvula removerá o excesso de água.
O material de vídeo apresenta outro método para calcular o volume do tanque de expansão:
