Como criar pressão em um sistema de aquecimento fechado

Monitoramento de integridade do sistema fechado

O principal indicador de desempenho é a pressão. É controlado por manômetros. Para sistemas de aquecimento individuais do tipo fechado com circulação forçada, a pressão de trabalho é de 1,5-2 atm. Além disso, é desejável embutir manômetros em pontos chave através de válvulas de três vias, que possibilitam a remoção do dispositivo para reparo/substituição, soprar ou zerar.

Nisso sistema vemos um tanque de expansão (vermelho à esquerda) e menômetros

Se o sistema for grande e poderoso, existem muitos pontos de controle (manômetros):

• em ambos os lados da caldeira;
• antes e depois da bomba de circulação;
• ao usar reguladores de aquecimento - antes e depois deles;
• é desejável instalar antes e depois de coletores de lama e filtros para controlar o grau de seu entupimento.

De acordo com as leituras dos manômetros nesses pontos, é possível controlar o desempenho de todo o sistema.

Como escolher um acumulador hidráulico por volume?

Existem fórmulas para calcular a capacidade necessária do tanque, levando em consideração o abastecimento de água. Mas para o abastecimento de água de uma casa de campo, basta conhecer alguns parâmetros. Os tanques estão disponíveis nos seguintes tamanhos:

• 4-35 litros. São utilizados com uma capacidade de bombagem de 1,5-2 m³/he para 2-3 pontos de consumo de água. Essas unidades são adequadas para casas sazonais para 1-2 pessoas.
• 50-100 litros. Os tanques hidráulicos são projetados para funcionar com uma bomba de 3,5-5 m³ / he para 7-8 consumidores. Uma boa escolha para uma família que passa muito tempo no país.
• 100-150 litros. Tanques com capacidade para bombas acima de 5 m³/he 8-9 pontos de consumo de água. Tais dispositivos são escolhidos para residência permanente em uma casa particular.

Você precisa de uma reserva de volume acumulador hidráulico para abastecimento de água? Isso não afetará a longevidade da bomba. Os fabricantes fornecem um ciclo de trabalho de 20 a 30 inclusões por hora. Se ligar com menos frequência, isso não prolongará muito a vida útil. Mas se você precisar de um suprimento de água em caso de paradas frequentes, um reservatório espaçoso é indispensável.

É importante encontrar um equilíbrio aqui. Tanque de água muito grande faz com que ele fique estagnado

Estoque duplo (a partir do mínimo exigido) será suficiente.

Dispositivo e princípio de operação

O corpo do tanque tem uma forma redonda, oval ou retangular. Fabricado em liga ou aço inoxidável. Pintado de vermelho para evitar a corrosão. Cisternas pintadas de azul são usadas para abastecimento de água.

Tanque seccional

Importante.Expansores coloridos não são intercambiáveis

Recipientes azuis são usados ​​em pressões de até 10 bar e temperaturas de até +70 graus. Os tanques vermelhos são projetados para pressão de até 4 bar e temperaturas de até +120 graus.

De acordo com as características do projeto, os tanques são produzidos:

• usando uma pêra substituível;
• com membrana;
• sem separação de líquido e gás.

Os modelos montados de acordo com a primeira variante têm um corpo, dentro do qual há uma pêra de borracha. Sua boca é fixada no corpo com a ajuda de um engate e parafusos. Se necessário, a pêra pode ser alterada. O acoplamento está equipado com uma conexão rosqueada, o que permite instalar o tanque no encaixe da tubulação. Entre a pêra e o corpo, o ar é bombeado sob baixa pressão. Na extremidade oposta do tanque há uma válvula de derivação com um niple, através do qual o gás pode ser bombeado ou, se necessário, liberado.

Este dispositivo funciona da seguinte forma. Depois de instalar todos os acessórios necessários, a água é bombeada para a tubulação. A válvula de enchimento é instalada no tubo de retorno em seu ponto mais baixo. Isso é feito para que o ar no sistema possa subir e sair livremente pela válvula de saída, que, pelo contrário, está instalada no ponto mais alto da tubulação de alimentação.

No expansor, o bulbo sob pressão de ar está em um estado comprimido. À medida que a água entra, ela enche, endireita e comprime o ar na caixa. O tanque é enchido até que a pressão a água não é igual à pressão do ar. Se o bombeamento do sistema continuar, a pressão excederá o máximo e a válvula de emergência funcionará.

Depois que a caldeira começa a funcionar, a água aquece e começa a se expandir. A pressão no sistema aumenta, o líquido começa a fluir para a pêra expansora, comprimindo ainda mais o ar. Depois que a pressão da água e do ar no tanque entrar em equilíbrio, o fluxo de fluido será interrompido.

Quando a caldeira para de funcionar, a água começa a esfriar, seu volume diminui e a pressão também diminui. O gás no tanque empurra o excesso de água de volta para o sistema, apertando o bulbo até que a pressão se iguale novamente. Se a pressão no sistema exceder o máximo permitido, uma válvula de emergência no tanque se abrirá e liberará o excesso de água, devido ao qual a pressão cairá.

Na segunda versão, a membrana divide o recipiente em duas metades, o ar é bombeado de um lado e a água é fornecida do outro. Funciona da mesma forma que a primeira opção. A caixa não é separável, a membrana não pode ser trocada.

Equalização de pressão

Na terceira variante, não há separação entre gás e líquido, de modo que o ar é parcialmente misturado com a água. Durante a operação, o gás é bombeado periodicamente. Este design é mais confiável, pois não há peças de borracha que se rompem com o tempo.

Características de iniciar um sistema de aquecimento fechado com água destilada

O enchimento de um sistema de aquecimento fechado com água tem as seguintes características:

Será muito mais fácil fornecer ao circuito de aquecimento a pressão necessária se a habitação tiver acesso ao abastecimento central de água. Nesta situação, para testar a pressão do sistema de aquecimento, basta enchê-lo com água através de um jumper que separa o abastecimento de água, monitorando cuidadosamente o aumento de pressão no manômetro.Após a conclusão de tal evento, a água desnecessária pode ser removida usando qualquer uma das válvulas ou através de um respiradouro de ar.

Muitos estão se perguntando se o tratamento especial da água para o sistema de aquecimento deve ser realizado ou se pode ser limitado à água do reservatório mais próximo. Ao mesmo tempo, alguns argumentam que a água destilada no sistema de aquecimento terá um efeito benéfico na vida útil do equipamento e impedirá que ele falhe antecipadamente. Mas é muito mais importante descobrir como preparar a água para aquecimento se um líquido especial não congelante, como o etilenoglicol, for adicionado a ela e como encher posteriormente o circuito de aquecimento com esse refrigerante.

Para estes fins, costuma-se utilizar uma bomba especial que serve para encher o sistema com água, podendo ser controlada tanto de forma automática como manual. A conexão desta bomba é realizada por meio de uma válvula e, após fornecer a pressão necessária, a válvula é fechada. Há situações em que esse equipamento não está à mão. Como opção, é permitido conectar uma mangueira de jardim padrão à válvula de descarga, cuja segunda extremidade deve ser elevada a uma altura de 15 metros e preenchida com água usando um funil. Este método será especialmente relevante se houver árvores altas perto do edifício a ser equipado.

Outra opção para o enchimento do sistema de aquecimento é a utilização de um tanque de expansão, que desempenha a função de conter o excesso de refrigerante causado por sua expansão durante o processo de aquecimento.

Tal tanque tem a forma de um reservatório, que é dividido ao meio por uma membrana de borracha elástica especial.Uma parte do recipiente é para água e a outra para ar. O design de qualquer tanque de expansão também inclui um bocal, com o qual é possível ajustar a pressão desejada no interior da unidade, removendo o excesso de ar. Se a pressão for insuficiente, esse parâmetro pode ser compensado bombeando ar para o sistema usando uma bomba geralmente de bicicleta.

Todo o processo não é particularmente difícil:

para começar, o ar é eliminado do tanque de expansão, para o qual você precisa desapertar o bocal. Os tanques prontos são vendidos com uma leve sobrepressão, que é igual a 1,5 atmosferas;
então o circuito de aquecimento é preenchido com água. Neste caso, o tanque de expansão deve ser montado de forma que fique com a rosca para cima

É importante lembrar que não vale a pena encher completamente o tanque com água. Seria mais correto se o volume total de ar neste aparelho fosse aproximadamente um décimo do volume total de água, caso contrário, o tanque não poderá lidar com sua função principal e não poderá acomodar o excesso de refrigerante aquecido;
depois disso, o ar é bombeado para o sistema através do bocal, o que, como mencionado acima, pode ser feito com uma bomba convencional de bicicleta. A pressão deve ser controlada com um manômetro.

A pressão deve ser controlada com um manômetro.

Todas essas ações permitirão encher com precisão o sistema de aquecimento com água e garantir um funcionamento estável e de alta qualidade de todo o circuito. Se necessário, você sempre pode procurar ajuda de especialistas que sempre têm várias fotos dos dispositivos necessários para esse trabalho que podem ajudar na conexão.

Enchendo o sistema de aquecimento com água no vídeo:

Para que serve um tanque de expansão?

No processo de aquecimento, a água tende a se expandir - à medida que a temperatura aumenta, o volume do líquido aumenta. A pressão começa a aumentar no circuito do sistema de aquecimento, o que pode ter um efeito devastador no equipamento de gás e na integridade da tubulação.

O tanque de expansão (expansomat) desempenha a função de um reservatório adicional no qual espreme o excesso de água formado como resultado do aquecimento. Quando o líquido esfria e a pressão se estabiliza, ele retorna pelos tubos de volta ao sistema.

O tanque de expansão desempenha a função de amortecedor de proteção, amortece o golpe de aríete que se forma constantemente no sistema de aquecimento devido ao frequente ligar e desligar da bomba e também elimina a possibilidade de bloqueios de ar.

Para reduzir a probabilidade de bloqueios de ar e evitar danos à caldeira a gás por golpe de aríete, o tanque de expansão deve ser montado na frente do gerador de calor, no retorno

Existem duas versões diferentes de tanques amortecedores: tipos abertos e fechados. Eles diferem não apenas no design, mas também na maneira e no local de instalação. Considere os recursos de cada um desses tipos com mais detalhes.

Tanque de expansão aberto

Um tanque aberto é montado na parte superior do sistema de aquecimento. Os recipientes são feitos de aço. Na maioria das vezes eles têm uma forma retangular ou cilíndrica.

Normalmente, esses tanques de expansão são instalados no sótão ou sótão. Pode ser instalado sob o telhado

Certifique-se de prestar atenção ao isolamento térmico da estrutura

Na estrutura do tanque tipo aberto existem várias saídas: para entrada de água, saída de líquido resfriado, entrada do tubo de controle, bem como um tubo de saída para saída de refrigerante para o esgoto. Escrevemos mais sobre o dispositivo e os tipos de tanque aberto em nosso outro artigo.

Funções de um tanque tipo aberto:

• controla o nível do refrigerante no circuito de aquecimento;
• se a temperatura no sistema diminuiu, compensa o volume do líquido de arrefecimento;
• quando a pressão no sistema muda, o tanque atua como uma zona tampão;
• o excesso de refrigerante é removido do sistema para o esgoto;
• remove o ar do circuito.

Apesar da funcionalidade dos tanques de expansão abertos, eles praticamente não são mais usados. Uma vez que eles têm muitas desvantagens, por exemplo, um grande tamanho do recipiente, uma tendência à corrosão. São instalados em sistemas de aquecimento que operam apenas com circulação natural de água.

Tapete de expansão fechado

Em sistemas de aquecimento em circuito fechado, geralmente é montado um tanque de expansão do tipo membrana; é ideal para qualquer tipo de caldeira a gás e tem muitas vantagens.

Um expanzomat é um recipiente hermético, que é dividido ao meio por uma membrana elástica. A primeira metade conterá excesso de água e a segunda metade conterá ar ou nitrogênio comum.

Expansão fechada tanques de aquecimentogeralmente são de cor vermelha. Dentro do tanque há uma membrana, feita de borracha. Um elemento necessário para manter a pressão no tanque de expansão

Os tanques de compensação com membrana podem ser produzidos na forma de um hemisfério ou na forma de um cilindro.O que é bastante adequado para uso em um sistema de aquecimento com caldeira a gás. Recomendamos que você se familiarize com os recursos da instalação de tanques do tipo fechado com mais detalhes.

Vantagens dos tipos de tanques de membrana:

• facilidade de auto-instalação;
• resistência à corrosão;
• trabalhar sem reabastecimento regular do líquido de arrefecimento;
• falta de contato da água com o ar;
• desempenho sob condições de alta carga;
• aperto.

Os acessórios de gás geralmente são equipados com um tanque de expansão. Mas nem sempre o tanque adicional de fábrica está configurado corretamente e pode começar a aquecer imediatamente.

Seleção de valores de pressão no sistema e tanque de expansão

Quanto maior a pressão de operação do refrigerante, menor a probabilidade de entrada de ar no sistema. Deve ser lembrado que a pressão de operação está limitada ao valor máximo permitido para a caldeira de aquecimento. Se, ao encher o sistema, for atingida uma pressão estática de 1,5 atm (15 m de coluna de água), então a bomba de circulação com altura manométrica de 6 m de água. Arte. criará uma pressão de 15 + 6 = 21 m de coluna de água na entrada da caldeira.

Alguns tipos de caldeiras têm uma pressão de operação de cerca de 2 atm = 20 m de coluna de água. Tenha cuidado para não sobrecarregar o permutador de calor da caldeira com uma pressão de refrigeração inaceitavelmente elevada!

O vaso de expansão do diafragma é fornecido com uma pressão ajustada de fábrica de gás inerte (nitrogênio) na cavidade de gás. Seu valor comum é 1,5 atm (ou bar, que é quase o mesmo). Este nível pode ser aumentado bombeando ar na cavidade de gás com uma bomba manual.

Inicialmente, o volume interno do tanque é completamente ocupado por nitrogênio, a membrana é pressionada pelo gás ao corpo. É por isso que é habitual encher os sistemas fechados a um nível de pressão não superior a 1,5 atm (máximo 1,6 atm).Então, instalando o tanque de expansão no "retorno" na frente da bomba de circulação, não teremos alteração em seu volume interno - a membrana permanecerá imóvel. O aquecimento do refrigerante levará a um aumento em sua pressão, a membrana se afastará do corpo do tanque e comprimirá o nitrogênio. A pressão do gás aumentará, equilibrando a pressão do refrigerante em um novo nível estático.

Níveis de pressão do tanque de expansão.

Encher o sistema a uma pressão de 2 atm permitirá que o refrigerante frio comprima imediatamente a membrana, que também comprimirá o nitrogênio a uma pressão de 2 atm. O aquecimento da água de 0 °C a 100 °C aumenta seu volume em 4,33%. O volume adicional de líquido deve fluir para o tanque de expansão. Um grande volume de refrigerante no sistema dá um grande incremento durante o aquecimento. Demasiada pressão inicial do refrigerante frio consumirá imediatamente a capacidade do tanque de expansão, não será suficiente receber o excesso de água aquecida (anticongelante)

Portanto, é importante encher o sistema até um nível de pressão de refrigerante definido corretamente. Ao encher o sistema com anticongelante, você precisa se lembrar de seu coeficiente de expansão térmica mais alto que o da água, o que requer a instalação de um tanque de expansão com maior capacidade

Conclusão

O enchimento de sistemas de aquecimento fechados não é apenas uma operação final padrão antes do comissionamento. Executar esta etapa de forma correta ou incorreta pode afetar seriamente o desempenho do sistema, na pior das hipóteses, até mesmo desativá-lo. A conformidade com a tecnologia de enchimento é a chave para obter um aquecimento estável.

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Sistema de aquecimento aberto e fechado

Se um tanque de expansão do tipo aberto estiver instalado, o sistema será chamado de aberto. Na versão mais simples, é algum tipo de recipiente (panela, pequeno barril de plástico, etc.)

• tubo de conexão de pequeno diâmetro;
• um dispositivo de controle de nível (float), que abre / fecha a torneira de make-up quando a quantidade de refrigerante cai abaixo de um nível crítico (na figura abaixo, funciona com o princípio de um autoclismo);
• dispositivo de liberação de ar (se o tanque estiver sem tampa, não é necessário);

• mangueira de drenagem ou circuito para remover o excesso de líquido de arrefecimento se seu nível exceder o máximo.

Hoje, os sistemas abertos estão sendo feitos cada vez menos, e tudo porque nele está constantemente presente uma grande quantidade de oxigênio, que é um agente oxidante ativo e acelera os processos de corrosão. Ao usar este tipo, os trocadores de calor falham muitas vezes mais rápido, tubos, bombas e outros elementos são destruídos. Além disso, devido à evaporação, é necessário monitorar constantemente o nível do refrigerante e adicioná-lo periodicamente. Outra desvantagem é que não é recomendado o uso de anticongelantes em sistemas abertos - devido ao fato de evaporar, ou seja, prejudicar o meio ambiente e também alterar sua composição (aumenta a concentração). Portanto, os sistemas fechados estão se tornando cada vez mais populares - eles excluem o fornecimento de oxigênio e a oxidação dos elementos ocorre muitas vezes mais lentamente, porque acredita-se que sejam melhores.

O tanque tipo membrana é instalado em sistemas de aquecimento fechados

Em sistemas fechados, são instalados tanques do tipo membrana. Neles, o recipiente selado é dividido em duas partes por uma membrana elástica. Na parte inferior está o refrigerante e a parte superior é preenchida com gás - ar comum ou nitrogênio. Quando a pressão é baixa, o tanque está vazio ou contém uma pequena quantidade de líquido. Com o aumento da pressão, uma quantidade crescente de refrigerante é forçada, o que comprime o gás contido na parte superior. Para que quando o valor limite for ultrapassado, o dispositivo não quebre, uma válvula de ar é instalada na parte superior do tanque, que opera a uma determinada pressão, liberando parte do gás e equaliza a pressão.

Métodos de enchimento mecanismo e bombas embutidos

Bomba de enchimento de aquecimento

Como encher o sistema de aquecimento em uma casa particular - usando uma conexão embutida ao abastecimento de água usando uma bomba? Isso depende diretamente da composição do refrigerante - água ou anticongelante. Para a primeira opção, basta pré-lavar os tubos. As instruções para encher o sistema de aquecimento consistem nos seguintes itens:

• É necessário certificar-se de que todas as válvulas de fechamento estão na posição correta - a válvula de drenagem está fechada da mesma forma que as válvulas de segurança;
• O guindaste Mayevsky na parte superior do sistema deve estar aberto. Isso é necessário para remover o ar;
• A água é enchida até que a água flua da torneira de Mayevsky, que foi aberta anteriormente. Depois disso, ele se sobrepõe;
• Então é necessário remover o excesso de ar de todos os dispositivos de aquecimento. Eles devem ter uma válvula de ar instalada. Para fazer isso, você precisa deixar a válvula de enchimento do sistema aberta, certifique-se de que o ar saia de um determinado dispositivo. Assim que a água sair da válvula, ela deve ser fechada.Este procedimento deve ser feito para todos os dispositivos de aquecimento.

Depois de encher a água em um sistema de aquecimento fechado, você precisa verificar os parâmetros de pressão. Deve ser 1,5 bar. No futuro, para evitar vazamentos, a prensagem é realizada. Será discutido separadamente.

Encher o aquecimento com anticongelante

Antes de prosseguir com o procedimento de adição de anticongelante ao sistema, você precisa prepará-lo. Normalmente são utilizadas soluções de 35% ou 40%, mas para economizar, recomenda-se a compra de um concentrado. Deve ser diluído estritamente de acordo com as instruções e usando apenas água destilada. Além disso, é necessário preparar uma bomba manual para encher o sistema de aquecimento. Ele é conectado ao ponto mais baixo do sistema e, por meio de um pistão manual, o refrigerante é injetado nas tubulações. Durante isso, os seguintes parâmetros devem ser observados.

• Saída de ar do sistema (guindaste Mayevsky);
• Pressão nas tubulações. Não deve exceder 2 bar.

Todo o procedimento adicional é completamente semelhante ao descrito acima. No entanto, você deve levar em consideração as características da operação do anticongelante - sua densidade é muito maior que a da água.

Portanto, atenção especial deve ser dada ao cálculo da potência da bomba. Algumas formulações à base de glicerina podem aumentar o índice de viscosidade com o aumento da temperatura. Antes de derramar anticongelante, é necessário substituir as juntas de borracha nas juntas por paronite

Isso reduzirá muito a chance de vazamentos.

Antes de derramar anticongelante, é necessário substituir as juntas de borracha nas juntas por paronite. Isso reduzirá muito a chance de vazamentos.

Sistema de enchimento automático

Para caldeiras de circuito duplo, é recomendável usar um dispositivo de enchimento automático para o sistema de aquecimento. É uma unidade de controle eletrônico para adicionar água às tubulações. Ele é instalado no tubo de entrada e opera de forma totalmente automática.

A principal vantagem deste dispositivo é a manutenção automática da pressão pela adição oportuna de água ao sistema. O princípio de operação do dispositivo é o seguinte: um manômetro conectado à unidade de controle sinaliza uma queda de pressão crítica. A válvula automática de abastecimento de água abre e permanece neste estado até que a pressão se estabilize. No entanto, quase todos dispositivos de enchimento automático sistemas de aquecimento de água são caros.

Uma opção de orçamento é instalar uma válvula de retenção. Suas funções são completamente semelhantes ao dispositivo para enchimento automático do sistema de aquecimento. Também é instalado no tubo de entrada. No entanto, o princípio de seu funcionamento é estabilizar a pressão em tubulações com sistema de reposição de água. Quando a pressão cair na linha, a pressão da água da torneira atuará na válvula. Devido à diferença, ele abrirá automaticamente até que a pressão se estabilize.

Desta forma, é possível não apenas alimentar o aquecimento, mas também encher totalmente o sistema. Apesar da aparente confiabilidade, recomenda-se controlar visualmente o fornecimento de refrigerante. Ao encher o aquecimento com água, as válvulas dos dispositivos devem ser abertas para liberar o excesso de ar.

Indicadores de pressão em uma casa particular e as razões de sua queda

Em sistemas de aquecimento fechados de casas de campo e chalés, costuma-se suportar os seguintes valores de pressão:

• imediatamente após o enchimento da rede de aquecimento com água e ar de ventilação, o manómetro deve indicar 1 Bar;
• após o aquecimento até a temperatura de operação, a pressão mínima nas tubulações é de 1,5 Bar;
• durante a operação em diferentes modos, os indicadores podem variar entre 1,5–2 Bar.

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Como remover adequadamente o ar das linhas de aquecimento e criar a pressão necessária é descrito em uma instrução separada. Aqui listamos as razões pelas quais, após um comissionamento bem-sucedido, os indicadores de pressão podem diminuir, até o desligamento automático da caldeira de parede:

1. O ar restante sai da rede de dutos, piso radiante e canais de equipamentos de aquecimento. Seu lugar é ocupado pela água, que fixa o manômetro com uma queda de 1 a 1,3 bar.
2. A câmara de ar do tanque de expansão esvaziou devido a um vazamento no carretel. A membrana é puxada na direção oposta e o recipiente é preenchido com água. Após o aquecimento, a pressão no sistema salta para crítica, razão pela qual o refrigerante é descarregado através da válvula de segurança e a pressão cai novamente ao mínimo.
3. O mesmo, somente após um rompimento da membrana do tanque de expansão.
4. Pequenos vazamentos nas juntas de conexões de tubos, conexões ou nos próprios tubos como resultado de danos. Um exemplo são os circuitos de aquecimento do piso radiante, onde um vazamento pode permanecer invisível por muito tempo.
5. A serpentina da caldeira de aquecimento indireto ou do tanque tampão está com vazamento.Em seguida, ocorrem picos de pressão dependendo da operação do abastecimento de água: as torneiras estão abertas - as leituras do manômetro caem, fechadas - elas sobem (a tubulação de água pressiona a fenda do trocador de calor).

O mestre falará mais sobre as causas das quedas de pressão e como eliminá-las em seu vídeo:

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Tipos

A pressão é de vários tipos:

• estático (um parâmetro que depende da altura da coluna de líquido em repouso, sua pressão nos elementos da estrutura de aquecimento, ao calcular, deve-se levar em consideração que 10 m resultam em 1 atmosfera);
• dinâmico (criado por bombas de circulação, mas não depende apenas de suas características, ocorre devido ao movimento de um transportador de energia dentro da tubulação, atua de dentro em elementos estruturais);
• funcionando (composto pelos valores do primeiro e segundo tipos, este é o nível de operação normal e sem problemas de todos os elementos estruturais).