Pressão ideal em um sistema de aquecimento do tipo fechado

Tanque de expansão de diafragma - princípios de cálculo

Muitas vezes, a razão pela qual ocorre a perda de pressão no sistema de aquecimento é a escolha errada de uma caldeira de aquecimento de circuito duplo.

Ou seja, o cálculo leva em consideração a área das instalações em que o aquecimento será realizado. Este parâmetro afeta a escolha da área de radiadores de aquecimento - e eles usam uma quantidade relativamente pequena de refrigerante

No entanto, às vezes após o cálculo, os radiadores são substituídos por tubos para os quais é usada uma quantidade muito maior de água (e esse fato não é levado em consideração). Assim, é precisamente esse erro no cálculo que leva a um nível insuficiente de pressão no sistema.

Os tanques de expansão vêm em uma variedade de tamanhos.

Para o funcionamento normal de um sistema de dois circuitos com 120 litros de refrigerante, um tanque de expansão com um volume de 6-8 litros é suficiente. No entanto, esse número é baseado em um sistema que usa dissipadores de calor. Ao usar tubos em vez de radiadores, há mais água no sistema. Assim, ele se expande mais, enchendo completamente o tanque de expansão. Esta situação leva a uma descida de emergência do excesso de fluido usando uma válvula especial. Isso faz com que o sistema seja desligado. A água esfria gradualmente, seu volume diminui. E acontece que não há líquido suficiente no sistema para manter a pressão em um nível normal.

Para evitar uma situação tão desagradável (é improvável que alguém fique feliz com a falha do sistema de aquecimento na estação fria), é necessário calcular cuidadosamente o volume do tanque de expansão necessário. Em sistemas fechados, complementados por uma bomba de circulação, o mais racional é o uso de um tanque de expansão de membrana, que desempenha a função de um elemento como regulador de pressão de aquecimento.

Tabela para determinar o volume máximo de líquido que o tanque pode conter

Obviamente, é bastante difícil calcular a quantidade exata de água nos tubos do sistema de aquecimento. No entanto, um indicador aproximado pode ser obtido multiplicando a potência da caldeira por 15.Ou seja, se uma caldeira com capacidade de 17 kW estiver instalada no sistema, o volume aproximado de refrigerante no sistema será de 255 litros. Este indicador é útil para calcular o volume apropriado do tanque de expansão.

O volume do tanque de expansão pode ser encontrado usando a fórmula (V * E) / D. Neste caso, V é um indicador do volume do refrigerante no sistema, E é o coeficiente de expansão do refrigerante e D é o nível de eficiência do tanque.

D é calculado da seguinte forma:

D = (Pmax-Ps)/(Pmax +1).

Aqui Pmax é o nível de pressão máximo permitido durante a operação do sistema. Na maioria dos casos - 2,5 bar. Mas Ps é o coeficiente de pressão de carga do tanque, geralmente 0,5 bar. Assim, substituindo todos os valores, obtemos: D \u003d (2,5-0,5) / (2,5 +1) \u003d 0,57. Além disso, levando em consideração que temos uma caldeira com capacidade de 17 kW, calculamos o volume do tanque mais adequado - (255 * 0,0359) / 0,57 \u003d 16,06 litros.

Certifique-se de prestar atenção à documentação técnica da caldeira. Em particular, uma caldeira de 17 kW possui um tanque de expansão embutido, cujo volume é de 6,5 litros

Assim, para que o sistema funcione corretamente e evite casos como quedas de pressão no sistema de aquecimento, é necessário complementá-lo com um tanque auxiliar com volume de 10 litros. Tal regulador de pressão no sistema de aquecimento é capaz de normalizá-lo.

Aumento da pressão

As razões para o aumento espontâneo da pressão no circuito de aquecimento, levando ao funcionamento da válvula de segurança, podem ser as seguintes:

• Ruptura da válvula no jumper com o sistema de abastecimento de água fria. As válvulas de parafuso e as válvulas de macho têm um problema comum - elas não são capazes de fornecer estanqueidade absoluta quando bem fechadas.Vazamentos são geralmente causados ​​por juntas de válvula de parafuso desgastadas ou escamas presas entre ela e a sede. Isso também pode ser provocado por um arranhão no corpo e na tampa da torneira. Quando a pressão em um sistema de aquecimento fechado é excedida por um frio (isso acontece com muita frequência), a água penetra gradualmente no circuito. É posteriormente descarregado na drenagem através de uma válvula de segurança.
• Não há tanque de expansão suficiente. O aquecimento do refrigerante e o consequente aumento do seu volume não podem ser totalmente compensados ​​devido à falta de espaço no tanque. Os sinais deste problema são um aumento de pressão diretamente quando a caldeira é acionada ou ligada.

Para eliminar o primeiro mau funcionamento, é melhor substituir a válvula por uma válvula de esfera moderna. Este tipo de válvulas é caracterizado por uma estanqueidade estável na posição fechada e uma enorme vida útil. A manutenção frequente também não é necessária aqui. Geralmente se resume a apertar a porca da gaxeta sob a alça após algumas centenas de ciclos de fechamento.

Para resolver o segundo problema, você terá que substituir o tanque de expansão escolhendo um tanque maior. Existe também a opção de equipar o circuito com um tanque de expansão adicional. Para que os sistemas funcionem sem falhas, o volume do tanque de expansão deve ser aproximadamente 1/10 da quantidade total de refrigerante.

Às vezes acontece que um aumento de pressão provoca uma bomba de circulação. Isso é típico para a seção de enchimento após o impulsor, se a tubulação tiver uma alta resistência hidráulica. A razão usual é um diâmetro subestimado.Não há necessidade de pânico nesta situação: este problema é resolvido simplesmente instalando um grupo de segurança (a uma distância suficiente da bomba). A substituição do enchimento por um tubo de maior diâmetro só se justifica se houver uma grande diferença de temperatura entre os primeiros radiadores da caldeira e os últimos radiadores na direção de circulação do líquido de arrefecimento.

Tipos de pressão no sistema de aquecimento

Existem três indicadores:

1. Estático, que é considerado igual a uma atmosfera ou 10 kPa / m.
2. Dinâmico, levado em consideração ao usar uma bomba de circulação.
3. Funcionando, emergindo dos anteriores.

Foto 1. Um exemplo de esquema de cintagem para um prédio de apartamentos. O refrigerante quente flui pelos tubos vermelhos, o refrigerante frio flui pelos tubos azuis.

O primeiro indicador é responsável pela pressão nas baterias e na tubulação. Depende do comprimento da alça. A segunda ocorre no caso de movimento forçado do fluido. O cálculo correto permitirá que o sistema funcione com segurança.

Valor de trabalho

Caracteriza-se por documentos normativos e é a soma de dois componentes. Um deles é a pressão dinâmica. Existe apenas em sistemas com bomba de circulação, o que não é frequentemente encontrado em prédios de apartamentos. Portanto, na maioria dos casos, um valor igual a 0,01 MPa para cada metro de tubulação é considerado um valor de trabalho.

Valor mínimo

É escolhido como o número de atmosferas nas quais a água não ferve se aquecida acima de 100°C.

Temperatura, °С	Pressão, atm
130	1,8
140	2,7
150	3,9

O cálculo é feito da seguinte forma:

• determinar a altura da casa;
• adicione uma margem de 8 m, o que evitará problemas.

Assim, para uma casa com 5 andares de 3 metros cada, a pressão será: 15 + 8 = 23 m = 2,3 atm.

Mecanismos de controle

Para evitar situações de emergência em sistemas fechados, são utilizadas válvulas de alívio e bypass.

Redefinir. Instalado com acesso ao esgoto para descida emergencial do excesso de energia do sistema, protegendo-o da destruição.

Foto 4. Válvula de alívio para o sistema de aquecimento. Usado para drenar o excesso de refrigerante.

desviar. Instalado com acesso a um circuito alternativo. Regula a pressão diferencial enviando água em excesso para eliminar o aumento nas seguintes seções do circuito principal.

Os fabricantes modernos de acessórios de aquecimento produzem fusíveis "inteligentes" equipados com sensores de temperatura que respondem não a um aumento de pressão, mas à temperatura do refrigerante.

Referência. Não é incomum que as válvulas de alívio de pressão grudem. Certifique-se de que seu projeto tenha uma haste para retrair manualmente a mola.

Não se esqueça que qualquer problema no sistema de aquecimento da casa está repleto não apenas de perda de conforto e custos. Emergências na rede de aquecimento ameaçam a segurança dos moradores e do edifício. Por isso, é preciso cuidado e competência no controle do aquecimento.

Razões para o aumento do poder

Um aumento descontrolado da pressão é uma emergência.

Pode ser devido a:

• controle automático defeituoso do processo de fornecimento de combustível;
• a caldeira funciona em modo de combustão alta manual e não é comutada para combustão média ou baixa;
• mau funcionamento do tanque da bateria;
• falha na torneira de alimentação.

A principal razão é o superaquecimento do líquido de arrefecimento. O que pode ser feito?

1. Deve ser verificado o funcionamento da caldeira e da automatização.No modo manual, reduza o fornecimento de combustível.
2. Se a leitura do manômetro estiver criticamente alta, drene um pouco da água até que a leitura caia na área de trabalho. Em seguida, verifique as leituras.
3. Se não forem detectadas avarias na caldeira, verifique o estado do acumulador. Aceita o volume de água que aumenta quando aquecido. Se o manguito de borracha de amortecimento do tanque estiver danificado ou não houver ar na câmara de ar, ele se encherá completamente de água. Quando aquecido, o refrigerante não terá para onde ser deslocado e o aumento da pressão da água será significativo.

Verificar o tanque é fácil. Você precisa pressionar o mamilo na válvula para encher o tanque com ar. Se não houver silvo de ar, a causa é uma perda de pressão do ar. Se aparecer água, a membrana está danificada.

Um aumento perigoso de potência pode levar às seguintes consequências:

• danos aos elementos de aquecimento, até a ruptura;
• superaquecimento da água, quando aparece uma rachadura na estrutura da caldeira, ocorrerá vaporização instantânea, com liberação de energia igual à potência de uma explosão;
• deformação irreversível dos elementos da caldeira, aquecendo e levando-os a um estado inutilizável.

O mais perigoso é a explosão da caldeira. Em alta pressão, a água pode ser aquecida a uma temperatura de 140 C sem ferver. Quando a menor rachadura aparece na camisa do trocador de calor da caldeira ou mesmo no sistema de aquecimento próximo à caldeira, a pressão cai drasticamente.

A água superaquecida, com uma queda acentuada na pressão, ferve instantaneamente com a formação de vapor em todo o volume. A pressão aumenta instantaneamente com a vaporização, e isso pode levar a uma explosão.

Em alta pressão e temperatura da água acima de 100 C, a potência não deve ser reduzida abruptamente perto da caldeira. Não encha a fornalha com água: rachaduras podem aparecer devido a uma forte queda de temperatura.

É necessário tomar medidas para reduzir a temperatura e reduzir suavemente a pressão drenando o refrigerante em pequenas porções em um ponto distante da caldeira.

Se a temperatura da água estiver abaixo de 95 C, corrigida pelo erro do termômetro, a pressão é reduzida pela descarga de parte da água do sistema. Neste caso, a vaporização não ocorrerá.

Por que está caindo

Problemas desse tipo muitas vezes surgem no contexto de vários tipos de razões.

Vazamento com e sem rachaduras

As razões para a sua formação são:

• o aparecimento de uma violação na estrutura do tanque de expansão devido à formação de rachaduras em sua membrana;

  Referência! O problema é identificado apertando o carretel com um dedo. Se houver um problema, o refrigerante fluirá dele.

  

  

  

  

  

  

  

  

  

• o refrigerante sai pela bobina ou trocador de calor do circuito de água quente, a normalização do sistema só pode ser alcançada substituindo esses elementos;
• a ocorrência de microfissuras e fixação solta dos dispositivos do sistema de aquecimento, tais vazamentos são fáceis de detectar durante a inspeção visual e são fáceis de eliminar por conta própria.

Se todos os motivos acima não estiverem presentes, é possível a ebulição padrão do líquido na caldeira e sua saída pela válvula de segurança.

Liberação de ar do refrigerante

Esse tipo de problema ocorre imediatamente após o sistema ser preenchido com líquido.

Para evitar a formação de bolsas de ar, tal processo deve ser realizado a partir de sua parte inferior.

Atenção! Este procedimento requer apenas água fria. Massas de ar dissolvidas no refrigerante podem aparecer durante o processo de aquecimento

Massas de ar dissolvidas no refrigerante podem aparecer durante o processo de aquecimento.

Para normalizar a operação do sistema, a desaeração é usada usando um guindaste Mayevsky.

A presença de um radiador de alumínio

As baterias feitas com este material têm uma característica desagradável: o refrigerante reage com o alumínio após o enchimento. Oxigênio e hidrogênio são produzidos.

O primeiro cria um filme de óxido de dentro do radiador e o abastecimento de água é removido pelas torneiras de Mayevsky.

Importante! A formação de um filme de óxido contribui para a preservação adicional do sistema e o problema desaparece após alguns dias

Causas comuns

Estes incluem 2 casos principais:

1. Avaria da bomba de circulação. Se você parar e o controle automático, a preservação de valores estáveis ​​​​do manômetro indica precisamente esse motivo.

   Quando as leituras do manômetro diminuem, é necessário procurar um vazamento de refrigerante.

2. Defeito do regulador. Quando é verificado quanto à manutenção e a subsequente detecção de falhas, é necessário substituir esse dispositivo.

Pressão no sistema de aquecimento de uma casa particular

Tudo fica claro quando um sistema aberto é instalado na casa, comunicando-se com a atmosfera através de um tanque de expansão. Mesmo que esteja envolvida uma bomba de circulação, a pressão no tanque de expansão será idêntica à pressão atmosférica e o manômetro mostrará 0 bar. Na tubulação imediatamente após a bomba, a pressão será igual à pressão que esta unidade pode desenvolver.

Tudo é mais complicado se for usado um sistema de aquecimento pressurizado (fechado). O componente estático nele é aumentado artificialmente para aumentar a eficiência do trabalho e impedir a entrada de ar no refrigerante. Para não nos aprofundarmos na teoria, queremos oferecer imediatamente uma maneira simplificada de calcular a pressão em um sistema fechado. Você precisa pegar a diferença de altura entre os pontos mais baixo e mais alto da rede de aquecimento em metros e multiplicá-la por 0,1.Obtemos a pressão estática em Bars e adicionamos mais 0,5 Bar a ela, esta será a pressão teoricamente necessária no sistema.

Na vida real, uma adição de 0,5 bar pode não ser suficiente. Portanto, é geralmente aceito que em um sistema fechado com refrigerante frio, a pressão deve ser de 1,5 bar e, durante a operação, aumentará para 1,8 a 2 bar.

Causas da queda de pressão no sistema de aquecimento

No sistema de aquecimento de uma casa particular, a pressão pode cair por vários motivos. Por exemplo, em caso de vazamento de refrigerante, que pode ocorrer em tais situações:

1. Através de uma fenda no diafragma do tanque de expansão. O refrigerante vazado é armazenado no tanque, portanto, neste caso, o vazamento é considerado oculto. Para verificar o desempenho, você precisa pressionar o carretel com o dedo, através do qual o ar é bombeado para o tanque de expansão. Se a água começar a fluir, então este lugar está realmente danificado.
2. Através da válvula de segurança quando o refrigerante ferve no trocador de calor da caldeira.
3. Através de pequenas rachaduras nos dispositivos, na maioria das vezes isso ocorre nos locais afetados pela corrosão.

Outra razão para a queda de pressão no sistema de aquecimento é a liberação de ar, que foi então removido por meio de um purgador de ar.

Saída de ar

Nesta situação, a pressão cai após um curto período de tempo após o sistema estar cheio. Para evitar tais consequências negativas, antes de despejar água no circuito, o oxigênio e outros gases devem ser removidos.

O enchimento deve ser feito gradualmente, por baixo e apenas com água fria.

Além disso, as quedas de pressão podem ser devido ao fato de os radiadores de alumínio serem fornecidos no sistema de aquecimento.

A água interage com o alumínio, é dividida em componentes: a reação de oxigênio e metal, como resultado da formação de um filme de óxido e liberação de hidrogênio, que é removido por uma ventilação automática.

Normalmente, esse fenômeno é típico apenas para novos modelos de radiadores: assim que toda a superfície do alumínio for oxidada, a água deixará de se decompor. Será o suficiente para compensar a quantidade de refrigerante que falta.

Por que a pressão cai

Uma diminuição da pressão na estrutura de aquecimento é observada com muita frequência. As causas mais comuns de desvios são: descarga do excesso de ar, saída de ar do tanque de expansão, vazamento de refrigerante.

Há ar no sistema

Entrou ar no circuito de aquecimento ou surgiram bolsas de ar nas baterias. Razões para o aparecimento de entreferros:

• descumprimento de normas técnicas no preenchimento da estrutura;
• o excesso de ar não é removido à força da água fornecida ao circuito de aquecimento;
• enriquecimento do refrigerante com ar devido a vazamento de conexões;
• mau funcionamento da válvula de purga de ar.

Se houver almofadas de ar nos transportadores de calor, surgem ruídos. Este fenômeno causa danos aos componentes do mecanismo de aquecimento. Além disso, a presença de ar nas unidades do circuito de aquecimento acarreta consequências mais graves:

• a vibração da tubulação contribui para o enfraquecimento das soldas e o deslocamento das conexões rosqueadas;
• o circuito de aquecimento não é ventilado, o que leva à estagnação em áreas isoladas;
• a eficiência do sistema de aquecimento diminui;
• existe o risco de "descongelar";
• existe o risco de danos no impulsor da bomba se o ar entrar nele.

Para excluir a possibilidade de entrada de ar no circuito de aquecimento, é necessário colocar o circuito em funcionamento corretamente, verificando a operacionalidade de todos os elementos.

Inicialmente, é realizado o teste com pressão aumentada. Ao testar a pressão, a pressão no sistema não deve cair em 20 minutos.

Pela primeira vez, o circuito é enchido com água fria, com as torneiras de drenagem da água abertas e as válvulas de desaeração abertas. A bomba de rede é ligada no final. Depois de eliminar o ar, a quantidade de refrigerante necessária para a operação é adicionada ao circuito.

Durante a operação, pode aparecer ar nos tubos, para se livrar dele, você precisa:

• encontre uma área com um espaço de ar (neste local o tubo ou a bateria está muito mais frio);
• tendo previamente ligado a composição da estrutura, abra a válvula ou toque mais a jusante da água e elimine o ar.

O ar sai do tanque de expansão

As causas dos problemas com o tanque de expansão são as seguintes:

• erro de instalação;
• volume selecionado incorretamente;
• danos nos mamilos;
• ruptura da membrana.

Foto 3. Esquema do dispositivo do tanque de expansão. O aparelho pode liberar ar, fazendo com que a pressão no sistema de aquecimento diminua.

Todas as manipulações com o tanque são realizadas após a desconexão do circuito. Para reparo, é necessário remover completamente a água do tanque. Em seguida, você deve bombeá-lo e sangrar um pouco de ar. Em seguida, usando uma bomba com manômetro, leve o nível de pressão no tanque de expansão ao nível necessário, verifique a estanqueidade e instale-o novamente no circuito.

Se o equipamento de aquecimento estiver configurado incorretamente, será observado o seguinte:

• aumento da pressão no circuito de aquecimento e no tanque de expansão;
• queda de pressão para um nível crítico no qual a caldeira não inicia;
• liberações de emergência de refrigerante com necessidade constante de make-up.

Importante! À venda existem amostras de tanques de expansão que não possuem dispositivos para ajuste de pressão. É melhor se recusar a comprar esses modelos.

Fluxo

Um vazamento no circuito de aquecimento leva a uma diminuição da pressão e à necessidade de reabastecimento constante. O vazamento de líquido do circuito de aquecimento ocorre com mais frequência nas juntas de conexão e nos locais afetados pela ferrugem. Não é incomum que o fluido escape através de uma membrana do tanque de expansão rasgada.

Você pode determinar o vazamento pressionando o bico, que só deve deixar o ar passar. Se for detectado um local de perda de refrigerante, é necessário eliminar o problema o mais rápido possível para evitar acidentes graves.

Foto 4. Vazamento nas tubulações do sistema de aquecimento. Devido a este problema, a pressão pode cair.

Qual deve ser a pressão no sistema de aquecimento

Os indicadores de pressão no sistema de aquecimento são calculados individualmente, dependendo do número de andares do edifício, do design do sistema e dos parâmetros de temperatura especificados. Quando a altura do refrigerante aumenta em 1 metro, no modo de enchimento do sistema (sem efeitos de temperatura), o aumento de pressão é de 0,1 BAR. Isso é chamado de exposição estática. A pressão máxima deve ser calculada de acordo com as características técnicas da seção mais fraca da tubulação.

Pressão em um sistema de aquecimento aberto

A pressão em um sistema deste tipo é calculada de acordo com parâmetros estáticos. O valor mais alto é 1,52 BAR.

Pressão em um sistema de aquecimento fechado

Um sistema de aquecimento fechado tem suas vantagens. A principal é a possibilidade de fornecer o refrigerante a longas distâncias por meio de equipamentos de bombeamento e elevar o refrigerante através de tubos criando a pressão adequada. Independentemente das soluções de projeto, a pressão média da massa portadora de calor nas paredes do tubo não deve exceder 2,53 BAR.

O que fazer com quedas de pressão

As principais causas de queda de pressão nos tubos do sistema de aquecimento são:

• desgaste de equipamentos e tubulações;
• operação de longo prazo em modos de alta pressão;
• diferenças na seção transversal dos tubos no sistema;
• curva acentuada das válvulas;
• a ocorrência de um bloqueio de ar, o fluxo oposto;
• violação da estanqueidade do sistema;
• desgaste de válvulas e flanges;
• excesso de volume do meio de transporte de calor.

Para evitar quedas de pressão no sistema de aquecimento, recomenda-se operá-lo sem exceder as especificações técnicas. Equipamento de bombeamento para sistema de aquecimento fechado, como regra, já na fábrica é equipado com equipamentos auxiliares para controle de pressão.

Para regular os parâmetros de pressão, é utilizada a instalação de equipamentos adicionais: tanques de expansão, manômetros, válvulas de segurança e controle, respiradouros. Com um aumento acentuado da pressão no sistema, a válvula explosiva permite drenar uma certa quantidade de massa transportadora de calor e a pressão voltará ao normal. Se a pressão cair no sistema em caso de vazamento de refrigerante, é necessário definir o ponto de vazamento, eliminar o mau funcionamento e pressionar a válvula de alívio de pressão.

Além disso, existem medidas preventivas para estabilizar a pressão no sistema de aquecimento:

• o uso de tubos de grande ou igual diâmetro;
• rotação lenta de acessórios corretivos;
• uso de dispositivos de absorção de choque e equipamentos compensatórios;
• estabelecimento de fontes de alimentação de reserva (emergência) para equipamentos de bombeamento alimentados pela rede;
• instalação de canais de derivação (para alívio de pressão);
• instalação de um amortecedor hidráulico de membrana;
• o uso de amortecedores (seções de tubos elásticos) em seções críticas do sistema de aquecimento;
• Utilização de tubos com espessura de parede reforçada.

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Um pouco de teoria

Para entender bem qual é a pressão de trabalho no sistema de aquecimento de uma casa particular ou prédio alto e em que consiste, daremos algumas informações teóricas. Então, a pressão de trabalho (total) é a soma:

• pressão estática (manométrica) do refrigerante;
• pressão dinâmica que faz com que ele se mova.

Estático refere-se à pressão da coluna de água e à expansão da água como resultado do seu aquecimento. Se um sistema de aquecimento com um ponto mais alto a um nível de 5 m for preenchido com um refrigerante, uma pressão igual a 0,5 bar (5 m de coluna de água) aparecerá no ponto mais baixo. Como regra, o equipamento térmico está localizado abaixo, ou seja, uma caldeira, cuja camisa d'água assume essa carga. Uma exceção é a pressão da água no sistema de aquecimento de um prédio de apartamentos com uma caldeira localizada no telhado, aqui a parte mais baixa da rede de tubulação suporta a maior carga.

Agora vamos aquecer o refrigerante, que está em repouso. Dependendo da temperatura de aquecimento, o volume de água aumentará de acordo com a tabela:

Quando o sistema de aquecimento estiver aberto, parte do líquido fluirá livremente para o tanque de expansão atmosférica e não haverá aumento de pressão na rede. Com um circuito fechado, o tanque de membrana também aceitará parte do refrigerante, mas a pressão nos tubos aumentará. A pressão mais alta ocorrerá se a bomba de circulação for utilizada na rede, então a pressão dinâmica desenvolvida pela unidade será adicionada à estática. A energia dessa pressão é gasta para forçar a circulação da água e vencer o atrito nas paredes das tubulações e resistências locais.

Finalidade do dispositivo

As propriedades físicas do líquido - aumentar de volume quando aquecido e a impossibilidade de compressão em baixas pressões - sugerem a instalação obrigatória de tanques de expansão em sistemas de aquecimento.

Quando aquecido de 10 a 100 graus, a água aumenta em volume em 4% e os líquidos de glicol (anticongelante) em 7%.

O aquecimento construído com caldeira, tubulações e radiadores tem um volume interno finito. A água aquecida na caldeira, aumentando de volume, não encontra lugar para sair. A pressão nos tubos, radiador, trocador de calor sobe para valores críticos que podem quebrar os elementos estruturais, espremer as juntas.

Os sistemas de aquecimento privados suportam, dependendo do tipo de tubos e radiadores, até 5 atm. As válvulas de segurança em grupos de segurança ou em equipamentos de proteção de caldeiras operam a 3 Atm. Essa pressão ocorre quando a água é aquecida em um recipiente fechado a 110 graus. Os limites de trabalho são considerados 1,5 - 2 Atm.

Para acumular o excesso de refrigerante, são instalados tanques de expansão.

Após o resfriamento, o volume do refrigerante retorna aos seus valores anteriores. Para evitar que os radiadores sejam arejados, a água é devolvida ao sistema.

Definindo conceitos

Em primeiro lugar, vamos lidar com os conceitos básicos que os proprietários de casas ou apartamentos particulares com aquecimento autônomo devem saber:

1. A pressão de trabalho é medida em bar, atmosfera ou megapascal.
2. A pressão estática no circuito é um valor constante, ou seja, não se altera quando a caldeira de aquecimento é desligada. A pressão estática no sistema de aquecimento é criada pelo refrigerante que circula pela tubulação.
3. As forças que acionam o refrigerante formam uma pressão dinâmica que afeta todos os componentes do sistema de aquecimento por dentro.
4. O nível de pressão admissível é o valor no qual o sistema de aquecimento pode funcionar sem avarias e acidentes. Sabendo qual pressão deve estar na caldeira de aquecimento, você pode mantê-la em um determinado nível. Mas exceder esse nível ameaça com consequências desagradáveis.
5. Em caso de picos de pressão descontrolados no sistema de aquecimento autônomo, o radiador da caldeira é o primeiro a ser danificado. Como regra, não pode suportar mais de 3 atmosferas. Quanto às baterias e tubos, dependendo do material de que são feitos, podem suportar cargas pesadas. Portanto, a escolha da bateria deve ser feita com base no tipo de sistema.

É impossível dizer inequivocamente qual é o valor da pressão de trabalho na caldeira de aquecimento, pois vários outros fatores influenciam esse indicador. Em particular, este é o comprimento do circuito de aquecimento, o número de andares do edifício, a potência e o número de baterias conectadas a um único sistema.O valor exato da pressão de trabalho é calculado durante a criação do projeto, levando em consideração os equipamentos e materiais utilizados.

Portanto, a norma de pressão na caldeira para aquecimento de casas em dois ou três andares é de aproximadamente 1,5-2 atmosferas. Em edifícios residenciais mais altos, é permitido um aumento na pressão de trabalho de até 2-4 atmosferas. Para controle, é desejável instalar manômetros.

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 da água seja 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.

Pressão no aquecimento de arranha-céus

No sistema de aquecimento de edifícios de vários andares, a pressão é um componente necessário. Somente sob pressão, o refrigerante pode ser bombeado para os pisos. E, quanto mais alta a casa, maior a pressão no sistema de aquecimento.

Para descobrir a pressão nos radiadores do seu apartamento, você terá que entrar em contato com o escritório operacional local, no balanço do qual sua casa está localizada. É difícil dizer aproximadamente - os esquemas de conexão podem ser diferentes, diferentes distâncias para a sala da caldeira, diferentes diâmetros de tubulação, etc. Consequentemente, a pressão de operação pode ser diferente. Por exemplo, arranha-céus de 12 andares ou mais geralmente são divididos por altura. Até, digamos, o 6º andar, há um ramal com pressão mais baixa, a partir do sétimo e acima - outro, com maior. Portanto, um apelo à cooperativa habitacional (ou outra organização) é quase inevitável.

Consequências do golpe de aríete. Isso acontece com pouca frequência, aparentemente os radiadores não são para arranha-céus, mas ainda assim ...

Por que saber a pressão em seu sistema de aquecimento? Para selecionar equipamentos projetados para tal carga durante sua modernização (substituição de tubos, radiadores e outros acessórios de aquecimento). Por exemplo, nem todos os radiadores bimetálicos ou de alumínio podem ser usados ​​em arranha-céus. Você pode instalar apenas alguns modelos em algumas marcas conhecidas e muito caras. E então, em prédios de apartamentos não muito grande número de andares. E mais uma coisa - tendo instalado esses radiadores, você deve bloqueá-los (desligar o fornecimento) durante o período de teste (testes de pressão antes da estação de aquecimento). Caso contrário, eles podem "quebrar". Mas você não pode escapar de golpes de aríete inesperados ...