Per assegurar el moviment ininterromput del refrigerant, excloent les fuites i la ruptura de la canonada, s’utilitza un dipòsit d’expansió de tipus obert per escalfar o un contenidor tancat. El dispositiu està dissenyat per compensar l'excés de líquid com a conseqüència de la seva expansió, que es produeix quan s'escalfa aigua. Els criteris per triar un contenidor i les característiques d’instal·lació d’un tanc es poden trobar en aquest article.
Contingut
- 1 Finalitat del dipòsit d’expansió per a aigua
- 2 Tanc d’expansió per a calefacció de tipus obert: característiques del dispositiu
- 3 Característiques del tanc d’expansió per a calefacció de tipus tancat
- 4 Grup de seguretat de calefacció amb dipòsit d'expansió
- 5 Com triar un dipòsit d’expansió per a la calefacció
- 6 Com instal·lar un tanc d’expansió de tipus obert
- 7 Normes per instal·lar un tanc d’expansió tancat
- 8 Com fer un dipòsit d’expansió per a calefacció de tipus obert amb les vostres mans
Finalitat del dipòsit d’expansió per a aigua
El dipòsit d’expansió de la caldera és un element indispensable del sistema de calefacció, que el protegeix dels danys. Poden sorgir com a resultat d'un augment de la pressió i el volum del refrigerant, que es produeix quan s'escalfa.
Quan la temperatura del líquid del sistema augmenta durant la seva circulació, el volum del refrigerant augmenta un 4-6%. Es tracta d’un valor força gran, que pot provocar un potent martell d’aigua, ja que no hi ha espai lliure per recollir l’excés de fluid al sistema de les canonades i els radiadors. Per a la seva acumulació, s’utilitza un dipòsit d’expansió, on el refrigerant es refreda i torna al sistema de nou. Això és necessari per reposar tot el volum.
Important! En cas d’evaporació de líquids, cal reposar el subministrament al sistema.
Si es produeix un martell d’aigua, es poden produir trencaments de radiadors, accessoris, trencament de canonades i extrusió de juntes, cosa que requerirà reparacions costoses. El tanc d’expansió està disponible en dos tipus: obert i tancat. En el primer cas, l’estructura està representada per un contenidor d’un volum que comunica amb l’atmosfera. S'instal·la un dipòsit d'expansió per a un sistema de calefacció de tipus obert al punt més alt del sistema, que assegurarà un retorn natural després de refredar l'excés de refrigerant a la xarxa.
Els tancs d’expansió de tipus tancat estan representats per vasos tancats, en què una part s’omple de gas o aire, que es troba sota una certa pressió, i l’altra de líquid.Quan s’escalfa, el refrigerant entra a l’expansomat mentre comprimeix el gas. Després que el líquid s’hagi refredat, es torna al sistema i la diferència de volums es compensa amb el gas.
El dipòsit d’expansió s’ha d’instal·lar en sistemes de calefacció muntats a grans superfícies, que es caracteritzen per un volum important de líquid. A més, és necessari un expansor per a longituds de canonades llargues per controlar la pressió del sistema. El dipòsit s’ha d’instal·lar quan s’utilitza una caldera de gas, ja que el gas escalfa fortament el refrigerant, cosa que contribueix a un ràpid augment de la pressió interna.
Tanc d’expansió per a calefacció de tipus obert: característiques del dispositiu
Un tanc d’expansió obert per a la calefacció té un disseny senzill en forma de recipient rectangular o cilíndric, equipat amb una tapa que impedeix l’entrada de partícules de brutícia al sistema. L'expansor ha de tenir una canonada de derivació a la qual es subministrarà la canonada del sistema de calefacció. El tanc també ha d’estar equipat amb una vàlvula de drenatge, que serà necessària per a drenar el líquid al clavegueram, en cas d’acumulació en grans volums.
Per a una operació segura, el dipòsit d’expansió ha de tenir un tub de desbordament per drenar l’excés d’aigua a la xarxa de drenatge en cas de desbordament del dipòsit. A més, s’ha de connectar-hi una canonada de subministrament d’aigua per reposar el sistema de calefacció amb aigua.
Important! Només es pot utilitzar aigua normal com a mitjà de calefacció en un sistema de calefacció amb un expansor de tipus obert, ja que els anticongelants moderns s’evaporen ràpidament, cosa que requerirà una reposició constant del líquid i augmentarà els costos de calefacció.
Els tancs d’expansió per a calefacció de tipus obert es poden fabricar amb qualsevol material. Pot ser xapa d’acer, acer inoxidable o plàstic. La condició principal és que sigui resistent a la calor, ja que el refrigerant s’escalfa a altes temperatures.
Important! Els contenidors metàl·lics s’han de recobrir amb un compost anticorrosiu per evitar la destrucció prematura del recipient.
Principi de funcionament del tanc d’expansió del sistema de calefacció
El principi de funcionament del tanc és el següent. Un líquid escalfat a una temperatura significativa comença a augmentar de volum, augmentant així la pressió del sistema. L’excés de líquid s’extreu cap al dipòsit d’expansió, on romandrà fins que es refredi, després tornarà per gravetat del sistema de calefacció. Aquest procés es realitza cíclicament.
El tanc d’expansió d’un sistema de calefacció de tipus obert està equipat amb diversos broquets:
- per connectar el tub d’expansió per on flueix el refrigerant;
- per a una canonada de circulació que drena l'aigua del sistema;
- una canonada de control dissenyada per ajustar l'ompliment del sistema i
- eliminació d'aire;
- tub de desbordament per eliminar l'excés de líquid.
A més, el disseny preveu una canonada de recanvi amb una aixeta per on s’aboca aigua durant la reparació del sistema.
Si el líquid arriba al nivell màxim, l’aigua fluirà a través del tub de desbordament cap al clavegueram, si hi està connectada. Si s’instal·la una canonada de derivació amb una aixeta al sobreeixidor, cal comprovar periòdicament el nivell de l’aigua al dipòsit simplement obrint les vàlvules d’aturada. En instal·lar un dipòsit d’expansió per a la calefacció, es pot equipar amb relés de nivell alt i baix, que poden donar un senyal sonor o lleuger quan el líquid arriba al nivell màxim en el punt de desbordament, o el mínim.
Com que el tanc d’expansió no està segellat, una part del líquid, que entra en contacte amb l’aire, s’evapora, cosa que requereix una compensació pel funcionament normal del sistema. Això passa amb la participació directa d’una persona que ha de controlar el volum d’aigua del sistema i, si cal, reposar-la.
Avantatges i desavantatges d’un expansor obert
Els principals avantatges del tanc d’expansió d’un sistema de calefacció de tipus obert són la simplicitat del disseny i l’autonomia completa del dispositiu, el funcionament del qual no depèn del rendiment del sistema. Tots els processos es desenvolupen d'acord amb el cicle natural, sense l'ús de bombament i altres equips. També és agradable el preu assequible d’un tanc d’expansió per a calefacció de tipus obert, que comença a 1.500 rubles.
Els desavantatges d’aquesta capacitat inclouen:
- la necessitat d’aïllament tèrmic del dipòsit per reduir la pèrdua de calor;
- instal·lació de canonades addicionals, que fan malbé l’aspecte estètic;
- no estanquitat del tanc;
- la necessitat de reposició periòdica d’aigua al sistema com a resultat de l’evaporació de líquids. Atès que l’aigua està en contacte directe amb l’aire, això pot provocar la corrosió del contenidor d’acer, cosa que provocarà una disminució de la transferència de calor, l’aparició de soroll i una disminució de la seva vida útil.
Consells útils! Es recomana utilitzar un dipòsit d'expansió de tipus obert en un sistema de calefacció per a àrees petites, no superiors a 100 m², mentre que l'estructura hauria de ser d'un o dos pisos.
En una casa privada, s’instal·la un tanc d’expansió de calefacció de tipus obert a les golfes, escales o caixa especialment equipada, que s’instal·la al terrat de la casa. Amb una alçada suficient de l’edifici, es pot ubicar a l’interior de la sala d’estar en un bany o safareig.
Important! Si el dipòsit d’expansió s’instal·la fora de la part escalfada de la casa, el tanc hauria d’estar aïllat de manera addicional, cosa que ajudarà a reduir la pèrdua de calor al sistema.
Característiques del tanc d’expansió per a calefacció de tipus tancat
El tanc d’expansió de tipus tancat és un recipient tancat d’acer. S'omple parcialment de gas líquid i parcialment inert, que es bomba a través d'una vàlvula especial. Els expansors tancats, segons la variant de dividir el volum intern, són de membrana i sense membranes.
En contenidors sense membranes, no es proporciona separació mecànica de l'espai, per tant, el refrigerant està en contacte directe amb el gas. Per mantenir la pressió dins del rang especificat, en connectar el dipòsit d’expansió s’utilitza un cilindre de gas o un compressor situat a l’exterior.
Nota! El subministrament de gas i el control de pressió al sistema es realitzen automàticament.
La majoria dels vasos d’expansió de tipus tancat moderns estan equipats amb diafragmes de butil o EPDM flexibles que separen l’interior del recipient. Poden ser en forma de disc o en forma de pera. En el primer cas, la membrana té forma d’hemisferi i s’uneix al mig del tanc. Depenent de la temperatura del refrigerant, pot adoptar una configuració còncava o convexa.
La membrana en forma de pera, que repeteix la forma del recipient, s’uneix als extrems oposats del tanc. En aquest cas, el refrigerant que entra al recipient no entra en contacte amb les parets del cilindre. Omple una membrana flexible i l’espai entre aquesta i les parets del tanc s’omple de gas. Aquesta característica de l’estructura interna elimina la probabilitat de corrosió i contribueix a augmentar la vida útil del dispositiu.El preu dels tancs d’expansió per a calefacció de tipus tancat amb una membrana en forma de pera serà més alt que amb una membrana en forma de disc i comença a partir de 3,5 mil rubles.
Nota! El diafragma en forma de pera es pot substituir per un de nou, però no es pot substituir el diafragma de belleville.
Els avantatges dels tancs de membrana inclouen dimensions compactes, mínima pèrdua de calor, que elimina la necessitat d’aïllament tèrmic, la capacitat de treballar a pressió elevada, el mínim risc de corrosió a les parets del dispositiu i la durabilitat. Entre els desavantatges, cal destacar l’elevat cost, la necessitat de bombejar gas periòdicament al sistema i controlar la pressió.
Dipòsit d’expansió d’ACS
En el sistema de subministrament d’aigua calenta, subministrat per una caldera connectada a la caldera, es preveu un dipòsit d’expansió. La seva tasca principal és mantenir la pressió de treball a la xarxa. El dipòsit d’expansió protegeix el sistema d’abastiment d’aigua del martell d’aigua, protegeix la bomba de l’augment de càrregues i la protegeix de les avaries.
Per al subministrament d’aigua calenta, s’utilitza un dipòsit tancat amb membrana en forma de pera, que divideix l’espai intern en dues parts: aire i aigua. Pot ser de goma, artificial o natural. Les dues primeres opcions tenen propietats d’alt rendiment. Tots dos materials suporten diferents temperatures del refrigerant, fins a un estat d'ebullició sense perdre les seves característiques originals. Els diafragmes de cautxú natural reaccionen negativament en entrar en contacte amb aigua calenta.
El dipòsit d’expansió es selecciona en funció de la quantitat d’aigua sobrant que hi fluirà quan augmenti la pressió del sistema. Els experts aconsellen triar un dipòsit amb un volum del 10% del volum d’una caldera d’aigua calenta. El dipòsit d’aigua calenta sanitària està muntat entre la caldera i la vàlvula, cosa que impedeix el retorn d’aigua calenta al sistema de subministrament d’aigua freda. El preu del tanc d’expansió comença a partir de 2,2 mil rubles.
Grup de seguretat de calefacció amb dipòsit d'expansió
Per a un sistema de calefacció amb dipòsit d’expansió, el grup de seguretat està representat per un conjunt d’unitats que fan una funció de protecció. Consta de tres instruments separats que es combinen en una varietat especial. El grup inclou un manòmetre, un respirador d’aire i una vàlvula de seguretat.
El manòmetre està dissenyat per controlar la pressió del refrigerant del sistema per mantenir-lo a un nivell segur. Està equipat amb dues fletxes: una mostra la pressió de treball, l’altra, la pressió ajustada. Una sortida d’aire en forma de gall de Mayevsky, que funciona de manera automàtica, s’utilitza per eliminar les bombolles d’aire del líquid del sistema de calefacció. Es munta a la màxima alçada possible. La vàlvula de seguretat s’utilitza per controlar els indicadors de pressió a la xarxa. Si augmenta bruscament, s’obre la vàlvula, cosa que ajuda a eliminar part del líquid del sistema.
El principi de funcionament del grup de seguretat és el següent. Quan es produeix una emergència al sistema de calefacció, que condueix al cessament del moviment del refrigerant, la pressió en aquest augmenta ràpidament. Part del vapor del líquid calent és captat per una sortida d’aire, que està equipada amb un flotador especial. Baixa i obre la vàlvula. El vapor s’allibera ràpidament a l’exterior, cosa que ajuda a reduir la pressió del sistema.
En el cas d'un funcionament ineficaç de la vàlvula Mayevsky, que contribueix a un augment addicional de la pressió, s'activa una vàlvula de seguretat que s'obre, cosa que permet que el fluid dreni del sistema fins que la pressió s'estabilitzi. El bloc protector es munta a la canonada d’alimentació, a una distància de més de 50 cm de la font de calor. La sortida d’aire s’instal·la exclusivament en posició vertical. Es pot connectar una mànega flexible a la vàlvula de seguretat, a través de la qual s’abocarà aigua en cas d’emergència.
Article relacionat:
Mesurador de calefacció en un apartament: la millor manera d’estalviar diners
On instal·lar i quina opció triar. Els principals avantatges de l’ús. Característiques de la instal·lació i aspecte legal del problema. Cost de l’aparell.
Com triar un dipòsit d’expansió per a la calefacció
Per garantir un funcionament segur del sistema de calefacció, és important seleccionar el recipient d'expansió correcte. La capacitat es selecciona en funció del volum de líquid necessari que circularà durant el funcionament del sistema. Per a això, es pre-calcula el recipient d'expansió per a la calefacció. El següent criteri és el material del cos i el seu recobriment, que ha de ser resistent a la corrosió.
En triar tancs de tipus tancat, s’ha de prestar especial atenció a la seva part principal de treball: la membrana. Les instruccions del dipòsit indiquen de quin material està fabricat, per a quin interval de pressió i temperatura està dissenyat.
Un consell útil! És millor triar els tancs d’expansió, que puguin substituir la membrana, cosa que simplificarà i reduirà el cost de la reparació del dispositiu.
També val la pena prestar atenció al pes del tanc d’expansió. Aquest indicador indicarà la fiabilitat del tanc i la durada del seu funcionament.
Els tancs d’expansió de tipus tancat poden ser ovals o rectangulars. Aquesta darrera opció és més compacta, de manera que ocuparà menys espai lliure, cosa que és especialment important per a les condicions estretes. També heu de tenir en compte el disseny del tanc, que determinarà l’opció d’instal·lació. Els tancs sobre suports metàl·lics es consideren els més fàcils d’instal·lar, que no requereixen subjecció addicional.
Nota! Per als dipòsits de membrana per a sistemes de calefacció, el cos està pintat de vermell i el subministrament d’aigua calenta és de color blau.
A l’hora d’escollir un contenidor, hauríeu de donar preferència als models de fabricants coneguts que han demostrat la seva millor posició al mercat. També cal parar atenció al preu del dipòsit d’expansió per a la calefacció. Les opcions més econòmiques són menys fiables i menys duradores.
Com es calcula un dipòsit d’expansió per a la calefacció
Per al funcionament a llarg termini del sistema de calefacció i el seu funcionament ininterromput, és important calcular correctament el volum del dipòsit d’expansió per a la calefacció. Com que els contenidors de tipus obert tenen un disseny senzill, és bastant senzill seleccionar les dimensions necessàries. Per obtenir un resultat més precís, podeu utilitzar fórmules especials que s’han d’utilitzar per calcular un dipòsit d’expansió per a calefacció tancada.
Per realitzar càlculs, cal conèixer el volum d’aigua del sistema de calefacció, el règim de temperatura i el coeficient d’expansió lineal del líquid quan s’escalfa a un valor determinat, que es dóna en una taula especial. A més, heu de tenir en compte el factor de seguretat, que és 1,2.
L’increment del volum d’aigua del sistema es calcula com el producte del volum total del líquid i el coeficient d’expansió volumètrica en funció del canvi de temperatura del valor inicial al màxim. Una manera més senzilla és calcular aproximadament el volum del dipòsit d’expansió per a la calefacció. Per a això, es determina un 10-12% del volum total de líquid del sistema de calefacció.El valor resultant serà el volum mínim del dipòsit d’expansió.
Un consell útil! És possible determinar la quantitat d’aigua del sistema en la fase de disseny sumant els volums de tots els components del sistema o empíricament, drenant tota l’aigua del sistema i reomplint-la amb un comptador o un contenidor d’un volum conegut.
Cal recordar que la durabilitat del seu funcionament depèn del càlcul correcte del dipòsit d’expansió per a un sistema de calefacció tancat. Un tanc de volum massa petit trencarà la vàlvula de seguretat, que funcionarà amb freqüència. Una capacitat massa gran requerirà un espai d’instal·lació suficient i costos econòmics addicionals.
Millors tancs d'expansió de diafragma
Una opció ideal per a un sistema de calefacció de casa particular serà el tanc d’expansió Dzhileks 100, amb una capacitat de 100 litres, dissenyat per a una pressió de funcionament màxima de 6 bar. El cos és d'acer d'1 mm de gruix. El recobriment de pintura fosfat el protegeix de manera fiable de la corrosió. El dipòsit s’instal·la verticalment sobre tres potes de suport. Aquest model és capaç de treballar amb bombes submergibles i superficials. El cost del tanc és de 6900 rubles.
No menys popular entre els consumidors és el tanc d’expansió Reflex NG 100 per a calefacció, amb una capacitat de 100 litres. Té un cos metàl·lic amb una membrana de goma en forma de pera al seu interior. El tanc d'expansió Reflex està dissenyat per a una pressió màxima de treball de 6 bar i un rang de temperatura de 0 a 70 graus. Podeu comprar aquest model per 5500 rubles.
El tanc d’expansió Wester WRV 50 d’un fabricant rus es distingeix per la seva alta qualitat de fabricació, amb un ampli rang de temperatura de -10 a 100 graus, en el qual pot funcionar. La seva capacitat està dissenyada per a 50 litres. La pressió màxima de treball és de 5 bar. El tanc pot funcionar amb aigua normal i anticongelant amb una concentració de glicol del 50%. El cos està fabricat en acer al carboni i recobert d’epoxi-polièster. A l’interior hi ha una membrana de monòmer. Podeu comprar un tanc a partir de 3800 rubles.
Un bon model és el dipòsit d’expansió Stout STH-0006-000050, amb un volum de 50 litres. La pressió màxima de treball és de 6 bar, el rang de temperatura oscil·la entre -10 i +100 graus. El cos del dipòsit és d'acer al carboni, a l'interior del qual hi ha una membrana en forma de pera feta de cautxú natural i butil. El dipòsit s’instal·la sobre suports metàl·lics. El cost del model comença a 3200 rubles.
Com instal·lar un tanc d’expansió de tipus obert
L’esquema general d’un sistema de calefacció amb un dipòsit d’expansió de tipus obert consisteix en una caldera de calefacció, radiadors, canonades i un dipòsit. Per instal·lar el dipòsit, se selecciona el punt més alt de la casa, de manera que el dipòsit s’elevi per sobre de tots els elements i nodes constitutius del sistema de calefacció. Si el dipòsit es troba en un lloc sense escalfar, el seu cos s’ha d’aïllar de manera fiable per excloure la possibilitat de congelació d’aigua.
Hi ha diverses opcions d’instal·lació: subministrament, devolució i combinades. En el primer cas, el dipòsit es troba a sobre de la caldera. Aquesta versió clàssica assumeix el flux del refrigerant no només al llarg del contorn, sinó també la seva penetració al dipòsit, on es crea un soroll característic, que recorda l'aigua que bull en un bullidor d'aigua. La instal·lació d’un dipòsit a la línia de retorn elimina els problemes d’ebullició que es produeixen a causa de la reducció de la temperatura del líquid.
L'opció d'instal·lació combinada implica la instal·lació de dos tancs d'expansió. Un es localitzarà al punt de subministrament del fluid i l’altre al retorn. Aquesta disposició evitarà la formació de bosses d’aire al sistema. Després de triar l'opció d'instal·lació, se selecciona el dipòsit d'expansió per a la calefacció.
El tanc es col·loca sobre una superfície plana i neta. Es connecta al sistema de calefacció mitjançant acoblaments amb connexions roscades o tubs d’acer mitjançant soldadura. La connexió entre el dipòsit i la caldera s’ha de fer mitjançant un tub vertical. La canonada que connecta el tanc amb el sistema i la línia de sortida ha d’estar aïllada.
Normes per instal·lar un tanc d’expansió tancat
La instal·lació del tanc d’expansió del diafragma s’ha de fer estrictament segons les instruccions. El contenidor no s’ha de desmuntar ni obrir prèviament. El dipòsit està muntat en qualsevol lloc convenient, còmode per al servei i l'ajust. La capacitat s’instal·la abans de ramificar el sistema.
Important! Els bucs d’expansió amb un volum superior a 30 litres s’han d’instal·lar a les potes de suport i no fixar-los a la paret.
Segons les instruccions, totes les comunicacions estan connectades a l'expansor. Després, s’ha de muntar un manòmetre. És obligatori instal·lar una vàlvula de retenció a l’entrada del tanc.
Molta gent recomana instal·lar un dipòsit d’expansió per escalfar de manera que la canonada d’alimentació quedi a la part superior i la cambra d’aire a la part inferior. En aquest cas, serà més fàcil que l’aire pugui sortir de sota la membrana. No obstant això, especialistes experimentats insisteixen que el tanc s’ha de col·locar de manera que la canonada d’entrada quedi a la part inferior. Aquesta opció ampliarà el període de funcionament del tanc en cas de dany a la membrana, ja que l'aire penetrarà al refrigerant més lentament.
Un consell útil! La canonada de subministrament i la grua no haurien de sobrecarregar el contenidor amb el seu pes, per tant, se’ls hauria de proporcionar elements de fixació separats.
Com fer un dipòsit d’expansió per a calefacció de tipus obert amb les vostres mans
Per a la fabricació d’un tanc d’expansió de plàstic per a calefacció de tipus obert, podeu utilitzar un contenidor de plàstic del volum requerit. No obstant això, una opció més fiable seria un recipient soldat a partir de xapes d’acer inoxidable de 2-4 mm de gruix.
Primer de tot, amb una trituradora, heu de tallar elements estructurals d’una mida determinada. Per al cos d’un dipòsit d’expansió casolà per a calefacció de tipus obert, necessitareu 5 parts i una més per a la coberta. Les peces tallades es solden entre elles en angle recte mitjançant soldadura elèctrica. S'hauria de fer un forat a la part inferior del tanc, on es soldarà una branca per connectar la canonada que cau.
A més de la canonada principal, s’ha de soldar un element de connexió al tanc d’expansió per escalfar-lo amb les seves pròpies mans per alimentar el sistema. També és necessari proporcionar un tub de derivació per al drenatge d’emergència de l’excés de líquid, que ha d’estar per sobre del nivell d’ompliment màxim del contenidor, cosa que exclourà la possibilitat de desbordament del refrigerant en omplir el dipòsit.
Un consell útil! Per evitar que el refrigerant s’evapori d’un recipient obert, afegiu-hi una mica d’oli, que estreny la superfície del líquid amb una fina pel·lícula.
Abans d’instal·lar un dipòsit d’expansió casolà, les seves parets s’han d’aïllar prèviament. Per fer-ho, podeu utilitzar llana de basalt, que es caracteritza per la resistència a altes temperatures.
El dipòsit d’expansió és una part important del sistema de calefacció. L’elecció correcta de la capacitat i la instal·lació adequada són la garantia d’un funcionament durador i sense problemes.