Para qualquer sistema de aquecimento fechado, é necessário fornecer um dispositivo para compensar a expansão do líquido de refrigeração. Isso é necessário para manter a integridade dos tubos, radiadores e trocadores de calor da caldeira. Além da ventilação de ar padrão, os tanques de membrana para sistemas de aquecimento são necessariamente montados: instalação, cálculo, cujo princípio de operação afeta diretamente a eficiência de aquecimento de um edifício residencial.
Nomeação e características dos tanques de membrana para aquecimento
Primeiro, você precisa conhecer as qualidades funcionais deste dispositivo. Quando a água é aquecida nos canos, ocorre uma expansão natural e um aumento de pressão. Se o valor exceder o valor normalizado, é necessário um mecanismo de estabilização. Para esse fim, os tanques de membrana são projetados para sistemas de aquecimento, que podem diferir nas características técnicas e estruturais.
Eles são um recipiente fechado, dividido em 2 áreas - câmaras de água e ar. Entre eles é uma membrana elástica. Para conectar um suprimento de água, é fornecido um tubo correspondente e um sistema de injeção de pressão está localizado na câmara de ar. O princípio de operação do tanque de membrana de expansão para o sistema de aquecimento é aumentar o volume líquido como resultado do deslocamento da membrana elástica em direção à câmara de ar. Para fazer isso, conecte o tubo de água ao tubo de aquecimento e crie uma pressão na câmara de ar, cujo valor não deve exceder 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 de expansão crítica do líquido de refrigeração;
- Sem perda de água devido à evaporação;
- Possibilidade de instalação tanto para um sistema com água destilada como com anticongelante;
- Instalação e substituição simples da membrana além de sua vida útil.
Mas como escolher um tanque de membrana para aquecimento, cujo princípio é tão simples? Para fazer isso, primeiro você precisa se familiarizar com suas variedades.
O tanque de membrana para aquecimento é semelhante em princípio a um tanque semelhante para um sistema de abastecimento de água. Mas o design deste último não é projetado para altas temperaturas. Os fabricantes as marcam em azul e o aquecimento - em vermelho.
Tipos de tanques de membrana
À primeira vista, o design do dispositivo é bastante simples. No entanto, para vários sistemas de aquecimento com características técnicas específicas, o modelo correto do tanque de expansão de membrana para aquecimento deve ser selecionado. Considere os modelos mais populares que podem ser instalados nos sistemas 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 em pequenos sistemas de aquecimento com pressão relativamente estável nos tubos. Freqüentemente, o cálculo de um tanque de membrana para aquecimento envolve um indicador constante da pressão na câmara de ar, que o fabricante indica adicionalmente. Porém, se houver uma probabilidade de exceder o expoente crítico da expansão do líquido de refrigeração, é necessário estabelecer um tipo diferente de projeto.
Diafragma substituível flangeado
Para instalar uma nova membrana no projeto, é fornecido um flange no qual está montado. Assim, é possível regular o volume do tanque de membrana para aquecimento, instalar loções elásticas com diferentes indicadores de elasticidade. Modelos similares são montados para sistemas de aquecimento com alta probabilidade de excesso de pressão nos tubos. Isso se refere principalmente a caldeiras a combustível sólido, onde não é possível ajustar rapidamente o nível de aquecimento da água. Os tanques podem ser feitos do tipo horizontal e vertical. Para substituir a membrana, é necessário remover o flange, desmontar o antigo e instalar um novo em seu lugar. O fabricante mais popular desses modelos é o Wester, um tanque de membrana para aquecimento, que pode ser encontrado em uma pequena casa particular e no sistema de aquecimento de uma oficina de produção.
O volume útil de um tanque de aquecimento por membrana depende da sua forma. Para sistemas grandes, é melhor escolher estruturas cilíndricas, e os modelos planos serão ideais para aquecimento com um pequeno comprimento de tubo.
Cálculo do tanque de membrana
No entanto, a escolha do projeto 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 preenchimento. O cálculo correto do tanque de membrana para aquecimento é impossível sem os seguintes parâmetros:
- O volume total de líquido refrigerante no sistema é C. Como você sabe no curso de física da escola, quando a temperatura aumenta a cada 10 graus, o líquido aumenta 0,3%. É isso que afetará principalmente o volume do tanque;
- Os valores máximo e mínimo de pressão no sistema. Frequentemente, o valor crítico não excede 5 atm;
- Fator de preenchimento (CAP). Depende diretamente dos indicadores de pressão nos tubos. Na tabela, você pode encontrar o valor desejado para um tanque de membrana específico. Nas instruções, o fabricante indica o valor nominal do fator de preenchimento.
O coeficiente de expansão da água E, que é igual a 0,034 a 85 ° C, também deve ser considerado. Além disso, o cálculo é realizado de acordo com a fórmula. Suponha que o volume total do sistema de aquecimento seja de 410 litros, a pressão mínima seja de 1 atm e a máxima seja de 3,5 atm. O fator de enchimento será então igual a 0,55 e o volume útil do tanque é igual.
Este é o valor ótimo calculado do volume do tanque de membrana para aquecimento. Se necessário, pode ser alterado na direção do aumento, mas não mais que 15%.
Um cálculo preciso do volume do tanque de membrana para aquecimento é recomendado somente após a leitura das instruções do fabricante. Ele 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 operação. A temperatura não deve cair abaixo de 0 graus com um indicador estável de umidade. É necessário determinar o local da instalação, pois o sistema é caracterizado por quedas de pressão durante a inicialização. 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 no fluxo de água, que pode simular excesso de pressão. É melhor montar tanques de diafragma para sistemas de aquecimento no tubo de retorno em frente à bomba de circulação. A tecnologia de instalação consiste nas seguintes etapas:
- Inserção no pipeline. Normalmente, o diâmetro do bico do tanque de expansão é 3/4. Portanto, no tubo de retorno, você precisa instalar o canal correspondente com uma rosca;
- A instalação não deve ser obstruída por objetos ou elementos do sistema. A carga mecânica externa no tanque é eliminada;
- Como gaxetas, é melhor usar modelos de paronita, pois suportam bem a pressão e altas temperaturas;
- O tanque de expansão de membrana para aquecimento deve estar equipado com uma válvula de ar. É necessário estabilizar e ajustar a pressão na câmara de ar.
Cada vez que você inicia um sistema de aquecimento fechado, um indicador de pressão aumentada afeta a membrana. Portanto, é recomendável verificar a condição pelo menos uma vez a cada 2 anos e, se necessário, substituí-la.
Este é um diagrama de instalação típico, que não leva em consideração os recursos de um sistema de aquecimento específico e seus elementos constituintes. Durante a instalação, erros freqüentes que podem levar ao mau funcionamento dos tanques de membrana para sistemas de aquecimento devem ser evitados. Primeiro de tudo, ajustando a pressão máxima na câmara de ar. Deve ser menor que o crítico calculado em 10 a 15%. Caso contrário, a membrana não se expandirá em direção à câmara, o que levará à ruptura dos tubos e à falha dos radiadores. Para evitar isso, é necessário instalar um manômetro, recomendado pela Wester, cujos tanques de membrana para aquecimento são caracterizados por alta confiabilidade.
Para instalar um tanque de membrana no sistema de aquecimento, verifique se não há tanque de aquecimento na caldeira. Se o volume não for suficiente, de acordo com os cálculos, você poderá montar um tanque adicional.
Pontas do tanque de membrana
Antes de tudo, é necessário determinar o projeto do tanque de expansão de membrana, projetado para aquecimento. Se não forem esperados surtos de pressão críticos, o volume total de refrigerante é pequeno - você pode escolher um modelo barato de um tipo fixo. Em todos os outros casos, são necessários tanques de membrana para sistemas de aquecimento desmontáveis, pois é muito mais barato trocar a membrana elástica do que toda a estrutura. Além disso, os seguintes fatores devem ser considerados ao escolher:
- A espessura do corpo de metal. Deve ter pelo menos 1 mm;
- Revestimento interno e externo de proteção. Como todos os tanques de membrana, projetados para sistemas de aquecimento, são feitos de processos de corrosão por metais, não devem afetar sua integridade;
- Redução da perda de calor devido a uma camada isolante adicional. O volume relativamente grande da câmara de água pode afetar adversamente a diminuição da temperatura da água nos tubos. Se o projeto não fornecer uma camada de isolamento térmico - isso pode ser feito independentemente, usando polietileno espumado ou material semelhante;
- Preste atenção ao design. De acordo com as instruções, o tanque de membrana para aquecimento pode ser do tipo horizontal ou vertical. É proibida a instalação em uma posição diferente.
E o mais importante, apenas fabricantes confiáveis devem comprar modelos. Isso inclui tanques de expansão para aquecimento da Wester. Junto com ele, os produtos Zilmet (Itália), Aquasystem (Itália) e Sprut (China) são caracterizados por indicadores de boa qualidade. Seu custo médio é de 2 a 5 mil rublos, dependendo do volume.
Apesar do bom desempenho, além dos tanques de membrana de expansão do sistema de aquecimento, é instalada uma válvula de segurança de drenagem. Se o valor da pressão nos tubos exceder um valor crítico, mesmo para um tanque de expansão, a válvula removerá o excesso de água.
O vídeo mostra outra maneira de calcular o volume do tanque de expansão:
