Conținutul articolului
- Pentru ce este suprapresiunea?
- Reguli de trasare a conturului închis
- Selectarea și instalarea unui rezervor de expansiune
- Alimentarea automată a sistemului
- Configurarea și depanarea
Specialiștii începători în proiectarea și instalarea sistemelor de încălzire hidraulică se întreabă: de ce este atât de important să menținem presiunea în exces în circuit și în ce moduri se poate realiza acest lucru. Vă invităm să aflați răspunsurile la întrebări populare pe acest subiect în recenzia noastră despre sistemele de încălzire închise.
Pentru ce este suprapresiunea?
Imaginează-ți un sistem de încălzire cu un rezervor de expansiune deschis. În partea superioară, lichidul de răcire este sub o presiune de aproximativ 100 kPa sau 10,2 m de coloană de apă. Spre deosebire de limita superioară a umpluturii, care este sub presiune atmosferică normală, în partea inferioară lichidul de răcire este comprimat și mai mult, diferența este egală cu diferența de înălțime și este exprimată în metri de coloană de apă. Modificările de presiune și altitudine atmosferică, precum și densitatea lichidului de răcire pot face propriile ajustări. Cu toate acestea, în practică, astfel de mici erori sunt neglijate..
În funcționarea normală a unui astfel de sistem, un volum semnificativ de apă este încălzit în interiorul schimbătorului de căldură din cazan. Încălzirea este însoțită de expansiune, datorită căreia o porțiune de apă cu o temperatură mai mare exercită o presiune suplimentară asupra volumului adiacent al lichidului de răcire. În acest caz, un lichid cu o densitate mai mică se grăbește în sus: forța de presiune a lichidului de răcire încălzit se rezumă la presiunea atmosferică și la presiunea internă a sistemului, ceea ce permite împingerea lichidului de răcire de-a lungul unei bucle închise. Cu cât viteza de mișcare a lichidului de răcire este mai mare, cu atât efectul de convecție este mai pronunțat și invers..
Ce se întâmplă în așa-numitele sisteme de încălzire închise? În ele, lichidul de răcire este izolat de atmosferă, în urma căruia presiunea este practic zero la limita superioară de umplere, iar în punctul cel mai mic este egală cu înălțimea reală a coloanei de lichid. Creșterea presiunii datorită expansiunii apei nu permite întotdeauna să depășească rezistența hidrodinamică a sistemului, deoarece în timpul expansiunii, apa este forțată în ambele direcții, expansiunea sa în jos nu este compensată de presiune suplimentară.
O creștere a volumului în timpul încălzirii este caracteristică oricărui purtător de căldură. Într-un sistem de încălzire închis, acest lucru duce cu siguranță la o creștere a presiunii.
Este posibil să se lanseze un astfel de sistem numai dacă o cantitate mare de lichid de răcire este încălzită rapid, ceea ce este imposibil în sistemele de încălzire moderne caracterizate printr-o deplasare mică și o trecere nominală a conductei. Astfel, presiunea în exces din sistem servește ca un fel de înlocuire a presiunii atmosferice, facilitând considerabil convecția naturală și funcționarea dispozitivelor de circulație forțată..
Desigur, presiunea în sistemul de încălzire nu trebuie să fie echivalentă în diferite puncte. Cele mai mari valori sunt înregistrate în schimbătorul de căldură și pe conducta de retur a cazanului, o presiune ușor mai mică poate fi înregistrată la intrarea pompei de circulație și cea mai mică – în cea mai îndepărtată și cea mai înaltă secțiune a liniei de alimentare. Una dintre sarcinile principale ale inginerului de încălzire este asigurarea excesului de presiune în interiorul sistemului de încălzire și monitorizarea, astfel încât în diferitele noduri ale acestuia să fie observată o diferență care se încadrează în normele stabilite..
Reguli de trasare a conturului închis
Pentru sistemele hidraulice de tip deschis, problema reglării presiunii este irelevantă: pur și simplu nu există modalități adecvate de a face acest lucru. La rândul său, sistemele de încălzire închise pot fi reglate mai flexibil, inclusiv în ceea ce privește presiunea lichidului de răcire. Cu toate acestea, mai întâi trebuie să furnizați sistemului dispozitive de măsurare – manometre, care sunt instalate prin valve cu trei căi în următoarele puncte:
- într-un colector de grupuri de siguranță;
- pe colecții de ramificare și colectare;
- direct lângă rezervorul de expansiune;
- dispozitive de amestecare și consumabile;
- la ieșirea pompelor de circulație;
- la filtrul de noroi (pentru a controla înfundarea).
Nu orice poziție este necesară necondiționat, depinde mult de puterea, complexitatea și gradul de automatizare a sistemului. Destul de des, conductele camerei cazanului sunt aranjate astfel încât piesele importante din punctul de vedere al controlului să convergă într-o unitate, unde este instalat dispozitivul de măsurare. Deci, un manometru la intrarea pompei poate servi, de asemenea, pentru a monitoriza starea filtrului..
De ce trebuie să urmăriți presiunea în diferite puncte? Motivul este simplu: presiunea în sistemul de încălzire este un termen colectiv, care în sine nu poate indica decât etanșeitatea sistemului. Conceptul de lucrător include presiunea statică, formată prin efectul gravitației asupra lichidului de răcire și dinamice – oscilații care însoțesc schimbarea modurilor de funcționare ale sistemului și apar în zone cu rezistență hidraulică diferită. Deci, presiunea se poate schimba semnificativ atunci când:
- încălzirea lichidului de răcire;
- încălcarea circulației;
- includerea machiajului;
- blocarea conductelor;
- apariția congestiei de aer.
Instalarea de manometre de control în diferite puncte ale circuitului vă permite să determinați rapid și cu exactitate cauza defecțiunilor și să începeți să le eliminați. Cu toate acestea, înainte de a lua în considerare această problemă, ar trebui să studiați: ce dispozitive există pentru a menține presiunea de lucru la nivelul dorit.
Selectarea și instalarea unui rezervor de expansiune
Principala modalitate de menținere a unei presiuni stabile în sistemul de încălzire este instalarea unui rezervor de expansiune. Acesta este un vas sigilat, care nu curge, în interiorul căruia este instalată o pere, umplută cu aer sub o anumită presiune. Deoarece aerul poate fi comprimat, acest amortizor ajută la netezirea fluctuațiilor dinamice ale presiunii..
1 – starea sistemului de încălzire înainte de umplerea cu lichidul de răcire; 2 – modul normal de funcționare al sistemului de încălzire; 3 – exces de presiune ca urmare a supraîncălzirii lichidului de răcire
Pentru ca rezervorul de expansiune să funcționeze corect, volumul său trebuie să fie suficient de mare. De asemenea, ar trebui să țineți cont de proiectarea de lucru și presiunea maximă din sistem, care este determinată de datele de pașaport ale cazanului. Astfel, minimul specificat de 0,3–0,5 bar este necesar pentru funcționarea stabilă a unității de încălzire, în timp ce o limită de ordinul 1,2–1,5 bar limitează efectul distructiv al presiunii asupra schimbătorului de căldură. Valorile indicate sunt luate din exemplul majorității cazanelor de până la 15 kW, pentru cazane mai eficiente se aplică valori mai mari. Este posibilă determinarea presiunii de funcționare a sistemului în timpul calculului hidraulic, valoarea dorită depinde de rezistența hidrodinamică a conductelor, dispozitivelor de încălzire și a armăturilor.
Volumul rezervorului este determinat de deplasarea sistemului, de expansiunea termică a lichidului de răcire și de presiunea finală. Ca o primă aproximație, capacitatea rezervorului trebuie să fie de aproximativ 0,07–0,1 ori mai mare decât volumul lichidului de răcire. O valoare mai exactă o găsim formula (Vt *?) / K, adică produsul volumului total al lichidului de răcire prin coeficientul de expansiune al acestuia, împărțit la coeficientul de funcționare al rezervorului. Acesta din urmă este determinat de diferența dintre presiunea de limitare și cea de lucru, împărțită la presiunea de limitare, la care se adaugă unitatea: (P max – P slave) / (P max + 1). În acest caz, presiunea de lucru este măsurată în partea superioară a sistemului (pe grupul de siguranță) și ar trebui să fie aproape de atmosferică la o înălțime a coloanei de apă de până la 4-5 m.
Nu există nicio diferență practică în locația de instalare a rezervorului de expansiune închis. Pentru a asigura funcționarea eficientă a dispozitivului în diferite moduri de utilizare a rețelei de încălzire, rezervorul este instalat în zona cu cea mai mare presiune statică, adică în punctul cel mai jos al sistemului, într-un loc convenabil pentru întreținere. Rezervorul se taie printr-un tee în conducta principală de retur, conexiunea se face printr-o supapă cu bilă închisă.
Alimentarea automată a sistemului
A doua unitate, care asigură menținerea excesului de presiune în sistem, este un dispozitiv de machiaj automat. Desigur, este posibilă pomparea apei în sistem manual, dar acest lucru este incomod pentru volumele mari de scurgeri. De exemplu, dacă există multe accesorii în sistem sau există goluri prin care dozele microscopice de lichid de răcire se scurg în mod regulat. De asemenea, completarea automată este aproape indispensabilă pentru sistemele închise cu un lichid de răcire special – fără o pompă de presiune, este pur și simplu imposibil să oferi o presiune suficient de ridicată.
Primul tip de dispozitive automate de machiaj funcționează pe principiul unui grup de automatizare a compresorului. Întrerupătoarele de înaltă și joasă presiune pornesc și opresc machiajul dacă presiunea din sistem este sub sau, respectiv, peste pragul stabilit. Astfel de dispozitive sunt cele mai simple și mai ieftine, dar au dezavantajul principal – nu țin cont de temperatura lichidului și de gradul de expansiune al acestuia..
De exemplu, în timpul funcționării sistemului, presiunea scade cu 20-30% sub presiunea de funcționare, dar în același timp nu atinge pragul minim la care este setat releul. Acest lucru nu este surprinzător, deoarece releul este calibrat în stare rece a sistemului. Un alt caz special: când releul este declanșat, machiajul este pornit, adăugând o porțiune de frig, adică încă lichid extins în sistem. Dacă rezervorul de expansiune are o capacitate insuficientă, ca urmare, expansiunea lichidului de răcire va declanșa supapa de siguranță, o parte din lichidul de răcire va fi eliberat, presiunea va scădea din nou, machiajul se va porni din nou și apoi în cerc.
Nuanța descrisă este importantă pentru sistemele de încălzire care conțin peste 300 de litri de apă. În astfel de cazuri este optim să folosiți distribuitoare digitale de machiaj, care sunt furnizate cu cea mai avansată tehnologie a cazanului. Controlerul va efectua corecțiile necesare și va adăuga o cantitate strict de lichid de răcire în sistem, ținând cont de temperatura și capacitatea sa de extindere. La fel ca supapele mecanice obișnuite de completare, este mai bine să conectați distribuitorul electronic la linia de alimentare imediat după introducerea tubului ocolitor în acesta pentru a evita șocul de temperatură al schimbătorului de căldură. Se recomandă instalarea unui filtru de noroi sau cartuș pe conducta de admisie pentru lichidul de răcire, unitatea de injecție este conectată printr-o supapă cu bilă.
Configurarea și depanarea
Menținerea presiunii în sistemul de încălzire este imposibilă fără respectarea regulilor de umplere a acesteia. Acest lucru trebuie făcut cu o presiune minimă și cu robinete deschise pentru aerul de evacuare în rețeaua de radiatoare. Buclele de încălzire în pardoseală sunt umplute alternativ, altfel, datorită diferenței de lungime, aerul va fi cu siguranță deplasat în bobine mai lungi. După umplerea sistemului, este presurizat cu dublă presiune de lucru și citirile manometrelor sunt monitorizate pentru un anumit timp. De obicei, presiunea sistemului de alimentare cu apă este suficientă pentru sertizare, în caz contrar, trebuie să utilizați o pompă hidraulică manuală a plonjului. După verificare, presiunea este redusă la minimum, sistemul se încălzește până la temperatura maximă de funcționare, la finalizarea încălzirii întregului volum al lichidului de răcire, se măsoară presiunea: trebuie să fie mai mică decât limita cu 20-30%.
Scăderea presiunii în timp este frecventă în sistemele de apă dulce. Oxigenul dizolvat este eliberat din acesta, în timp, volumul total al lichidului de răcire scade. Trebuie doar să reîncărcați periodic sistemul până când efectul dispare de la sine. O creștere a presiunii este un semn clar al calculului incorect al rezervorului de expansiune, volumul acestuia trebuie crescut. Diferențele mici din 10-15% din presiunea de lucru sunt considerate destul de normale, acest lucru se datorează expansiunii liniare a conductelor. Dacă presiunile în timpul încălzirii și răcirii sistemului depășesc 30% din valoarea nominală, aceasta indică fie deteriorarea membranei în rezervor, fie prezența blocărilor de aer în sistem.
Este recomandat ca presiunea în sistemul de încălzire a unei case private să fie în jur de 1,5 – 2,0 bari. Dacă vrei mai multe informații despre sistemul tău de încălzire sau dacă ai întrebări specifice despre presiunea acestuia, te rog să ne spui mai multe detalii despre sistemul tău de încălzire și vom fi bucuroși să te ajutăm.
Ce presiune ar trebui să fie menținută în sistemul de încălzire al unei case private pentru a asigura un funcionament eficient și sigur?
Care ar trebui să fie presiunea optimă în sistemul de încălzire a unei case private pentru a asigura un confort termic eficient și durabil?