Conținutul articolului
- De ce ai nevoie de un rezervor de expansiune
- Diferențe structurale între rezervoare de diferite tipuri
- Cum să calculați parametrii rezervorului pentru sistemul dvs.
- Instalare, reglare și reparație
Niciun sistem de încălzire de tip lichid fără rezervor de expansiune nu va funcționa. Calcularea corectă a volumului și determinarea tipului acestuia este una dintre sarcinile principale atunci când proiectăm încălzirea pentru o casă privată, iar astăzi vom aborda acest subiect mai detaliat..
De ce ai nevoie de un rezervor de expansiune
După cum știți, lichidele sunt foarte reticente la contractare, dar odată cu creșterea temperaturii, starea lor de energie internă crește, distanța dintre molecule crește, ceea ce duce la o creștere foarte importantă a volumului..
De referință: atunci când 50 de litri de apă se încălzește de la 20 la 80 ° C, volumul acesteia va crește cu aproape un litru și jumătate. Nu atât, la prima vedere, dar gândiți-vă dacă deplasarea sistemului dvs. de încălzire poate crește cu aceeași valoare sau, cu alte cuvinte, volumul intern total de conducte, calorifere și schimbătorul de căldură al cazanului..
În practică, o astfel de creștere a volumului se traduce printr-o presiune mai mare de 200 de atmosfere, care la rândul său depinde de capacitatea „vasului” de a se întinde până la dimensiunea dorită. Dar, de fapt, presiunea specifică nu este atât de importantă, deoarece punctul critic pentru întregul sistem este determinat de puterea celei mai slabe conexiuni de canalizare. Iar rezistența la tracțiune pentru majoritatea armăturilor și robinetelor depășește rar 5-7 MPa, adică un sistem sigilat etanș este garantat să nu funcționeze câteva ore după ce centrala este pornită..
Pentru a compensa expansiunea volumetrică în sistem, trebuie să existe un vas de expansiune. Dispozitivul său poate fi închis sau deschis.
Diferențe structurale între rezervoare de diferite tipuri
Un vas de expansiune deschis este un container convențional instalat în punctul cel mai înalt al circuitului de încălzire. Volumul său este foarte mic și este egal cel puțin cu diferența dintre volumul de lichid rece și încălzit..
Un rezervor deschis nu este în întregime convenabil: apa se evaporă din acesta și trebuie reumplută periodic. Și din moment ce astfel de expandatori sunt rar păstrate în interior, trebuie să vă uitați periodic la mansardă. Acum imaginați-vă ce se va întâmpla dacă apa din rezervor îngheață și sistemul se va transforma brusc în închis din cauza unui dop de gheață? Dar ea este capabilă să reziste zeci de atmosfere.
Există, totuși, o altă metodă pentru amenajarea unui rezervor deschis: montarea din partea superioară a sistemului este conectată cu un furtun subțire de silicon la un recipient deschis care stă pe podea. La extindere, excesul de apă este stors din circuit, iar atunci când volumul scade, aceasta este stoarsă înapoi de presiunea atmosferică. Este important să aruncați o piuliță grea până la capătul furtunului, astfel încât să fie scufundat în apă tot timpul. Dezavantajul acestei metode este că aerul nu poate ieși liber din sistem, dar pentru aceasta există robinete Mayevsky.
Rezervoarele închise sunt proiectate într-un mod complet diferit. În interiorul corpului se află un vas elastic – un bec de cauciuc, în timp ce corpul în sine este complet sigilat. Fie perele, fie spațiul rezidual au o legătură directă cu circuitul de încălzire. Când este încălzită, apa, așa cum trebuie, va continua să se extindă, dar acum această diferență de volume va fi preluată de aer, care va fi de asemenea comprimat, dar presiunea nu va crește atât de mult, doar cu 0,5-1 bar.
1 – supapă pentru pomparea aerului; 2 – camera de aer; 3 – membrană cu purtător de căldură; 4 – conductă cu ramură filetată pentru conectarea la sistemul de încălzire
Dar există o avertizare importantă aici: un rezervor închis face și întregul sistem închis. În punctul superior al sistemului deschis, presiunea era egală cu atmosferică, iar în punctul inferior, la această valoare i s-a adăugat un anumit număr de milimetri din coloana de apă, corespunzând diferenței de nivel dintre punctele sistemului. Într-un sistem închis, presiunea în punctul de vârf este zero, adică nu este excesivă și, din această cauză, pot apărea probleme..
Cum să calculați parametrii rezervorului pentru sistemul dvs.
Se poate argumenta că, cu prezența circulației forțate, diferența de presiune nu contează, dar acest lucru este departe de caz. Motivul cel mai evident: dacă aerul care intră în caloriferele de nivel superior nu este sub presiune suficientă, atunci nu le va putea părăsi și urmări într-un punct și mai ridicat al sistemului. În plus, echipamentele de încălzire trebuie să funcționeze în condițiile specificate de producător, aproape fiecare dintre acestea stabilește presiunea de funcționare de 1,3-2 bar.
Este foarte ușor să calculați un rezervor deschis. Am spus că, atunci când este încălzit la 60 ° C, se adaugă încă o jumătate la 50 de litri de apă, adică pentru un sistem de 100 de litri, creșterea va fi egală cu trei litri. Aceasta este o relație complet liniară, ușor de utilizat.
Nu este cazul cu un rezervor închis. În cazul suprapresiunii, se modifică coeficientul de expansiune al lichidelor și acest lucru este deosebit de important dacă nu este folosită apă ca purtător de căldură. Rețineți că, în funcționare normală, rezervorul trebuie să fie pe jumătate plin..
Veți obține volumul rezervorului de expansiune dacă împărțiți produsul deplasării sistemului, diferența de temperatură și coeficientul de expansiune volumetrică a lichidului de răcire prin raportul dintre presiunea maximă de lucru și minimă, scăzut de la unul. Presiunea minimă este presiunea din centrul rezervorului atunci când sistemul este umplut fără apă în exces. Presiunea maximă este determinată de producătorul echipamentului de încălzire și, în consecință, prin setarea supapei de relief.
Rețineți că acest exemplu presupune că atât robinetul de gunoi, cât și rezervorul sunt instalate în același punct al sistemului, cel mai mic punct. De exemplu, să luăm un sistem cu o diferență de nivel de 4 metri și o deplasare de 200 de litri. În primul rând, calculăm creșterea volumului:
- 200 l 0,00045 (80 ° C – 20 ° C) = 5,4 litri.
Presiunea minimă pentru mijlocul rezervorului va fi de 0,28 atm, dacă centrul său este cu un metru mai mare decât punctul inferior al sistemului, vom lua maximul de 4,5 atm. Împărțind presiunea minimă la maxim, obținem 0,06 și scăzând acest raport de la unitate, obținem 0,94. Astfel, volumul minim al unui rezervor închis va fi puțin peste 5 litri, și cu o marjă de siguranță de 25% – 6,3 litri. Deoarece intenționăm să menținem rezervorul pe jumătate plin, volumul său minim ar trebui să fie de 10-12 litri.
Instalare, reglare și reparație
Tehnic, rezervorul poate tăia în orice punct al sistemului și poate fi instalat la o înălțime arbitrară, dar aceste valori trebuie să fie predeterminate de proiect. Pentru conectarea la instalația de încălzire, de obicei, același material este folosit ca cel utilizat în conductele camerei cazanului, dar acest lucru este realizat pentru a reduce costurile.
O supapă de scurgere reglabilă este de obicei amplasată chiar sub rezervor, ceea ce simplifică considerabil calculele. Când umpleți sistemul cu apă, excesul de presiune este creat de o pompă de apă, iar presiunea curentă din rezervor este verificată de un manometru al mașinii printr-o bobină.
Dacă în timp rezervorul devine inutilizabil, acest lucru este determinat de un manometru hidraulic, care este tăiat în apropierea cazanului. Cu un rezervor defect, diferența dintre presiunile sistemului în cele reci și cele fierbinți va fi mult mai mare decât intervalul de funcționare de 1-1,5 atm. Problema se rezolvă fie prin înlocuirea completă a rezervorului, fie prin repararea acestuia cu îndepărtarea membranei de rupere și instalarea unuia nou.
Acesta din urmă, apropo, este imposibil dacă rezervorul nu are o flanșă pentru întreținere, uneori acest criteriu este foarte important atunci când alegeți, mai ales dacă sunt utilizate lichide agresive ca purtător de căldură. În orice caz, se recomandă instalarea rezervorului prin supapele de închidere pentru a nu scurge întregul sistem atunci când îl înlocuiți..
Cum pot calcula volumul unui rezervor deschis şi închis pentru sistemul de încălzire și cum pot realiza reparația în mod independent?