Affidabilità, stabilità e lunga durata di servizio di tutte le reti di ingegneria sono direttamente correlate al corretto calcolo dei componenti. Un vaso di espansione per il riscaldamento è un elemento importante nella progettazione del riscaldamento dell'aria in una casa privata. Non ci sono inezie nella selezione e installazione. Rimanere freddo senza calore significa mettere in pericolo la salute e provocare danni a radiatori e condutture.
Scopo del dispositivo
Le proprietà fisiche del liquido - per aumentare di volume quando riscaldato e l'incapacità di comprimere agli indicatori di bassa pressione - richiedono l'installazione obbligatoria di serbatoi di espansione negli impianti di riscaldamento.
Se riscaldato da 10 a 100 gradi, l'acqua aumenta di volume del 4% e i liquidi glicolici (antigelo) del 7%.
Il riscaldamento realizzato con caldaia, tubazioni e radiatori ha un volume interno finito. L'acqua riscaldata nella caldaia, aumentando di volume, non trova via d'uscita. La pressione nei tubi, nel radiatore, nello scambiatore di calore sale a valori critici, in grado di rompere gli elementi strutturali, schiacciare le guarnizioni.
I sistemi di riscaldamento privati possono resistere fino a 5 bar a seconda del tipo di tubi e radiatori. Le valvole di sicurezza nei gruppi di sicurezza o nei dispositivi di protezione della caldaia funzionano a 3 Atm. Questa pressione si verifica quando l'acqua viene riscaldata in un contenitore chiuso a 110 gradi. I lavoratori considerano 1,5 - 2 Atm.
Per accumulare liquido di raffreddamento in eccesso, sono installati i vasi di espansione.
Dopo il raffreddamento, il volume del liquido di raffreddamento torna ai valori precedenti. Per evitare la ventilazione dei radiatori, l'acqua viene restituita al sistema.
Tutti i possibili tipi di dispositivi sono suddivisi in due classi: serbatoi di espansione per il riscaldamento interno ed esterno.
Tipo aperto
I serbatoi di tipo aperto per il riscaldamento sono spesso utilizzati nei sistemi a gravità (gravità).
Design del serbatoio
Per l'autoproduzione, avrai bisogno di qualsiasi capacità: un secchio, un contenitore, un pezzo di tubo di grande diametro.
Viene praticato un foro nella parte inferiore del serbatoio attraverso il quale il serbatoio è collegato al sistema di riscaldamento tramite un tubo di alimentazione. Nella parte superiore è installato un coperchio attraverso il quale viene controllato il livello del liquido di raffreddamento e, se necessario, rabboccato.
Non lasciare il serbatoio senza coperchio per evitare che polvere, insetti e corpi estranei entrino nell'acqua.
Per comodità, una valvola dell'aria è installata nel coperchio. In questo caso, riempiono il sistema attraverso un rubinetto separato dal sistema di alimentazione dell'acqua: la valvola rilascia aria, ma non consente all'acqua in eccesso di fluire sul bordo.
Montare il vaso di espansione nel punto più alto del sistema di riscaldamento. Secondo il principio dei vasi comunicanti, il refrigerante non fuoriesce dal serbatoio.
Per motivi di sicurezza, il serbatoio è dotato di un tubo di troppo pieno con un'uscita alla fognatura o all'esterno della casa. Se c'è troppo fluido, verrà deviato attraverso il tubo in modalità sicura e non inonderà la stanza.
Non è consigliabile utilizzare contenitori di plastica, poiché la temperatura dell'acqua / antigelo è vicina a 90 gradi o superiore prima che entri nei radiatori. La plastica crollerà, il liquido di raffreddamento si riverserà nella stanza (in soffitta).
Funzionamento del dispositivo
Quando il liquido di raffreddamento viene riscaldato, si espande. L'eccedenza viene deviata sull'espansore. Dopo il raffreddamento, l'acqua ritorna alle tubazioni e al sistema di radiatori.
Il serbatoio comunica con l'aria, il cui eccesso viene scaricato nella stanza.
Requisiti del dispositivo
Il design del serbatoio non ha grandi requisiti. Soddisfa due condizioni:
- viene selezionato un volume sufficiente di capacità per garantire cicli di riscaldamento e raffreddamento;
- Il serbatoio deve essere in comunicazione con l'aria.
La forma può essere qualsiasi, ma non è auspicabile che le dimensioni orizzontali (larghezza o diametro) siano più grandi della verticale (altezza). Più ampia è la superficie, più acqua evapora quando riscaldata, pertanto sarà necessario impegnarsi nel monitoraggio e nel rabbocco più spesso.
Per i sistemi aperti, viene scelto solo acqua come vettore di calore. Gli additivi alcolici e glicolici evaporano rapidamente dall'antigelo riscaldato, il che aumenta notevolmente il costo della manutenzione: il liquido di raffreddamento dovrà essere regolarmente e spesso reintegrato. Le sostanze per inalazione chimicamente pericolose sono spesso utilizzate come additivi che, in caso di evaporazione, danneggiano la salute dei residenti.
Vantaggi e svantaggi
Vantaggi e svantaggi associati alla progettazione e al principio di funzionamento del dispositivo.
Le proprietà positive includono:
- l'economicità del dispositivo acquistato e la capacità di realizzarlo da materiali improvvisati;
- semplicità di progettazione, in cui non ci sono elementi meccanici aggiuntivi (pompe, membrane);
- la capacità di fare a meno delle alterazioni del sistema quando si sostituisce una caldaia a gravità (alimentata per gravità) con un riscaldatore a circolazione forzata;
- autonomia di lavoro;
Allo stesso tempo, l'uso di sistemi alimentati per gravità e di serbatoi di espansione aperti non è sempre possibile. Restrizioni sono imposte al numero di piani dell'edificio - non più di 6 - 7 metri dal fondo della caldaia al livello superiore del liquido di raffreddamento nel serbatoio.
Il livello dell'acqua è soggetto a controlli regolari, incluso il periodo estivo. Se manca l'acqua, la circolazione del refrigerante si interromperà. Il contatto delle cavità interne di tubi metallici e radiatori provoca ossidazione o corrosione, riducendo la durata del riscaldamento. Inoltre, strati di ruggine creano resistenza idraulica al flusso d'acqua.
Non utilizzare sistemi di riscaldamento aperti se nel sistema vengono utilizzate caldaie per elettrodi che richiedono una composizione chimica del liquido di raffreddamento. Man mano che procede l'evaporazione, la conducibilità cambia, il che influisce sulle prestazioni dello scaldacqua.
Calcolo del volume
Per rifornire di carburante il sistema di riscaldamento, viene spesso utilizzata l'acqua del rubinetto. La sua temperatura non cambia molto durante l'anno. In media, i valori tendono a 13 gradi in inverno e circa 16-18 in estate. Se riscaldato da 10 a 90 gradi, l'acqua aggiungerà un volume del 4,5%. L'antigelo si espanderà del 6-7,5% in volume.
Tenendo conto della necessità di una piccola fornitura, il volume del vaso di espansione dovrebbe essere del 10% della capacità totale dello scambiatore di calore della caldaia, delle tubazioni e dei radiatori.
È possibile calcolare approssimativamente il volume richiesto in diversi modi. Fallo nella fase di progettazione e acquisto dei materiali.
La capacità di una sezione del radiatore è indicata nel passaporto del prodotto. Il volume del liquido di raffreddamento in un metro di funzionamento del tubo viene calcolato in base a tabelle speciali. Ad esempio, 0,43 litri di acqua sono collocati in un metro di un tubo di acciaio con un diametro di ¾ pollici e circa 2,4 litri in un tubo da 2 pollici. Dopo aver aggiunto i dati ricevuti, ricevere la capacità approssimativa del sistema di riscaldamento.
Il secondo metodo è pratico. Il sistema finito, senza serbatoio, è riempito con acqua. Il volume viene ottenuto in base al contatore o al numero di secchi d'acqua, se il riempimento viene eseguito manualmente.
Requisiti di installazione
Un vaso di espansione aperto è installato nel punto più alto del sistema. Di solito si tratta di un secondo piano o mansarda.
Nel primo caso, è meglio scegliere un locale non residenziale: durante il riscaldamento, il refrigerante emette rumore quando si sposta attraverso i tubi, i suoni gorgoglianti sembrano spiacevoli, soprattutto di notte. Inoltre, parte dell'acqua evapora, aumentando l'umidità nella stanza.
Quando si installa il serbatoio in soffitta, vengono prese misure per riscaldare il serbatoio. In caso contrario, la maggior parte del calore (nel serbatoio del 10% del liquido di raffreddamento) riscalda l'aria.
Quando il liquido di raffreddamento viene spento, il serbatoio non isolato si raffredda rapidamente. Dopo qualche tempo, l'acqua si congela. Anche se non c'è rottura del serbatoio, dovrai riscaldare i tubi di alimentazione.
Fornisce un rapido accesso al coperchio per controllare il livello e rabboccare l'acqua.
Tipo chiuso
Un vaso di espansione per riscaldamento di tipo chiuso è montato in sistemi con circolazione forzata del liquido di raffreddamento.
Vantaggi del design:
- tenuta - l'acqua (antigelo) non bolle e non può fuoriuscire all'interno;
- installazione in qualsiasi sezione della tubazione;
- il liquido non congelante può essere versato nel sistema, il che esclude lo sbrinamento durante blackout di emergenza dei vettori energetici;
- controllo dello stato del liquido di raffreddamento per i dispositivi;
- mancanza di contatto con l'aria e un tasso inferiore di diffusione della corrosione.
I modelli sigillati sono più costosi delle opzioni aperte, ma nella stima generale per il sistema di riscaldamento, il costo richiede una piccola parte.
La tenuta della struttura non consente la fuoriuscita di acqua "in eccesso", quindi la pressione può raggiungere valori critici. A questo proposito, quando si installano serbatoi di espansione chiusi, è necessariamente montato un gruppo di sicurezza, che aumenta anche i costi.
Opzioni di progettazione
Le prestazioni dei serbatoi possono variare, ma il principio rimane lo stesso ovunque.
Il corpo è realizzato stampando da metallo resistente. L'interno è rivestito con un composto anticorrosivo.
Il serbatoio è diviso in aria e cavità di lavoro da una membrana elastica e chimicamente resistente.
In vendita ci sono carri armati di colori blu e rossi. I prodotti blu sono destinati all'approvvigionamento idrico. Non è consentito usarli per il riscaldamento, poiché le membrane non sono progettate per alte temperature. Per il riscaldamento, vengono acquistati solo serbatoi rossi.
Un tubo filettato è saldato nella parte inferiore del corpo per il collegamento alla tubazione.
Un capezzolo con una bobina è installato sul lato opposto. Attraverso di essa, fino al riempimento del sistema, viene creata una pressione di 1 - 1,5 Atm nella cavità dell'aria. Ciò è necessario per l'avvio di caldaie con automazione.
La parte principale è una membrana elastica di butile o etilene propilene che divide il serbatoio in due cavità.
Mentre viene riscaldato, il liquido di raffreddamento viene spremuto nella camera di lavoro del serbatoio. La guarnizione della membrana è deformata, l'aria viene compressa, aumentando la pressione. Se la pressione nel sistema supera 3 - 3,5 Atm, il gruppo di sicurezza funzionerà scaricando parte del liquido in eccesso. Su alcuni modelli, una valvola di sicurezza è già integrata al momento della produzione.
Quando l'acqua si raffredda, la pressione diminuisce, il liquido di raffreddamento scorre dal serbatoio alla tubazione.
Caratteristiche di montaggio
L'installazione del serbatoio nel sistema o la sostituzione (riparazione) non sarà difficile anche per un maestro con piccole capacità idrauliche.
Una serie di strumenti e accessori richiederà un minimo:
- chiavi;
- avvolgimento sul filo secondo le preferenze del maestro (lino, fumo);
- adattatori di filo (se necessario);
- staffa per il fissaggio del serbatoio alla parete.
Prima dell'installazione, viene eseguito un controllo delle risorse materiali disponibili e sono necessari ulteriori acquisti.
Requisiti di installazione:
- La tenuta del serbatoio consente di installarlo ovunque, ma la preferenza è data alla sezione del tubo di ritorno proprio all'ingresso della caldaia.In questo luogo, la temperatura del liquido di raffreddamento è di circa 40-50 gradi (all'uscita dalla caldaia 90 - 100), il che prolungherà la vita della membrana.
- La pompa di circolazione è posizionata più vicino alla caldaia in modo da non creare turbolenze nell'acqua.
- Il serbatoio è collegato tramite una connessione a disconnessione rapida (americana) in modo che possa essere rapidamente smontato per la riparazione o la sostituzione.
- Una valvola a sfera è montata davanti al serbatoio (prima della donna americana), chiudendo il serbatoio che può essere rimosso senza scaricare il liquido di raffreddamento dall'intero sistema.
- Il serbatoio deve essere fissato a una base solida della parete, per questo è presente una staffa di montaggio nel kit e il morsetto deve avere un diametro. Senza un fissaggio affidabile, durante il riempimento con liquido refrigerante, la massa del serbatoio può raggiungere i 20-30 kg, il che può danneggiare i tubi di alimentazione.
Dopo l'installazione, è possibile controllare il sistema in azione.
Un vaso di espansione è un componente indispensabile dei sistemi di riscaldamento, da cui provengono le caratteristiche di progettazione, scegliendo uno o un altro tipo di capacità di riserva. L'installazione è semplice e non richiede configurazione, soggetta a importanti requisiti di installazione.
