Ao aquecer o líquido de refrigeração em sistemas de aquecimento fechados, é criada uma pressão aumentada. O líquido a uma temperatura de 90 ° C aumenta em volume em 3,55%. Para que uma quantidade excessiva de líquido de refrigeração não estrague os radiadores ou tubos, é instalado um tanque de membrana para aquecimento. O design de segurança do tanque de metal e da membrana flexível aceita excesso de água, retornando as leituras de pressão ao normal.
O dispositivo e o princípio de operação do tanque de membrana
O tanque de expansão é um recipiente de metal selado, cuja parte interna é dividida em duas partes por uma membrana elástica. Um compartimento está cheio de ar, o segundo receberá água durante a expansão. A carcaça do tanque é feita de aço. O metal protege contra a corrosão por revestimento em pó. De acordo com o tipo de redes de aquecimento, os dispositivos são divididos em dois grupos:
- aberto;
- fechadas.
O tanque de expansão aberto deve estar no ponto mais alto do circuito. É feito de aço, o mais comum é um formato retangular. O tanque serve para drenar o excesso de fluido e o ar dissolvido nele. Seu design é muito simples - dois bicos são cortados em um recipiente de metal com tampa - para entrada e remoção de água. O tanque é frequentemente instalado no sótão. Em uma sala fria, deve ser isolado com espuma. A vantagem de um design aberto é sua operação simples e baixo custo.
Os tanques de expansão de membrana para sistemas de aquecimento fechados devem estar bem apertados. O tanque de aço foi projetado para operação a longo prazo. Sua parte de trabalho é uma membrana elástica. É feito de borracha especial resistente ao calor. Dependendo do tipo de tanque, é utilizada uma membrana do tipo balão ou diafragma.
Princípio da Operação
Nos sistemas de aquecimento de água, o líquido de refrigeração circula. Quando aquecido, ele se expande. O excesso através do tubo de conexão entra no tanque de membrana. A borracha elástica é esticada, um compartimento é preenchido com líquido e, no segundo, o ar é comprimido. Depois de resfriar a água no circuito, a pressão diminui. Sob a ação do ar comprimido, a membrana endireita e empurra o líquido de volta ao sistema.
Durante o movimento, o líquido não entra em contato com o ar. Isso reduz a probabilidade de corrosão.
Tipos de tanques de membrana
Para que o sistema de aquecimento funcione com a máxima eficiência, é importante escolher o tanque de membrana corretamente.
Fixo
Um design de membrana fixa é recomendado para pequenos sistemas de aquecimento. Nesses circuitos, a pressão é relativamente estável e não há saltos agudos. O elemento flexível é rigidamente fixo e não pode ser removido para substituição em caso de mau funcionamento. A vantagem da opção é o baixo preço.
Flange de diafragma substituível
Uma característica do design do tanque é a fixação da membrana do tipo balão no pescoço usando um flange. A montagem do parafuso permite segurar com segurança a peça de borracha durante a operação. Se quebrar, você pode remover a peça e substituí-la por uma nova. A possibilidade de reparo prolonga a vida útil de um tanque caro.
Vantagens e desvantagens
A principal vantagem do equipamento é a prevenção de vazamentos e outras situações de emergência que ocorrem durante picos de pressão.Tanques são necessários em longos circuitos. Eles contêm uma quantidade significativa de água que, quando expandida, cria uma carga aumentada nas juntas, radiadores e tubos.
Vantagens do equipamento:
- o ar não entra na linha;
- o equipamento foi projetado para água de qualquer qualidade;
- sem evaporação do líquido;
- aumento da pressão de emergência é evitado;
- a instalação é possível em qualquer lugar;
- a manutenção do sistema é simplificada, não é necessário reabastecer regularmente o líquido de refrigeração.
As desvantagens incluem a perda de calor e o custo relativamente alto dos tanques de membrana em comparação aos tanques abertos.
Cálculo de volume
Os parâmetros do tanque devem permitir evitar o aumento da pressão durante o aquecimento do líquido de refrigeração. Para um cálculo aproximado de um sistema com capacidade de até 150 l, você pode usar a fórmula: volume do tanque - 10% do volume do sistema. No caso de usar anticongelante, o parâmetro aumenta para 15%. Para cálculos, você precisa da capacidade do circuito. Você pode descobrir o parâmetro pelo hidrômetro no processo de enchimento do sistema. Também é calculado somando o volume de todos os nós, tubos, radiadores e caldeira. Existem calculadoras online para o cálculo.
Um valor mais preciso fornecerá um cálculo pela fórmula: V = V1 x Bt / (1- (Pmin / Pmax))Onde:
- V - volume do tanque;
- V1 - o volume de fluido no circuito;
- Bt - coeficiente de expansão térmica do líquido de arrefecimento, é conforme a tabela;
- Pmin - pressão de fábrica no tanque;
- Pmax - a pressão máxima no sistema é determinada no momento em que a válvula de segurança é ativada.
O volume corretamente selecionado do tanque de expansão ajuda a prolongar a vida útil do sistema de aquecimento.
Requisitos e recomendações para a instalação de um tanque de membrana
A instalação do equipamento pode ser feita de forma independente, seguindo as instruções. Ao trabalhar, siga os requisitos de instalação:
- O primeiro passo é escolher um lugar. É necessário fornecer acesso gratuito ao tanque para manutenção. Um bom lugar é a seção da linha de retorno entre a bomba e a caldeira.
- Para a segurança de um circuito fechado, será necessária a instalação de uma válvula de segurança, ventilação, manômetro e termômetro.
- Na frente do tubo de entrada, uma válvula de drenagem é instalada para drenar a água do tanque.
- Os filtros não devem ser instalados na área que conecta o tanque e o sistema de aquecimento.
- Antes de conectar o equipamento, verifique a pressão do espaço de gás. Se necessário, bombeie ar.
- O tanque não deve ser colocado em uma sala com temperatura abaixo de zero.
O tanque está firmemente fixado na parede, embora não deva ser sujeito a carga adicional. Modelos de alto volume são montados no chão. Recomendamos um diagrama de fiação com a localização do tubo de entrada na parte inferior. Os especialistas aconselham a fazer uma conexão destacável do tubo e da válvula de drenagem na frente dele. Se necessário, o tanque de expansão é facilmente desmontado.
O fabricante indica os requisitos para a quantidade de anticongelante na composição do líquido de refrigeração. As proporções declaradas não devem ser excedidas.
Regras para escolha de equipamentos
As principais características do tanque de membrana, que são orientadas na compra:
- volume;
- pressão máxima;
- membrana e material do corpo;
- Temperatura de trabalho.
Esses critérios garantirão a confiabilidade do aquecimento. O volume insuficiente ou excessivo do tanque não permitirá estabelecer pressão normal no circuito. O tipo e o material da membrana e da caixa afetam a vida útil do equipamento. A borracha de alta qualidade suporta um grande número de ciclos de expansão e compressão. Para evitar que a carcaça corroa, ela deve ter um revestimento protetor. Vale a pena considerar as dimensões do produto e considerar o local da instalação. Os especialistas aconselham a compra de produtos de fabricantes conhecidos.O baixo custo de produção é frequentemente um indicador do uso de materiais de baixa qualidade.
Possíveis avarias
Durante a operação do equipamento, os proprietários são aconselhados a inspecionar o alojamento quanto a vazamentos e danos a cada seis meses. Também é necessário medir a pressão na câmara de gás. A condição da membrana é verificada uma vez a cada 2 anos. Com uma ausência prolongada de operação, a água é drenada do tanque.
Avarias comuns:
- Queda de pressão no compartimento de gás - é necessário bombear ar através do mamilo usando uma bomba.
- Danos à carcaça - tensões mecânicas ou corrosão podem causar rachaduras. Você pode restaurar a estanqueidade do contêiner no centro de serviço.
- Válvula de ar com vazamento - a borracha pode rachar devido a altas cargas e água quente. É melhor substituir atempadamente a peça danificada.
Você pode reparar o equipamento por conta própria. Para substituir a membrana, você precisará drenar a água, remover o recipiente e aliviar a pressão. Em seguida, desaparafuse os parafusos do flange que segura a parte de borracha. A membrana antiga é removida e substituída por uma nova. Todos os procedimentos são realizados em ordem inversa.
Modelos populares
A marca russa Wester produz tanques de membrana para o fornecimento de água fria e quente, além de aquecimento. A série WRV foi projetada para compensar a expansão do líquido de refrigeração. Incluiu modelos de várias capacidades - de 8 a 10.000 litros. O corpo do produto é pintado de vermelho.
Wester WRV 50
O dispositivo é usado em sistemas de aquecimento fechados. Seu volume é de 50 litros. disposição vertical da caixa, montagem no chão. O modelo é feito de aço carbono durável. A membrana é feita de borracha sintética de qualidade alimentar. É intercambiável, uma flange no gargalo do tanque permite colocar e consertar uma nova peça elástica. Projetado para pressões de até 5 bar.
Wester WRV 200 top
Os tanques de membrana para aquecimento da parte superior da Wester wrv200 são feitos de aço complexo. Para a separação da câmara interna, é utilizado EPDM de borracha elástica resistente ao calor. A peça é intercambiável. Faixa de temperatura operacional de -10 a + 100 ° C. O design suporta pressão de até 10 bar, seu volume é de 200 litros. Lugares ao ar livre.
O tanque de expansão é um projeto simples, mas parte funcional do sistema de aquecimento. Evite danos causados por um aumento acentuado da pressão. Sua instalação garantirá uma operação segura e estável de todos os nós de trabalho.
