Uma caldeira a gás de circuito único ou duplo é um equipamento que torna mais confortável a nossa vida numa casa ou apartamento. Os fabricantes agora produzem uma grande variedade de aparelhos a gás, diferindo em potência, funcionalidade e método de instalação. No entanto, mesmo os modelos mais caros e confiáveis podem falhar. Concordo, não é muito agradável ficar em uma noite de inverno sem calor e água quente.
Depois de analisar as possíveis causas de avarias em equipamentos de gás, chegamos à conclusão de que na maioria das vezes as falhas ocorrer devido ao fato de a pressão no tanque de expansão da caldeira a gás estar ajustada incorretamente, ou aquecedor de água. No artigo, descobriremos para que serve um tanque de expansão, como bombear ar para dentro dele de forma independente e ajustar a pressão ideal.
O conteúdo do artigo:
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Para que serve um tanque de expansão?
- Tanque de expansão, versão aberta
- Expansão fechado
- Pressão do ar no tanque de expansão
- Como definir a pressão ideal?
- Nomeação de um tanque adicional de uma caldeira de circuito duplo
- Cálculo do volume do tanque de expansão
- Conclusões e vídeo útil sobre o assunto
Para que serve um tanque de expansão?
No processo de aquecimento, a água tende a se expandir - conforme a temperatura sobe, o volume do líquido aumenta. No circuito do sistema de aquecimento, a pressão começa a aumentar, o que pode afetar destrutivamente o equipamento de gás e a integridade dos tubos.
O tanque de expansão (expansor) atua como um reservatório adicional, no qual o excesso de água formado como resultado do aquecimento é espremido por pressão. Quando o líquido esfria e a pressão se estabiliza, ele é canalizado de volta para o sistema.
O tanque de expansão atua como um buffer de proteção, ele apaga martelo hidráulico, que se formam constantemente no sistema de aquecimento devido ao frequente ligar e desligar da bomba, e também elimina a possibilidade de congestionamento do ar.
Para reduzir a probabilidade de congestionamento de ar e evitar danos à caldeira a gás pelo martelo de água, o tanque de expansão deve ser montado na frente do gerador de calor, no retorno
Existem duas versões diferentes dos tanques de amortecimento: tipos abertos e fechados. Eles diferem não apenas no design, mas também no método, bem como no local de instalação. Vamos considerar os recursos de cada um desses tipos com mais detalhes.
Tanque de expansão, versão aberta
Um tanque aberto é montado no topo do sistema de aquecimento. Os contêineres são feitos de aço. Na maioria das vezes, eles têm um design retangular ou cilíndrico.
Normalmente, esses tanques de expansão são instalados no sótão ou sótão. A instalação sob o telhado é possível. Preste atenção ao isolamento térmico da estrutura.
Existem várias saídas na estrutura do tanque tipo aberto: para entrada de água, saída de líquido resfriado, tubo de controle de entrada, bem como tubo de saída para escoamento do refrigerante para o esgoto. Escrevemos com mais detalhes sobre o dispositivo e os tipos de tanque aberto em nosso outro artigo.
Funções de tanque aberto:
- controla o nível do refrigerante no circuito de aquecimento;
- se o regime de temperatura no sistema diminuiu, ele compensa o volume do refrigerante;
- quando a pressão no sistema muda, o tanque atua como uma zona tampão;
- o excesso de refrigerante é removido do sistema para o esgoto;
- remove o ar do circuito.
Apesar da funcionalidade dos tanques de expansão abertos, eles praticamente não são mais usados. Uma vez que têm muitas desvantagens, por exemplo, o grande tamanho do recipiente, a tendência à corrosão. São instalados em sistemas de aquecimento que funcionam apenas com circulação natural de água.
Expansão fechado
Em sistemas de aquecimento com circuito fechado, costuma-se instalar um tanque de expansão tipo membrana, ideal para qualquer tipo de caldeira a gás e com inúmeras vantagens.
O Expanzomat é um recipiente selado, dividido ao meio por uma membrana elástica. A primeira metade conterá excesso de água e a segunda metade conterá ar normal ou nitrogênio.
Os tanques de expansão fechados para aquecimento são geralmente pintados de vermelho. Há uma membrana dentro do tanque, feita de borracha. Elemento essencial para manter a pressão no tanque de expansão
Os tanques de expansão de diafragma podem ser produzidos na forma de um hemisfério ou na forma de um balão. O que é bastante adequado para uso em um sistema de aquecimento com caldeira a gás. Recomendamos que você se familiarize com recursos de instalação tanques de tipo fechado.
Vantagens dos tipos de membrana dos tanques:
- facilidade de auto-instalação;
- resistência à corrosão;
- trabalhe sem reabastecer regularmente o refrigerante;
- falta de contato entre a água e o ar;
- desempenho sob condições de aumento de carga;
- aperto.
Os acessórios de gás geralmente são equipados com um tanque de expansão. Mas o tanque adicional de fábrica nem sempre está configurado corretamente e pode ligar imediatamente na operação de aquecimento.
Pressão do ar no tanque de expansão
O indicador de pressão de ar ou nitrogênio no tanque de expansão para diferentes caldeiras a gás não será o mesmo, tudo depende do tipo de equipamento e características do projeto. Os padrões são indicados pelo fabricante no passaporte do produto.
Normalmente, a pressão no novo tanque amortecedor é de 1,5 atm. Mas esta configuração pode não ser adequada para um sistema de aquecimento específico. As configurações de fábrica são fáceis de redefinir. Para o efeito, existe um encaixe especial na caixa do tanque de expansão (para alguns fabricantes é uma válvula de bombagem), através da qual é regulada a pressão do ar.
O bico está localizado na lateral da câmara de ar do cilindro. Com sua ajuda, você pode liberar o excesso de pressão ou, ao contrário, bombear o tanque
Para o funcionamento normal de uma caldeira a gás, é necessário que a pressão no tanque de membrana seja 0,2 atm menor que no próprio sistema. Caso contrário, a água aquecida que aumentou de volume não poderá entrar no recipiente.
Em pequenas casas e apartamentos para sistemas de aquecimento fechados, a pressão no tanque de expansão é geralmente permitida na faixa de 0,8-1,0 bar (atm). Mas não menos que 0,7 bar, já que muitas caldeiras a gás possuem proteção e o aparelho simplesmente não liga.
Verifique o nível de pressão do tanque anualmente. Se forem percebidos saltos pressão no sistema de aquecimento, o que significa que o ar escapou do tanque do amortecedor e deve ser bombeado.
Como definir a pressão ideal?
Existem medidores de pressão no sistema de aquecimento, com o auxílio dos quais é monitorada a pressão no circuito. No próprio tanque de expansão, não há encaixe para a instalação do dispositivo de medição. Mas existe um bico ou carretel para a liberação e bombeamento de ar ou gás. O mamilo é igual ao das rodas dos carros. Portanto, você pode verificar o nível de pressão e ajustá-lo usando uma bomba de carro convencional com um manômetro.
Para bombear o ar para o tanque de expansão, até mesmo a bomba manual de carro mais simples com um manômetro ou um compressor automático é adequada.
Antes de liberar o excesso de pressão ou bombear o ar para o tanque de expansão de uma caldeira a gás doméstica, é necessário preparar o sistema. O medidor de pressão do carro mostra o valor em MPa, os dados obtidos devem ser convertidos para atmosferas ou barras: 1 Bar (1 atm) = 0,1 MPa.
Algoritmo de medição de pressão:
- Desligue a caldeira a gás. Espere até que a água pare de circular pelo sistema.
- Na área com tanque hidráulico, feche todas as válvulas de corte e drene o líquido de arrefecimento pela conexão de drenagem. Nas caldeiras com tanque embutido, o retorno é interrompido, assim como o abastecimento de água.
- Conecte uma bomba ao bico do tanque.
- Bombeie ar até 1,5 atm. Espere um pouco até que o resto da água saia, deixe o ar entrar novamente.
- Feche as válvulas de bloqueio e bombeie a pressão com o compressor para os parâmetros indicados no passaporte ou para o nível - pressão no sistema menos 0,2 atm. No caso de bombeamento sobre o tanque, o excesso de ar é expelido.
- Remova a bomba do bocal, rosqueie a tampa e feche o bocal de drenagem. Despeje água no sistema.
É possível verificar o correto ajuste da pressão do ar quando a caldeira atinge os parâmetros de funcionamento.
Se o tanque for inflado corretamente, a agulha do manômetro do dispositivo durante a medição mostrará um aumento suave na pressão, sem quaisquer saltos e solavancos.
Se a pressão do ar no tanque de expansão for ajustada incorretamente, todo o sistema de aquecimento pode funcionar mal. Se o expansomat for bombeado em excesso, as propriedades de compensação não funcionarão. Já o ar vai empurrar o excesso de água aquecida para fora do tanque, aumentando a pressão nas tubulações do sistema de aquecimento.
E com leituras de pressão subestimadas do tanque de compensação, a água simplesmente empurrará a membrana e encherá todo o tanque. Como resultado, quando a temperatura do refrigerante aumentar, a válvula de segurança funcionará.
Às vezes, em caldeiras a gás de circuito duplo, os fusíveis são acionados mesmo com o ajuste correto da pressão do tanque de expansão embutido. Isso indica que o volume do tanque é muito pequeno para tal sistema de aquecimento. Nesta situação, é recomendável instalar um tanque hidráulico adicional.
Nomeação de um tanque adicional de uma caldeira de circuito duplo
Como regra, os tanques de expansão embutidos nas caldeiras a gás têm um volume de cerca de 6-8 litros. Eles são projetados para compensar a expansão de 120 litros de meio de aquecimento circulando no sistema de aquecimento. Em condições normais de operação, esse tanque de expansão é suficiente para um pequeno apartamento ou casa.
Ao instalar radiadores de formatos e tamanhos não padronizados, o sistema de aquecimento deve ser equipado com um tanque de expansão adicional. Uma vez que essas baterias retêm mais água
Se a área de aquecimento for grande, defina chão quente ou se houver muitos radiadores nos quartos, o volume do tanque embutido padrão será pequeno, pois se aproveita mais água.
Quando aquecido, o excesso de refrigerante enche completamente o tanque. E como não há espaço livre no tanque, a pressão da água aumenta no próprio sistema de aquecimento e ocorre uma descarga de emergência. válvula de segurança. Depois disso, dificilmente a caldeira a gás poderá ligar automaticamente.
Para evitar tais consequências negativas, um tanque de expansão adicional com uma membrana é instalado no sistema de aquecimento no projeto de uma caldeira a gás de circuito duplo. Quando o tanque padrão estiver cheio, a água será drenada para o tanque hidráulico sobressalente. Após o resfriamento, o líquido retorna aos radiadores.
Cálculo do volume do tanque de expansão
Não é difícil garantir o funcionamento estável do sistema de aquecimento, o principal é escolher o volume certo do tanque de expansão. O cálculo do volume do expansor deve ser feito levando-se em consideração o modo de operação mais intensivo da caldeira a gás. Nas primeiras partidas de aquecimento, a temperatura do ar ainda não é muito baixa, portanto o equipamento funcionará com carga média. Com a chegada da geada, a água esquenta mais e sua quantidade aumenta, exigindo mais espaço adicional.
Recomenda-se selecionar um tanque com capacidade de pelo menos 10-12% da quantidade total de líquido no sistema de aquecimento. Caso contrário, o tanque pode não suportar a carga.
Você pode calcular independentemente a capacidade exata do tanque de expansão. Para fazer isso, primeiro determine a quantidade de refrigerante em todo o sistema de aquecimento.
Métodos para calcular o volume de água no sistema de aquecimento:
- Drene completamente o refrigerante dos tubos para baldes ou outro recipiente para que o deslocamento possa ser calculado.
- Despeje água nos canos através do medidor de água.
- Os volumes se resumem: a capacidade da caldeira, a quantidade de líquido nos radiadores e nas tubulações.
- Cálculo pela potência da caldeira - a potência da caldeira instalada é multiplicada por 15. Ou seja, uma caldeira de 25 kW precisará de 375 litros de água (25 * 15).
Após o cálculo da quantidade de refrigerante (exemplo: 25 kW * 15 = 375 litros de água), o volume do tanque de expansão é calculado.
Existem muitos métodos, mas nem todos são precisos e a quantidade de água que pode caber no sistema de aquecimento pode ser muito maior. Portanto, o volume do tanque de expansão é sempre selecionado com uma pequena margem.
As técnicas de cálculo são bastante complexas. Para casas de um andar, use a seguinte fórmula:
Volume do tanque de expansão = (V * E) / D,
Onde
- D - indicador da eficiência do tanque;
- E - coeficiente de expansão do líquido (para água - 0,0359);
- V - a quantidade de água no sistema.
O indicador da eficiência do tanque é obtido pela fórmula:
D = (Pmáx - Ps) / (Pmáx +1),
Onde
- Ps= 0,5 bar - este é o indicador da pressão de carga do vaso de expansão;
- Pmax - pressão máxima do sistema de aquecimento, em média 2,5 bar.
- D = (2,5-0,5)/(2,5 +1)=0,57.
Para um sistema com uma capacidade de caldeira de 25 kW, é necessário um tanque de expansão com um volume de: (375 * 0,0359) / 0,57 = 23,61 l.
E embora a caldeira a gás de duplo circuito já tenha um tanque embutido para 6-8 litros, mas olhando os resultados dos cálculos, entendemos que o funcionamento estável do sistema de aquecimento sem a instalação de um tanque de expansão adicional não é dar certo.
Conclusões e vídeo útil sobre o assunto
Você pode aprender a calcular de forma independente o volume do tanque hidráulico e ajustar sua pressão assistindo aos vídeos abaixo.
Uma maneira fácil de determinar o volume do tanque de expansão:
Instruções para autoajuste do nível de pressão no tanque de expansão:
As caldeiras a gás devem ser equipadas com tanques de expansão. Eles "absorvem" o excesso de meio de aquecimento e evitam a formação de bolsas de ar. Em tipos de equipamentos de circuito duplo, tais dispositivos são montados, mas frequentemente seu volume é insuficiente para operação de aquecimento sem problemas.
A escolha dos tanques de expansão deve ser baseada na pressão e volume do refrigerante no sistema. É importante ajustar corretamente o tanque, caso contrário não será capaz de garantir o funcionamento estável e ininterrupto da caldeira a gás.
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