Quando si riscalda una casa privata, una questione piuttosto importante è la stabilizzazione della pressione nella caldaia. Se la pressione è bassa, la caldaia non potrà funzionare. Se la pressione è alta, l'attrezzatura di riscaldamento si consumerà rapidamente. Per stabilizzare la pressione, collegarsi alla caldaia vaso di espansione.
Vaso di espansione
Scopo del vaso di espansione
È necessario un vaso di espansione per compensare la pressione del liquido di raffreddamento nell'impianto di riscaldamento. La differenza di pressione si verifica a causa di un cambiamento della sua temperatura durante il processo di riscaldamento, poiché il suo volume cambia a seconda della temperatura.
NEL impianti di riscaldamento chiusi viene utilizzato un serbatoio di espansione di un design sigillato chiuso. Dentro la vasca c'è membrana elasticache lo divide in due parti. Una delle parti del serbatoio contiene aria sotto pressione, la seconda parte è penetrata dal liquido di raffreddamento.
La circolazione del liquido di raffreddamento in un sistema di riscaldamento chiuso è fornita da una pompa di circolazione. NEL impianto di riscaldamento aperto la pompa non è necessaria, quindi qualsiasi contenitore può fungere da serbatoio, il liquido di raffreddamento in cui verrà scaricato direttamente dalle tubazioni del riscaldamento.
Vaso di espansione in un impianto di riscaldamento chiuso
Dispositivo vaso di espansione
Il lavoro del vaso di espansione è quello di compensare la variazione del volume del liquido di raffreddamento nella caldaia e nel circuito. Quando la caldaia si riscalda, il liquido aumenta di volume e parte del liquido entra nel vaso di espansione. Pertanto, l'apparecchiatura è protetta da un forte aumento della pressione e dalla rottura.
Vedi lo stesso: calcolo del volume del vaso di espansione.
Strutturalmente, il serbatoio è costituito da un corpo, diviso all'interno da una membrana in due camere. La camera d'aria ha un nipplo per il pompaggio o lo spurgo dell'aria. Anche un manometro è collegato qui. Questo dispositivo consente di monitorare quale sarà la pressione nel vaso di espansione dell'impianto di riscaldamento. La camera dell'acqua è collegata con un tubo all'impianto di riscaldamento. Con l'espansione termica, l'acqua entra nella camera del fluido e comprime la membrana, aumentando la pressione nella camera d'aria.
Quando il liquido si raffredda, il volume diminuisce e la membrana lo spinge nuovamente nel sistema.
Quando si sceglie la dimensione del serbatoio, si deve tenere presente che il suo volume deve essere almeno il 15% del volume di tutto il liquido circolante nel sistema. Quando si utilizza l'antigelo, il volume del serbatoio deve essere almeno il 20% del liquido totale.
Vantaggi di un sistema di riscaldamento chiuso
- Il primo vantaggio di un sistema di riscaldamento chiuso è che il serbatoio può essere installato dove è conveniente per te, in uno aperto, solo in soffitta o in qualche altro punto alto dell'impianto. E a causa della tenuta, il liquido di raffreddamento praticamente non evapora.
- Il mezzo di riscaldamento è sempre saturo di aria in un sistema di riscaldamento aperto, il che porta alla corrosione dei tubi di riscaldamento e dei radiatori. In uno chiuso, come sai, questo non può accadere.
- In un sistema chiuso, le perdite nel serbatoio sono inferiori rispetto a un sistema aperto, che si riscalda molto rapidamente e ha una maggiore sensibilità. Inoltre, la differenza di temperatura in un sistema chiuso è inferiore, il che consente un uso più lungo delle apparecchiature per il riscaldamento.
- Il sistema chiuso è adatto per un'ampia varietà di radiatori, convettori e barriere d'aria, è possibile collegare un sistema a "pavimento caldo". Inoltre, una caldaia a riscaldamento indiretto per ACS può essere aggiunta a un sistema chiuso.
Calcolo del volume del vaso a membrana di espansione
Per determinare il volume del vaso a membrana di espansione, è necessario determinare il volume totale del sistema di riscaldamento, che consiste in diversi volumi:
- tubatura;
- dispositivo di riscaldamento;
- caldaia.
Il modo più semplice per determinare il volume richiesto del serbatoio è calcolare il 10% del volume totale dell'impianto di riscaldamento. Se è di 500 litri, è necessario un serbatoio con un volume di 50 litri.
Se il volume del serbatoio a membrana di espansione è inferiore al necessario, ciò comporterà cattive conseguenze. Cominceranno ad apparire delle crepe, l'acqua calda colerà attraverso i fili e il serbatoio stesso può deteriorarsi molto rapidamente e dovrà essere cambiato.
Il serbatoio a membrana viene selezionato individualmente per ogni sistema di riscaldamento.
Consigli... Se le valvole di sicurezza sono installate in un sistema di riscaldamento chiuso, è possibile evitare l'accumulo di pressione e proteggere l'intero sistema.
Design del vaso di espansione
Le vasche possono essere sia con la possibilità di sostituire la membrana con una nuova, sia generalmente non separabili. Per il fissaggio del serbatoio al muro possono essere fornite staffe e fascette e apposite gambe per l'installazione del serbatoio a pavimento. La membrana del serbatoio, a sua volta, può anche essere di design diverso.
I modelli non smontati sono dotati di una membrana a forma di diaframma, meno comunemente una membrana a forma di palloncino. Si allunga sotto pressione, quindi può essere considerata una camera d'acqua indipendente. Una speciale flangia viene utilizzata per sostituire questo tipo di membrana.
Design del vaso di espansione
Calcolo del volume del serbatoio
Determinare volume del serbatoio puoi seguire il percorso più semplice. Cioè, prendi il 10% del volume del vettore di calore utilizzato, che viene calcolato nella fase di progettazione del sistema di riscaldamento. Oppure puoi scaricare il vecchio liquido di raffreddamento e riempirne uno nuovo misurando il volume con un metro.
Puoi anche scoprire il volume di radiatori e tubi, in modo da ottenere il volume del sistema di riscaldamento, da cui dovrai prendere il 10%.
C'è anche un modo per calcolare il serbatoio usando la formula:
V = (E * C * (Pmax + 1)) / (Pmax + Pmin), dove
E è il coefficiente di espansione del liquido di raffreddamento indicato sulla confezione,
Pmax e Pmin sono rispettivamente la pressione di esercizio massima e minima del sistema.
Va detto che per un sistema di riscaldamento aperto non è necessario effettuare calcoli, ma per uno chiuso ne vale comunque la pena. Inoltre, se la caldaia ha già un serbatoio integrato, in caso di mancanza del suo volume, ne viene installato uno nuovo.
In caso di mancanza di volume del serbatoio, il volume del liquido di raffreddamento diminuisce e la pressione nell'impianto di riscaldamento diminuisce, poiché inizia a defluire nella fogna. Con una carenza critica di refrigerante, il funzionamento della caldaia potrebbe semplicemente bloccarsi.
Se in questo momento sei a casa, ti basterà aggiungere semplicemente il liquido di raffreddamento. Se non sei a casa, l'impianto di riscaldamento inizierà a sbrinare. E non c'è niente di buono nemmeno nel funzionamento di una caldaia in uno stato critico.
Pertanto, è meglio eseguire sempre tali calcoli e acquistare un serbatoio leggermente più grande del necessario.
Tipi: serbatoi aperti
I vasi di espansione aperti sono caratterizzati dal fatto che devono essere installati esclusivamente nel punto più alto dell'impianto di riscaldamento. Un posto del genere potrebbe essere, ad esempio, un attico. Ma l'ostacolo all'espansione del liquido di raffreddamento non è l'unica funzione di questo tipo di dispositivo, poiché impediscono anche all'acqua di bollire nei tubi e reintegrano le sue riserve nei casi in cui si è verificata una perdita per qualsiasi motivo.
La vasca può essere utilizzata sia a circolazione naturale che forzata.
- Se la circolazione è naturale, allora il serbatoio deve essere collegato alla linea principale, motivo per cui sarà anche un collettore d'aria "in combinazione".
- Se il liquido di raffreddamento si muove forzatamente attraverso il sistema, il serbatoio viene collegato al tubo di ritorno in modo che l'acqua nel sistema non bolle.
In generale, un serbatoio aperto è un serbatoio da cui emergono quattro tubi:
- Espansione.
- Circolante.
- Overflow.
- Segnale.
Un tubo di espansione conduce all'impianto di riscaldamento, che si trova nella parte superiore del serbatoio. C'è anche un tubo di troppo pieno, necessario nei casi in cui il contenitore è troppo pieno ed è necessario scaricare l'acqua nella fogna. In basso, rispettivamente, c'è un tubo di segnale dotato di un blocco e il tubo di circolazione è necessario in modo che il liquido di raffreddamento nel serbatoio non si congeli e la temperatura complessiva sia mantenuta in modo permanente. Se lo desideri, puoi prendere un'altra misura aggiuntiva, che "metterebbe in sicurezza" il tubo di circolazione: isolare il serbatoio con materiale termoisolante.
Importante! Oggi tali serbatoi non vengono praticamente utilizzati negli impianti di riscaldamento a causa dell'elevato numero di svantaggi.
Tra queste carenze, vorrei evidenziare quanto segue:
- Tali sistemi non sono progettati per pressioni elevate.
- Il loro design è molto ingombrante e ingombrante.
- A causa del fatto che il sistema è aperto, insieme all'acqua, anche l'aria entra nella tubazione, il che ha l'effetto più negativo sulla superficie dei tubi: presto si formerà la corrosione su di essi. Lo stesso vale per altri elementi metallici.
- Tali serbatoi dovrebbero essere installati solo nel punto più alto e questo, vedi, è un costo aggiuntivo.
Pressione del vaso di espansione
Alcune caldaie hanno la funzione di impostare manualmente la pressione tramite un espansore. Altrimenti, dovrebbe essere di circa 0,3 atmosfere inferiore alla pressione di esercizio dell'impianto di riscaldamento in una casa privata di campagna. E di solito è uguale a da 1,5 a 1,8 atmosfere, si finisce con circa 1,6 atmosfere al massimo o 1,2 minimo.
Per misurare la pressione nel serbatoio, collegare un manometro al nipplo nella parte superiore del serbatoio, sotto il tappo di plastica. Sotto il coperchio è presente una bobina attraverso la quale è possibile scaricare la pressione in eccesso. Hai solo bisogno di piegare la piastra e rilasciare l'aria alla pressione normale.
Per aumentare la pressione, la pompa per l'auto insieme al manometro deve essere collegata al nipplo, quindi pompa al livello richiesto. Non dimenticare che tutte queste operazioni devono essere eseguite quando il serbatoio è scollegato dall'impianto di riscaldamento! In questo caso, il liquido di raffreddamento deve essere completamente scaricato.
Vaso di espansione installato
Serbatoio chiuso (membrana)
Il vaso di espansione a membrana per il riscaldamento è privo di tutti quegli inconvenienti sui quali il sistema precedente letteralmente ribolle. Tuttavia, ha anche alcuni requisiti, senza i quali l'installazione non sarebbe possibile. In primo luogo, ha bisogno di un manometro e, in secondo luogo, ha anche bisogno di un dispositivo per regolare la pressione manualmente, altrimenti la pressione supererà tutte le norme consentite (che è di circa tre o quattro bar, a seconda delle condizioni e delle caratteristiche specifiche del modello).
Questo tipo di serbatoio viene installato in prossimità della caldaia ed è alimentato al tubo di ritorno. Questo è necessario in modo che il liquido di raffreddamento non bolle. Durante l'installazione, è necessario prestare particolare attenzione all'affidabilità degli elementi di fissaggio, poiché durante il funzionamento il peso del serbatoio può aumentare in modo significativo.
Infatti, questo vaso di espansione per il riscaldamento è un contenitore metallico, che può essere di forma piatta o cilindrica. La cavità interna del serbatoio è suddivisa in più zone mediante una membrana in gomma. In una di queste zone è presente gas o aria compressa (il grado di compressione deve essere indicato nella scheda tecnica). Di conseguenza, nello stato inattivo, l'intero volume del serbatoio è riempito di gas. Prima di avviare il sistema, la pressione nel serbatoio è uguale alla pressione nell'intero sistema di riscaldamento.
Quindi, quando la temperatura aumenta, l'acqua entra nell'area appositamente designata nel serbatoio e nella parte "gas" la pressione aumenta fino al valore del sistema di riscaldamento.Se è presente una quantità sufficientemente grande di refrigerante, la pressione dell'aria deve essere controllata attentamente. Per questo gli impianti sono dotati di appositi compressori che mantengono il valore preimpostato.
Come puoi intuire dal nome, la parte principale di un tale serbatoio è la membrana. Lei, a proposito, può essere di due tipi:
- La membrana del diaframma spesso non può essere sostituita in caso di guasto, ma viene utilizzata principalmente in serbatoi di piccolo volume.
- Al contrario, il diaframma della vescica può essere facilmente cambiato in caso di guasto. Differisce anche dal fatto che il liquido di raffreddamento in esso contenuto non viene a contatto direttamente con la superficie del serbatoio, a causa della quale la durata di quest'ultimo aumenta in modo significativo.
La posizione del vaso di espansione nell'impianto di riscaldamento
In un impianto di riscaldamento chiuso, il serbatoio va installato dopo la caldaia, ma davanti alla pompa, in modo da creare un flusso nella direzione opposta. Per collegare la pompa è necessario installare un tee nel tubo, il serbatoio è avvitato sull'uscita perpendicolare, che deve avere una direzione verticale verso l'alto.
Si consiglia di installare il raccordo a T successivo dopo il serbatoio, in modo che su di esso sia stata installata una valvola di intercettazione. Pertanto, è possibile controllare il serbatoio senza scaricare il liquido di raffreddamento. Spegnere il serbatoio e controllare la pressione, che dovrebbe essere a zero.
Riassumendo tutto quanto sopra, possiamo concludere che un sistema di riscaldamento chiuso con un vaso di espansione è una soluzione quasi universale per la maggior parte dei tipi di caldaie, radiatori e altre apparecchiature di riscaldamento.
Si consiglia inoltre vivamente di effettuare calcoli per l'installazione del serbatoio. Un sistema di riscaldamento aperto è fondamentalmente un'opzione per una casa di paese con un attico e una caldaia a combustibile solido, in altre situazioni un tale schema non è molto adatto.
