Al calentar una casa privada, un tema bastante importante es la estabilización de la presión en la caldera. Si la presión es baja, la caldera no podrá funcionar. Si la presión es alta, el equipo de calefacción se desgastará rápidamente. Para estabilizar la presión, conectar a la caldera Tanque de expansión.
Tanque de expansión
El propósito del tanque de expansión.
Se necesita un tanque de expansión para compensar la presión del refrigerante en el sistema de calefacción. La diferencia de presión surge debido a un cambio en su temperatura durante el proceso de calentamiento, ya que su volumen cambia en función de la temperatura.
EN sistemas de calefacción cerrados Se utiliza un tanque de expansión de diseño cerrado y sellado. Dentro del tanque hay membrana elásticaque lo divide en dos partes. Una de las partes del tanque contiene aire a presión, la segunda parte es penetrada por el refrigerante.
La circulación del refrigerante en un sistema de calefacción cerrado es proporcionada por una bomba de circulación. EN sistema de calefacción abierto la bomba no es necesaria y, por lo tanto, cualquier recipiente puede actuar como tanque, el refrigerante al que se drenará directamente de las tuberías de calefacción.
Vaso de expansión en un sistema de calefacción cerrado
Dispositivo de tanque de expansión
El trabajo del tanque de expansión es compensar el cambio en el volumen del refrigerante en la caldera y el circuito. Cuando la caldera se calienta, el líquido aumenta de volumen y parte del líquido entra en el tanque de expansión. Por lo tanto, el equipo está protegido de un fuerte aumento de presión y ruptura.
Ver lo mismo: cálculo del volumen del tanque de expansión.
Estructuralmente, el tanque consta de un cuerpo, dividido en su interior por una membrana en dos cámaras. La cámara de aire tiene un pezón para bombear o purgar aire. Aquí también se conecta un manómetro. Este dispositivo le permite controlar qué presión habrá en el tanque de expansión del sistema de calefacción. La cámara de agua está conectada con una tubería al sistema de calefacción. Con la expansión térmica, el agua ingresa a la cámara de fluido y comprime la membrana, aumentando la presión en la cámara de aire.
Cuando el líquido se enfría, el volumen disminuye y la membrana lo aprieta nuevamente dentro del sistema.
Al elegir el tamaño del tanque, se debe tener en cuenta que su volumen debe ser al menos el 15% del volumen de todo el líquido que circula en el sistema. Cuando se usa anticongelante, el volumen del tanque debe ser al menos el 20% del líquido total.
Ventajas de un sistema de calefacción cerrado
- La primera ventaja de un sistema de calefacción cerrado es que el tanque se puede instalar donde sea conveniente para usted, en uno abierto, solo en el ático o en algún otro punto alto del sistema. Y debido a la estanqueidad, el refrigerante prácticamente no se evapora.
- El medio de calefacción siempre está saturado de aire en un sistema de calefacción abierto, lo que provoca corrosión en las tuberías de calefacción y los radiadores. En uno cerrado, como saben, esto no puede suceder.
- En un sistema cerrado, las pérdidas en el tanque son menores que en un sistema abierto, que se calienta muy rápidamente y tiene una mayor sensibilidad. Además, la diferencia de temperaturas en un sistema cerrado es menor, lo que permite un uso más prolongado de los equipos de calefacción.
- El sistema cerrado es adecuado para una variedad de radiadores, convectores y cortinas de aire, puede conectar el sistema de "piso cálido". Además, se puede agregar una caldera de calentamiento indirecto para ACS a un sistema cerrado.
Cálculo del volumen del tanque de membrana de expansión.
Para determinar el volumen del tanque de membrana de expansión, es necesario determinar el volumen total del sistema de calefacción, que consta de varios volúmenes:
- tubería;
- dispositivo de calentamiento;
- caldera.
La forma más sencilla de determinar el volumen requerido del tanque es Calcule el 10% del volumen total del sistema de calefacción. Si es de 500 litros, entonces necesita un tanque con un volumen de 50 litros.
Si el volumen del tanque de la membrana de expansión es menor de lo necesario, esto tendrá malas consecuencias. Las grietas comenzarán a aparecer, el agua caliente se filtrará a través de las roscas y el tanque en sí. puede deteriorarse muy rápidamente y habrá que cambiarlo.
El tanque de membrana se selecciona individualmente para cada sistema de calefacción.
Consejo... Si se instalan válvulas de seguridad en un sistema de calefacción cerrado, se puede evitar la acumulación de presión y proteger todo el sistema.
Diseño de tanque de expansión
Los tanques pueden ser con la posibilidad de reemplazar la membrana por una nueva, o generalmente no separables. Para fijar el tanque en la pared, se pueden suministrar soportes y abrazaderas, y patas especiales para instalar el tanque en el piso. La membrana del tanque, a su vez, también puede ser de diferentes diseños.
Los modelos no desmontados están equipados con una membrana en forma de diafragma, menos comúnmente una membrana en forma de globo. Se estira bajo presión, por lo que puede considerarse una cámara de agua independiente. Se utiliza una brida especial para reemplazar este tipo de membrana.
Diseño de tanque de expansión
Cálculo del volumen del tanque.
Para determinar volumen del tanque puedes seguir el camino más simple. Es decir, tome el 10% del volumen del portador de calor utilizado, que se calcula en la etapa del diseño del sistema de calefacción. O puede drenar el refrigerante viejo y llenar uno nuevo midiendo el volumen con un medidor.
También puede averiguar el volumen de radiadores y tuberías, para obtener el volumen del sistema de calefacción, del cual deberá tomar el 10%.
También hay una forma de calcular el tanque usando la fórmula:
V = (E * C * (Pmax + 1)) / (Pmax + Pmin), donde
E es el coeficiente de expansión del refrigerante indicado en el paquete,
Pmax y Pmin son las presiones de trabajo máxima y mínima del sistema, respectivamente.
Debe decirse que no es necesario realizar cálculos para un sistema de calefacción abierto, pero para uno cerrado aún vale la pena. Además, si la caldera ya tiene un tanque incorporado, en caso de escasez de su volumen, se instala uno nuevo.
En caso de escasez de volumen del tanque, el volumen del refrigerante disminuye y la presión en el sistema de calefacción desciende, ya que comienza a drenar al alcantarillado. Con una escasez crítica de refrigerante, el funcionamiento de la caldera puede simplemente detenerse.
Si en este momento estás en casa, solo necesitas agregar el refrigerante. Si no está en casa, el sistema de calefacción comenzará a descongelarse. Y tampoco hay nada bueno en el funcionamiento de una caldera en estado crítico.
Por lo tanto, es mejor realizar siempre dichos cálculos y comprar un tanque un poco más grande que el requerido.
Tipos - Tanques abiertos
Los tanques de expansión abiertos se caracterizan por el hecho de que deben instalarse exclusivamente en el punto más alto del sistema de calefacción. Un lugar así podría ser, por ejemplo, un ático. Pero el obstáculo para la expansión del refrigerante no es la única función de este tipo de dispositivos, ya que también evitan que el agua hierva en las tuberías y reponen sus reservas en los casos en que se ha producido una fuga por cualquier motivo.
El tanque se puede utilizar tanto con circulación natural como forzada.
- Si la circulación es natural, entonces el tanque debe estar conectado a la línea principal, por lo que "en combinación" también será un colector de aire.
- Si el refrigerante se mueve a la fuerza a través del sistema, entonces el tanque se conecta a la tubería de retorno para que el agua en el sistema no hierva.
En general, un tanque abierto es un depósito del que emergen cuatro tubos:
- Expansión.
- Circulante.
- Desbordamiento.
- Señal.
Un tubo de expansión conduce al sistema de calefacción, que se encuentra en la parte superior del tanque. También hay un tubo de desbordamiento, que es necesario en los casos en que el tanque está demasiado lleno y es necesario drenar el agua en la alcantarilla. En la parte inferior, respectivamente, hay un tubo de señal equipado con un bloqueo, y el tubo de circulación es necesario para que el refrigerante en el tanque no se congele y la temperatura general se mantenga permanentemente. Si lo desea, puede tomar una medida adicional más, que "aseguraría" la tubería de circulación: aislar el tanque con material aislante térmico.
¡Importante! Hoy en día, estos tanques prácticamente no se utilizan en sistemas de calefacción debido a la gran cantidad de desventajas.
Entre estas deficiencias, me gustaría destacar las siguientes:
- Estos sistemas no están diseñados para altas presiones.
- Su diseño es muy voluminoso y voluminoso.
- Debido al hecho de que el sistema está abierto, junto con el agua, el aire también ingresa a la tubería, lo que tiene el efecto más negativo en la superficie de las tuberías; pronto se formará corrosión en ellas. Lo mismo se aplica a otros elementos metálicos.
- Dichos tanques deben instalarse solo en el punto más alto, y esto, como ve, es un costo adicional.
Presión del vaso de expansión
Algunas calderas tienen la función de ajustar manualmente la presión mediante un expansor. De lo contrario, debería ser aproximadamente 0,3 atmósferas más baja que la presión de funcionamiento del sistema de calefacción en una casa privada de campo. Y suele ser igual a de 1,5 a 1,8 atmósferas, terminamos con alrededor de 1,6 atmósferas como máximo o 1,2 como mínimo.
Para medir la presión en el tanque, conecte un manómetro a la boquilla en la parte superior del tanque, debajo de la tapa de plástico. Debajo de la cubierta hay un carrete a través del cual se puede aliviar el exceso de presión. Solo necesita doblar la placa y liberar el aire a la presión normal.
Para aumentar la presión, la bomba del automóvil junto con el manómetro debe conectarse al pezón y luego bombear al nivel requerido. ¡No olvide que todas estas operaciones deben realizarse cuando el tanque está desconectado del sistema de calefacción! En este caso, el refrigerante debe drenarse por completo.
Tanque de expansión instalado
Tanque cerrado (membrana)
El tanque de expansión de membrana para calefacción carece de todas esas desventajas que el sistema anterior literalmente desborda. Sin embargo, también tiene algunos requisitos, sin los cuales la instalación no sería posible. En primer lugar, necesita un manómetro y, en segundo lugar, también necesita un dispositivo para regular la presión manualmente, de lo contrario, la presión superará todas las normas permitidas (que es de tres a cuatro bares, dependiendo de las condiciones y características específicas del sistema). modelo).
Este tipo de tanque se instala muy cerca de la caldera y se alimenta a la tubería de retorno. Esto es necesario para que el refrigerante no hierva. Durante la instalación, se debe prestar especial atención a la confiabilidad de los sujetadores, ya que durante la operación, el peso del tanque puede aumentar significativamente.
De hecho, este tanque de expansión para calefacción es un recipiente de metal, que puede ser de forma plana o cilíndrica. La cavidad interior del tanque está dividida en varias zonas mediante una membrana de goma. En una de estas zonas hay gas o aire comprimido (el grado de su compresión debe indicarse en la hoja de datos). En consecuencia, en el estado inactivo, todo el volumen del depósito se llena de gas. Antes de iniciar el sistema, la presión en el tanque se iguala a la presión en todo el sistema de calefacción.
Luego, cuando la temperatura aumenta, el agua ingresa al área especialmente designada en el tanque, y en la parte de "gas", la presión aumenta al valor del sistema de calefacción.Si hay una cantidad suficientemente grande de refrigerante en él, entonces la presión del aire debe controlarse cuidadosamente. Para ello, los sistemas están equipados con compresores especiales que mantienen el valor preestablecido.
Como puede adivinar por el nombre, la parte principal de dicho tanque es la membrana. Ella, por cierto, puede ser de dos tipos:
- La membrana de diafragma a menudo no se puede reemplazar en caso de avería, pero se utiliza principalmente en tanques de pequeño volumen.
- Por el contrario, el diafragma de la vejiga se puede cambiar fácilmente en caso de falla. También se diferencia en que el refrigerante que contiene no contacta directamente con la superficie del tanque, por lo que la vida útil de este último aumenta significativamente.
La posición del vaso de expansión en el sistema de calefacción.
En un sistema de calefacción cerrado, el tanque debe instalarse después de la caldera, pero frente a la bomba, para crear un flujo en la dirección opuesta. Para conectar la bomba, se debe instalar una T en la tubería, el tanque se atornilla a la salida perpendicular, que debe tener una dirección vertical hacia arriba.
Recomendamos que instale la siguiente T después del tanque, de modo que se le instale una válvula de cierre. Por lo tanto, puede verificar el tanque sin drenar el refrigerante. Apague el tanque y verifique la presión, que debe estar en cero.
Resumiendo todo lo anterior, podemos concluir que un sistema de calefacción cerrado con tanque de expansión es una solución casi universal para la mayoría de tipos de calderas, radiadores y otros equipos de calefacción.
También es muy recomendable realizar cálculos para la instalación del tanque. Un sistema de calefacción abierto es básicamente una opción para una casa de pueblo con un ático y una caldera de combustible sólido; en otras situaciones, este esquema no es muy adecuado.
