Os sistemas de aquecimento autônomos são muito populares na construção suburbana. A sua criação permite que o dono da casa se sinta independente das utilidades, economize significativamente nas contas de aquecimento. Além disso, em alguns casos, a conexão ao sistema principal de fornecimento de calor é simplesmente impossível. Em termos gerais, um sistema de aquecimento individual em uma casa particular com refrigerante líquido consiste em um dispositivo que aquece a água (pode operar com diferentes tipos de combustível) e um sistema de circulação de refrigerante quente.
O projeto e a construção de um sistema de circulação de água desempenham um papel importante na criação de um sistema de aquecimento autônomo de alta qualidade. É composto por vários componentes, e entre eles o tanque de expansão para aquecimento desempenha um papel importante, se não o decisivo! Para o pleno funcionamento do sistema, o tanque é simplesmente necessário, torna o sistema mais completo e sem ele o funcionamento é impossível em princípio! É como um carro que só pode dirigir se todos os seus componentes e montagens estiverem configurados e funcionando corretamente!
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As principais funções do tanque de expansão para aquecimento ou por que é necessário?
O tanque de expansão em sistemas de aquecimento individuais tem um papel importante no recebimento da parte excedente da água transportadora de calor. Quando aquecida, a água pode alterar seu volume e, em sistemas de aquecimento, a temperatura do refrigerante não é um valor constante. Assim, ao criar um sistema de circulação de água quente hermética completamente fechado, existe um risco significativo de ruptura dos elementos de conexão como resultado do aumento da pressão. A água é uma substância praticamente incompressível e mesmo a conexão mais confiável feita de plástico brasado, assim como qualquer metal, não pode resistir à sua pressão.
Considere como um tanque de expansão funciona em um sistema de aquecimento individual, quais são os tipos de tanques de expansão, como escolher esse equipamento corretamente e quais sutilezas devem ser levadas em consideração ao instalá-lo em uma casa particular.
Princípios de funcionamento do tanque de expansão
Vamos dar um exemplo físico simples. Suponha que a temperatura da água de transporte de calor líquido em nosso sistema de aquecimento tenha subido apenas 10 graus. Isso pode ser devido ao funcionamento mais intenso do dispositivo de aquecimento, causado por uma temperatura externa mais baixa. Após esse aumento de temperatura, o volume de água que circula em um sistema fechado aumentará 0,3%.
Parece - não um valor muito grande. No entanto, a água (ou anticongelante usado como refrigerante) é incompressível, ou seja, uma forte sobrepressão se acumula gradualmente no sistema. Para evitar que essa pressão destrua os elementos de conexão do sistema de aquecimento, a água deve ter espaço para se expandir.Este espaço será o tanque de expansão. Com um refrigerante frio, ele não fica completamente cheio, mas quando aquecido, o nível de água aumenta, o que mantém a pressão no sistema de circulação de água em um nível normal.
Dispositivo de tanque de expansão
Em um sistema de aquecimento individual com um transportador de calor líquido instalado e pronto para operação, o tanque de expansão se parece com o mostrado na figura (Fig. 2). Em alguma literatura, esse dispositivo é chamado de "expansomat" - do termo inglês "expansion" - expansão).
Existem os seguintes tipos principais de tanques de expansão para sistemas de aquecimento:
- Tanque do tipo fechado.
- Tanque do tipo aberto.
Tipo aberto do tanque de expansão
Em sistemas de aquecimento mais antigos, um tanque de expansão do tipo aberto era frequentemente usado. Até agora, tais dispositivos são montados em sistemas nos quais não há bombas de circulação que garantam a circulação do refrigerante.
No entanto, o tanque de tal sistema tem suas desvantagens:
- Em primeiro lugar, em tal sistema, é necessário monitorar constantemente o nível do líquido de arrefecimento.
- A água de tal sistema pode evaporar.
- Os tanques do tipo aberto enferrujam rapidamente quando em contato com a água.
- O projeto do sistema com tanque aberto envolve sua instalação exclusivamente no ponto superior, o que nem sempre é possível, sendo simplesmente trabalhoso.
Tipo de tanque de expansão fechado
Nos sistemas em que o refrigerante circula pelos circuitos através de bombas em funcionamento, são instalados apenas tanques de expansão do tipo fechado.
Este é um dispositivo mais complexo, no qual há uma membrana especial localizada em um recipiente hermeticamente fechado para o refrigerante.
As membranas em tais tanques são divididas em diafragma e balão. Em qualquer caso, a membrana divide o recipiente em duas partes. O primeiro contém um gás inerte bombeado sob pressão (para evitar corrosão) ou ar comum, e o segundo, quando a pressão no sistema de aquecimento aumenta, entra excesso de refrigerante.
Assim que a temperatura do refrigerante em tal sistema aumenta, sua parte em excesso corre para o tanque de expansão. A membrana muda sua configuração (como um balão) e o volume de ar ou gás em outra parte do tanque de expansão diminui. Os gases, como você sabe, são facilmente comprimidos, mas também tendem a se expandir.
Quando o refrigerante esfria, os gases em expansão empurram a membrana e empurram o excesso de refrigerante de volta para o sistema de aquecimento.
Tipos de tanques de expansão fechados
Com o mesmo dispositivo básico, os tanques de expansão do tipo fechado podem ser divididos em vários outros tipos:
- Um tanque com uma membrana substituível, também chamada de flangeada.
- Tanque com membrana não substituível.
O custo dos tanques do segundo tipo é menor e são mais populares entre os consumidores. No entanto, os tanques de diafragma substituíveis podem suportar grandes quedas de pressão no sistema, aumentando drasticamente sua eficiência. Além disso, eles são mais fáceis de manter e a membrana pode ser substituída se estiver danificada.
O tanque de expansão flangeado pode ser feito em duas versões: vertical e horizontal. Uma característica distintiva dos tanques de expansão desse tipo é a ausência de contato entre o refrigerante e a superfície do tanque. Expandindo líquido está localizado dentro de uma espécie de casulo de membrana, portanto, não há motivos para corrosão na superfície do tanque.É bastante fácil trocar essa membrana: o flange é simplesmente desaparafusado e o trabalho de reparo é realizado.
Nos tanques de expansão de membrana, o maior risco de dano ao elemento de membrana ocorre no momento da partida do sistema, quando a pressão no mesmo aumenta abruptamente.
Quando grandes volumes de refrigerante estão no sistema, o nível de pressão normal é produzido por meio de um manômetro. Esse dispositivo é conectado a uma válvula de segurança, cujo valor limite em uma casa particular é definido como 3-4 bar.
Como escolher e instalar um tanque de expansão
Em primeiro lugar, o tanque de expansão selecionado em termos de dimensões geométricas deve corresponder ao volume do refrigerante no sistema. Preste atenção especial a isso ao escolher. A compra de um tanque excessivamente pequeno pode reduzir toda a sua eficácia a zero.
Preste atenção especial às características do dispositivo de membrana. Deve manter suas propriedades de trabalho em toda a faixa de temperatura planejada no sistema de aquecimento. Além disso, a membrana deve resistir a possíveis surtos de pressão, para os quais deve ter uma certa margem de flexibilidade.
É necessário instalar um tanque de expansão no sistema de aquecimento de uma casa particular de acordo com o projeto preparado, se você mesmo não puder preparar tal projeto, não deixe de procurar ajuda de profissionais!
Lembre-se de que os tanques abertos para expandir o refrigerante só podem ser instalados na parte superior do sistema de aquecimento. Geralmente eles têm uma conexão rosqueada localizada na parte inferior do dispositivo.
Ao mesmo tempo, um tanque de expansão do tipo fechado pode ser instalado em qualquer lugar do sistema de aquecimento. É desejável que o local de sua instalação seja diretamente após a bomba de circulação na direção do refrigerante.
Observe que um tanque de expansão de qualquer tipo, quando cheio de água, aumenta significativamente sua massa, o que impõe requisitos adicionais à resistência de seu sistema de fixação. Forneça acesso livre ao tanque de aquecimento, especialmente para dispositivos com membrana substituível.
Ao instalar um tanque de expansão, é obrigatório instalar um manômetro e uma válvula de segurança no sistema de aquecimento, que servirá como a “última linha de defesa” em caso de expansão excessiva não planejada do refrigerante.
Se você selecionar cuidadosamente e montar tudo corretamente, poderá ter certeza de uma operação longa e ininterrupta dos circuitos de aquecimento.
Vídeo de treinamento sobre a operação de um tanque de expansão para aquecimento em uma casa particular