Pressão no tanque de expansão de uma caldeira a gás: normas + como bombear e ajustar

Uma caldeira a gás de circuito único ou duplo é o equipamento que torna a nossa vida em uma casa ou apartamento mais confortável. Os fabricantes agora produzem uma enorme variedade de aparelhos a gás que diferem 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.

Após analisar as possíveis causas de falhas nos equipamentos a gás, chegamos à conclusão de que geralmente ocorrem problemas de funcionamento porque a pressão no tanque de expansão da caldeira a gás ou do aquecedor de água está incorretamente ajustada. No artigo, entenderemos por que é necessário um tanque de expansão, como bombear ar de forma independente para ele e ajustar a pressão ideal.

Para que serve um tanque de expansão?

Durante o aquecimento, a água tende a se expandir - com o aumento da temperatura, o volume de líquido aumenta. No circuito do sistema de aquecimento, a pressão começa a subir, o que pode afetar destrutivamente os equipamentos de gás e a integridade dos tubos.

O tanque de expansão (expanomat) serve como um reservatório adicional no qual o excesso de água formada como resultado do aquecimento é extraído. Quando o líquido esfria e a pressão se estabiliza, ele retorna através dos tubos de volta ao sistema.

O tanque de expansão atua como um tampão protetor, extingue martelo de água, que são constantemente formados no sistema de aquecimento devido à constante ativação e desativação da bomba e também eliminam a possibilidade de congestionamentos de ar.

Para reduzir a probabilidade de congestionamento de ar e evitar danos à caldeira a gás por golpe de aríete, o tanque de expansão deve ser montado na frente do gerador de calor, no retorno

Existem duas opções diferentes para a implementação de tanques de amortecimento: tipos aberto e fechado.Eles diferem não apenas no design, mas também no método, bem como no local da instalação. Considere os recursos de cada um desses tipos em mais detalhes.

Tanque de expansão aberto

Um tanque aberto é montado na parte superior do sistema de aquecimento. Tanques são feitos de aço. Na maioria das vezes eles têm uma forma retangular ou cilíndrica.

Geralmente, instale esses tanques de expansão no sótão ou no sótão. A instalação sob o teto é possível. Certifique-se de prestar atenção ao isolamento térmico da estrutura

Existem várias saídas na estrutura do tanque de tipo aberto: para entrada de água, saída de líquido resfriado, entrada do tubo de controle e também tubo de saída para drenagem do líquido de arrefecimento no esgoto. Leia mais sobre o dispositivo e os tipos de tanque aberto em que escrevemos nosso outro artigo.

Recursos de tanque aberto:

• controla o nível de líquido refrigerante no circuito de aquecimento;
• se o regime de temperatura diminuiu no sistema, compensa o volume de refrigerante;
• quando a pressão no sistema muda, o tanque atua como uma zona tampão;
• o excesso de líquido de arrefecimento é removido do sistema para o esgoto;
• remove o ar do circuito.

Apesar da funcionalidade dos tanques de expansão abertos, eles quase nunca são usados. Uma vez que eles têm muitas desvantagens, por exemplo, o tamanho grande do tanque, a tendência à corrosão. Sua instalação é realizada em sistemas de aquecimento que funcionam apenas com circulação natural de água.

Expanomat fechado

Em sistemas de aquecimento em circuito fechado, geralmente é montado um tanque de expansão do tipo membrana, ideal para qualquer tipo de caldeira a gás e com muitas vantagens.

Expansomat é um recipiente hermético, que no meio é dividido por uma membrana elástica. Na primeira metade, o excesso de água será colocado, e na segunda - ar comum ou nitrogênio.

Os tanques de expansão fechados para aquecimento são geralmente pintados de vermelho. Uma membrana está localizada dentro do tanque, é feita de borracha. Um elemento necessário para manter a pressão no tanque de expansão

Os tanques de expansão de membrana 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 fechados.

Vantagens dos tipos de membrana de tanques:

• facilidade de auto-instalação;
• resistência à corrosão;
• trabalhar sem reabastecimento regular do líquido de refrigeração;
• falta de contato da água com o ar;
• capacidade de trabalho sob carga aumentada;
• aperto.

Os acessórios para gás geralmente são equipados com um tanque de expansão. Mas o tanque adicional da fábrica nem sempre é configurado corretamente e pode ser incluído 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 das características do projeto. Os padrões são indicados pelo fabricante no passaporte do produto.

Normalmente, a pressão em um novo tanque de amortecedor é de 1,5 atm. Mas essa configuração pode não ser adequada para um sistema de aquecimento específico. As configurações de fábrica são fáceis de redefinir. Para esses fins, no caso do tanque de expansão, existe um acessório especial (para alguns fabricantes, este é um carretel para bombeamento), por meio do qual a pressão do ar é ajustada.

O mamilo está localizado no lado do ar do cilindro. Com ele, você pode liberar excesso de pressão ou, inversamente, bombear o tanque

Para o funcionamento normal da 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 aumentada em volume não poderá entrar no tanque.

Em pequenas casas e apartamentos para sistemas de aquecimento fechados, a pressão no tanque de expansão é geralmente aceitável na faixa de 0,8-1,0 bar (atm). Mas não menos que 0,7 bar, já que muitas caldeiras a gás têm proteção e o dispositivo simplesmente não liga.

Verifique o nível de pressão do tanque todos os anos. Se for notada uma corrida de cavalos pressão no sistema de aquecimento, isso significa que o ar saiu do tanque mais úmido e precisa ser bombeado.

Como definir a pressão ideal?

Os manômetros são instalados no sistema de aquecimento, com a ajuda da qual a pressão no circuito é controlada. No próprio tanque de expansão não há acessórios para instalar o dispositivo de medição. Mas há um mamilo ou carretel para liberar e bombear ar ou gás. O mamilo é o mesmo que nas 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 ar para dentro do tanque de expansão, até a bomba manual de automóvel mais simples, com manômetro ou compressor automático, é adequada

Antes de liberar excesso de pressão ou bombear ar para o tanque de expansão de uma caldeira a gás doméstica, é necessário preparar o sistema. O manômetro mostra o valor em MPa, os dados obtidos devem ser convertidos em atmosferas ou barras: 1 Bar (1 atm) = 0,1 MPa.

Algoritmo de Medição de Pressão:

1. Desligue a caldeira a gás. Aguarde até a água parar de circular pelo sistema.
2. Na área com o tanque hidráulico, feche todas as válvulas de corte e drene o líquido de refrigeração através do encaixe de drenagem. Para caldeiras com tanque embutido, a linha de retorno é desligada, assim como o suprimento de água.
3. Conecte a bomba ao bico do tanque.
4. Infle o ar para indicadores de 1,5 atm. Espere um pouco para que os restos de água vazem, deixe o ar entrar novamente.
5. Feche as válvulas das válvulas de parada e do compressor para bombear a pressão para os parâmetros especificados no passaporte ou para a pressão de nível no sistema menos 0,2 atm. Se o tanque for bombeado, o excesso de ar será liberado.
6. Remova a bomba do bico, aperte a tampa e feche o encaixe de drenagem. Despeje água no sistema.

Você pode verificar o ajuste correto da pressão do ar quando a caldeira atingir os parâmetros operacionais.

Se o tanque for bombeado corretamente, a agulha do manômetro durante a medição mostrará um conjunto suave de pressão sem saltos e solavancos

Se a pressão do ar no tanque de expansão estiver ajustada incorretamente, todo o sistema de aquecimento poderá funcionar mal. Se o expansor for bombeado, as propriedades de compensação não funcionarão. Como o ar empurrará o excesso de água quente para fora do tanque, aumentando a pressão nos tubos do sistema de aquecimento.

E com leituras de baixa pressão da capacidade de compensação, a água simplesmente empurra a membrana e enche todo o tanque. Como resultado, quando a temperatura do líquido de arrefecimento aumentar, uma válvula de segurança funcionará.

Às vezes, nas caldeiras a gás de circuito duplo, os fusíveis são acionados mesmo se a pressão do tanque de expansão embutido estiver definida corretamente. Isso indica que o volume do tanque é muito pequeno para esse sistema de aquecimento. Nesta situação, é recomendável montar um tanque hidráulico adicional.

Finalidade de um tanque adicional de uma caldeira de circuito duplo

Como regra, os tanques de compensação 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 líquido de arrefecimento circulando no sistema de aquecimento. Sob condições operacionais normais, esse tanque de expansão é suficiente para um pequeno apartamento ou casa.

Ao instalar radiadores de forma e tamanho fora do padrão, é imperativo que o sistema de aquecimento seja equipado com um tanque de expansão adicional. Como mais água é colocada nessas baterias

Se a área de aquecimento for grande, instale piso quente ou muitos radiadores nas salas, o volume da capacidade embutida padrão será pequeno, pois é usada mais água.

Quando aquecido, o excesso de líquido de refrigeração 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, é improvável que uma caldeira a gás seja ligada automaticamente.

Para evitar tais conseqüências negativas, um tanque de expansão adicional com uma membrana projetada para uma caldeira a gás de duplo circuito é instalado no sistema de aquecimento. Quando o tanque padrão estiver completamente cheio, a água entrará no tanque hidráulico de reserva. Após o resfriamento, o líquido retorna aos radiadores.

Cálculo do volume do tanque de expansão

Não é difícil garantir uma operação estável do sistema de aquecimento; o principal é escolher o volume certo do tanque de compensação. O cálculo do volume do trocador deve ser feito levando em consideração o modo de operação mais intensivo da caldeira a gás. Nos primeiros arranques do aquecimento, a temperatura do ar ainda não é muito baixa; portanto, o equipamento funcionará com uma carga média. Com o advento do gelo, a água aquece mais e sua quantidade aumenta, exigindo mais espaço adicional.

Recomenda-se selecionar um tanque com capacidade de pelo menos 10 a 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 líquido de refrigeração em todo o sistema de aquecimento.

Métodos para calcular o volume de água no sistema de aquecimento:

1. Drene completamente o líquido de refrigeração dos tubos para baldes ou outro recipiente, para que o volume possa ser calculado.
2. Despeje água nos canos através do hidrômetro.
3. Os volumes estão resumidos: capacidade da caldeira, quantidade de líquido em radiadores e tubulações.
4. Cálculo da potência da caldeira - a potência da caldeira instalada é multiplicada por 15. Ou seja, para uma caldeira de 25 kW, serão necessários 375 litros de água (25 * 15).

Após o cálculo da quantidade de líquido de refrigeração (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 cabe no sistema de aquecimento pode ser muito maior. Portanto, o volume do tanque de expansão é sempre selecionado com uma pequena margem

Os métodos de cálculo são bastante complexos. Para casas térreas, use a seguinte fórmula:

Volume do tanque de expansão = (V * E) / D,

Onde

• D - um indicador da eficácia do tanque;
• E - coeficiente de expansão líquida (para água - 0,0359);
• V - a quantidade de água no sistema.

O indicador de eficiência do tanque é obtido pela fórmula:

D = (Pmax - Ps) / (Pmax +1),

Onde

• Ps= 0,5 bar é um indicador da pressão de carga do tanque 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 potência 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 circuito duplo já tenha um reservatório embutido de 6-8 litros, mas analisando os resultados dos cálculos, entendemos que ela não funcionará de maneira estável para o sistema de aquecimento sem instalar um tanque de expansão adicional.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Você pode aprender como calcular independentemente o volume de um tanque hidráulico e ajustar sua pressão, visualizando os vídeos abaixo.

Maneira fácil de determinar o volume do tanque de expansão:

Instruções para o auto-ajuste do nível de pressão no tanque de expansão:

Caldeiras a gás devem necessariamente estar equipadas com tanques de expansão. Eles “absorvem” o excesso de transferência de calor resultante do aquecimento e impedem a formação de congestionamentos de ar. Nos tipos de equipamento com circuito duplo, esses dispositivos são montados, mas geralmente seu volume é insuficiente para o funcionamento do aquecimento sem problemas.

Os tanques de compensação devem ser selecionados com base na pressão e volume do líquido de refrigeração no sistema. É importante configurar corretamente o tanque, caso contrário ele não será capaz de garantir uma operação ininterrupta e estável da caldeira a gás.

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