Per qualsiasi sistema di riscaldamento chiuso, deve essere previsto un dispositivo per compensare l'espansione del liquido di raffreddamento. Ciò è necessario per mantenere l'integrità delle tubazioni, dei radiatori e dello scambiatore di calore della caldaia. Oltre alla presa d'aria standard, è necessario installare serbatoi a membrana per sistemi di riscaldamento: installazione, calcolo, il cui principio di funzionamento influisce direttamente sull'efficienza di riscaldamento di un edificio residenziale.
Scopo e caratteristiche dei serbatoi a membrana per il riscaldamento
Per prima cosa devi conoscere le qualità funzionali di questo dispositivo. Quando l'acqua viene riscaldata nei tubi, si verifica l'espansione naturale e l'aumento della pressione. Se il valore supera il valore standardizzato, è necessario un meccanismo di stabilizzazione. È a questo scopo che sono destinati i serbatoi a membrana per impianti di riscaldamento, che possono differire per caratteristiche tecniche e progettuali.
Rappresentano un contenitore sigillato, diviso in 2 aree: camere d'acqua e d'aria. Tra di loro si trova una membrana elastica. Un corrispondente tubo di derivazione è previsto per il collegamento dell'acqua e un sistema di aumento della pressione è situato nella camera d'aria. Il principio di funzionamento di un vaso a membrana di espansione per un impianto di riscaldamento è quello di aumentare il volume utile a seguito dello spostamento della membrana elastica verso la camera d'aria. Per fare ciò, è necessario collegare il tubo dell'acqua al tubo di riscaldamento e creare una pressione nella camera d'aria, il cui valore non deve superare il valore nominale per l'impianto di riscaldamento.
L'installazione di un serbatoio a membrana in un sistema di riscaldamento presenta i seguenti vantaggi:
- Stabilizzazione automatica dell'espansione critica del liquido di raffreddamento;
- Nessuna perdita d'acqua per evaporazione;
- Installabile sia per acqua distillata che per impianti antigelo;
- Installazione semplice e sostituzione della membrana quando viene superata la sua durata.
Ma come scegliere il giusto serbatoio a membrana per il riscaldamento, il cui principio di funzionamento è così semplice? Per fare questo, devi prima familiarizzare con le sue varietà.
Un serbatoio a membrana per il riscaldamento è in linea di principio simile a quello di un sistema di approvvigionamento idrico. Ma il design di quest'ultimo non è progettato per le alte temperature. I produttori li contrassegnano in blu e quelli riscaldanti in rosso.
Tipi di serbatoi a membrana
A prima vista, il design del dispositivo è abbastanza semplice. Tuttavia, per diversi impianti di riscaldamento con specifiche caratteristiche tecniche, è necessario selezionare il modello corretto di vaso di espansione a membrana per il riscaldamento. Considera i modelli più popolari che possono essere installati sia in impianti domestici che industriali.
Serbatoio fisso
La loro caratteristica è che il serbatoio a membrana per il riscaldamento secondo le istruzioni non è pieghevole. quelli. la membrana elastica non può essere smontata e sostituita con una nuova. Nonostante questo apparentemente svantaggio, questi modelli hanno un vantaggio significativo: un costo accessibile. Ecco perché sono installati per piccoli impianti di riscaldamento con pressione del tubo relativamente stabile. Spesso, il calcolo di un serbatoio a membrana per il riscaldamento implica una pressione costante nella camera d'aria, che il produttore specifica ulteriormente.Ma se esiste la probabilità di superare il tasso di espansione critico del liquido di raffreddamento, è necessario installare un diverso tipo di struttura.
Flangiato con membrana sostituibile
Per installare una nuova membrana è prevista una flangia nella struttura su cui è montata. Pertanto, è possibile regolare il volume del serbatoio a membrana per il riscaldamento, installare lozioni elastiche con diversi indicatori di elasticità. Tali modelli sono montati per sistemi di riscaldamento con un'alta probabilità di sovrappressione nei tubi. Prima di tutto, questo vale per le caldaie a combustibile solido, dove è impossibile regolare rapidamente il livello di riscaldamento dell'acqua. I serbatoi possono essere realizzati di tipo orizzontale e verticale. Per sostituire la membrana è necessario rimuovere la flangia, smontare quella vecchia e installarne una nuova al suo posto. Il produttore più popolare di tali modelli è l'azienda Wester, un serbatoio di riscaldamento a membrana, che si trova sia in una piccola casa privata che nell'impianto di riscaldamento di un'officina di produzione.
Il volume utile di un serbatoio di riscaldamento a membrana dipende dalla sua forma. Per i sistemi di grandi dimensioni, è meglio scegliere strutture cilindriche e i modelli piatti saranno ottimali per il riscaldamento con una lunghezza del tubo corta.
Calcolo del serbatoio a membrana
Tuttavia, la scelta del design non è l'unico parametro dei serbatoi a membrana per l'impianto di riscaldamento. Una quantità importante è il volume in una camera, vale a dire il suo fattore di riempimento. Il calcolo corretto di un serbatoio a membrana per il riscaldamento è impossibile senza i seguenti parametri:
- Il volume totale del liquido di raffreddamento nel sistema è C. Come è noto dal corso di fisica della scuola, quando la temperatura aumenta ogni 10 gradi, il liquido aumenta dello 0,3%. Questo è ciò che influenzerà principalmente il volume di riempimento del serbatoio;
- La pressione massima e minima nel sistema. Spesso il valore critico non supera le 5 atm;
- Fattore di riempimento (Kzap). Dipende direttamente dagli indicatori di pressione nei tubi. Nella tabella è possibile trovare il valore richiesto per uno specifico serbatoio a membrana. Nelle istruzioni, il produttore indica il valore nominale del fattore di riempimento.
Dovresti anche prendere in considerazione il coefficiente di espansione per l'acqua E, che è 0,034 a 85 ° C. Inoltre, il calcolo viene eseguito secondo la formula. Supponiamo che il volume totale dell'impianto di riscaldamento sia di 410 litri, la pressione minima sia di 1 atm e la pressione massima sia di 3,5 atm. Il fattore di riempimento sarà quindi pari a 0,55 e il volume utile del serbatoio sarà uguale.
Questo è il volume calcolato ottimale del serbatoio a membrana per il riscaldamento. Se necessario, può essere modificato verso l'alto, ma non oltre il 15%.
Un calcolo accurato del volume di un serbatoio a membrana per il riscaldamento è consigliato solo dopo aver letto le istruzioni del produttore. Contiene tutti i dati necessari per i calcoli, nonché possibili errori e deviazioni.
Fasi di installazione del serbatoio
Per un'installazione qualificata di un serbatoio a membrana in un sistema di riscaldamento, è necessario che la stanza soddisfi le condizioni operative. La temperatura al suo interno non dovrebbe scendere al di sotto di 0 gradi con un indicatore di umidità stabile. È necessario determinare il luogo di installazione, poiché il sistema è caratterizzato da cadute di pressione durante il suo avvio. Pertanto, non è consigliabile installare serbatoi a membrana di espansione per il riscaldamento immediatamente dopo la caldaia sul tubo di uscita.
Il criterio successivo è l'assenza di turbolenze nei flussi d'acqua che possono simulare la sovrapressione. È meglio montare serbatoi a membrana per sistemi di riscaldamento sul tubo di ritorno davanti alla pompa di circolazione. La tecnologia di installazione consiste nell'eseguire i seguenti passaggi:
- Collegamento della pipeline. Tipicamente, il diametro dell'ugello del vaso di espansione è 3/4. Pertanto, nel tubo di ritorno deve essere installato un idoneo canale filettato;
- L'installazione non deve essere ostacolata da oggetti o elementi del sistema. Sono escluse le sollecitazioni meccaniche esterne sul serbatoio;
- È meglio usare i modelli di paronite come guarnizioni, poiché resistono bene alla pressione e alle alte temperature;
- Il vaso di espansione a membrana per riscaldamento è necessariamente dotato di valvola di sfiato. È necessario stabilizzare e regolare la pressione nella camera d'aria.
Ogni volta che viene avviato un sistema di riscaldamento chiuso, sulla membrana agirà una pressione maggiore. Pertanto, si consiglia di verificarne lo stato almeno una volta ogni 2 anni e, se necessario, sostituirlo.
Questo è un tipico schema di installazione che non tiene conto delle caratteristiche di un particolare sistema di riscaldamento e dei suoi elementi costitutivi. Durante l'installazione si devono evitare errori frequenti, che possono portare a un funzionamento non corretto dei serbatoi a membrana per impianti di riscaldamento. Prima di tutto - impostazione del valore massimo di pressione nella camera d'aria. Dovrebbe essere inferiore del 10-15% rispetto al valore critico calcolato. Altrimenti, la membrana non si espanderà verso la camera, il che porterà allo scoppio dei tubi e al guasto dei radiatori di riscaldamento. Per evitare ciò, è necessario installare un manometro, raccomandato da Wester, i cui serbatoi di riscaldamento a membrana sono caratterizzati da un'elevata affidabilità.
Per installare un serbatoio a membrana nell'impianto di riscaldamento, assicurarsi che tale serbatoio non sia presente nella caldaia di riscaldamento. Se il suo volume non è sufficiente secondo i calcoli, è possibile montare un serbatoio aggiuntivo.
Suggerimenti per la scelta di un serbatoio a membrana
Prima di tutto, è necessario determinare il design del vaso di espansione a membrana destinato al riscaldamento. Se non sono previsti picchi di pressione critici, il volume totale del liquido di raffreddamento è ridotto: è possibile selezionare un modello di tipo fisso economico. In tutti gli altri casi, i serbatoi a membrana sono necessari per i sistemi di riscaldamento pieghevoli, poiché è molto più economico cambiare la membrana elastica rispetto all'intera struttura. Inoltre, quando si sceglie, è necessario tenere conto dei seguenti fattori:
- Lo spessore del metallo della cassa. Deve essere di almeno 1 mm;
- Rivestimento protettivo interno ed esterno. Poiché tutti i serbatoi a membrana progettati per gli impianti di riscaldamento sono realizzati in metallo, i processi di corrosione non dovrebbero pregiudicare la loro integrità;
- Riduzione delle dispersioni termiche grazie a uno strato isolante aggiuntivo. Il volume relativamente grande della camera dell'acqua può influire negativamente sulla diminuzione della temperatura dell'acqua nei tubi. Se il design non prevede uno strato termoisolante, puoi realizzarlo da solo utilizzando schiuma di polietilene o materiale simile;
- Presta attenzione al design. Secondo le istruzioni, il serbatoio a membrana per il riscaldamento può essere di tipo orizzontale o verticale. È vietata l'installazione in qualsiasi altra posizione.
E, soprattutto, dovresti acquistare solo modelli da produttori affidabili. Questi includono i serbatoi di espansione per il riscaldamento di Wester. Insieme ad esso, i prodotti delle società Zilmet (Italia), Aquasystem (Italia) e Sprut (Cina) sono caratterizzati da buoni indicatori di qualità. Il loro costo medio varia da 2 a 5 mila rubli, a seconda del volume.
Nonostante le buone caratteristiche di funzionamento, oltre ai vasi a membrana di espansione dell'impianto di riscaldamento è installata una valvola di sicurezza di scarico. Se la pressione nelle tubazioni supera il valore critico anche per il vaso di espansione, la valvola rimuoverà l'acqua in eccesso.
Il materiale video presenta un altro metodo per calcolare il volume del vaso di espansione:
