La fiabilité, la stabilité et la longue durée de vie de tous les réseaux d'ingénierie sont directement liées au calcul correct des composants. Un vase d'expansion pour le chauffage est un élément important dans la conception du chauffage de l'air dans une maison privée. Il n'y a pas de bagatelles dans la sélection et l'installation. Rester dans des gelées sans chaleur signifie mettre en danger votre santé, ainsi que provoquer des pannes de radiateurs et de canalisations.
Objectif de l'appareil
Les propriétés physiques du liquide - augmenter de volume lorsqu'il est chauffé et impossibilité de compression à basse pression - impliquent l'installation obligatoire de vases d'expansion dans les systèmes de chauffage.
Lorsqu'elle est chauffée de 10 à 100 degrés, l'eau augmente de volume de 4 % et les liquides glycoliques (antigels) de 7 %.
Un chauffage construit à l'aide d'une chaudière, de canalisations et de radiateurs a un volume interne fini. L'eau chauffée dans la chaudière, augmentant de volume, ne trouve pas sa sortie. La pression dans les tuyaux, radiateur, échangeur de chaleur monte à des valeurs critiques qui peuvent rompre des éléments structurels, faire sortir les joints.
Les systèmes de chauffage privés peuvent supporter, selon le type de tuyaux et de radiateurs, jusqu'à 5 atm. Les soupapes de sécurité des groupes de sécurité ou des protections de chaudière se déclenchent à 3 bar. Cette pression survient lorsque l'eau est chauffée dans un récipient fermé à 110 degrés. Les limites de travail sont considérées comme étant de 1,5 à 2 atm.
Pour accumuler l'excès de liquide de refroidissement, des vases d'expansion sont installés.
Après refroidissement, le volume du liquide de refroidissement revient à ses valeurs précédentes. Pour empêcher l'aération des radiateurs, l'eau est renvoyée dans le système.
Tous les types d'appareils possibles sont divisés en deux classes: vases d'expansion pour le chauffage, fermés et ouverts.
Type ouvert
Les réservoirs de type ouvert pour le chauffage sont le plus souvent utilisés dans les systèmes à gravité (gravité).
Conception de réservoir
Pour l'autoproduction, vous aurez besoin de n'importe quel conteneur - un seau, un bidon, une section de tuyau de grand diamètre.
Un trou est pratiqué dans le fond du réservoir à travers lequel le réservoir est connecté au système de chauffage au moyen d'un tuyau d'alimentation. Dans la partie supérieure, un couvercle est installé à travers lequel le niveau du liquide de refroidissement est surveillé et, si nécessaire, un appoint est effectué.
Le réservoir n'est pas laissé sans couvercle pour éviter que la poussière, les insectes et les corps étrangers ne pénètrent dans l'eau.
Pour plus de commodité, une vanne d'air est installée dans le couvercle. Dans ce cas, le système est rempli par un robinet séparé de l'alimentation en eau - la vanne libère de l'air, mais ne permettra pas à l'excès d'eau de déborder.
Un vase d'expansion est monté au point le plus élevé du système de chauffage. Selon le principe des vases communicants, le liquide de refroidissement ne s'écoulera pas du réservoir.
Pour plus de sécurité, le conteneur est équipé d'un tuyau de trop-plein avec sortie à l'égout ou à l'extérieur de la maison. Si trop de liquide est collecté, il sera évacué par le tuyau en mode sûr, sans inonder la pièce.
Il n'est pas souhaitable d'utiliser des récipients en plastique, car la température de l'eau / de l'antigel avant d'entrer dans les radiateurs est proche de 90 degrés ou plus. Le plastique s'effondrera, le liquide de refroidissement se déversera dans la pièce (dans le grenier).
Fonctionnement de l'appareil
Lorsque le caloporteur se réchauffe, il se dilate. Le surplus est déchargé dans l'expandeur. Après refroidissement, l'eau retourne à la tuyauterie et au système de radiateurs.
Le réservoir communique avec de l'air dont l'excès est évacué dans la pièce.
Configuration requise pour l'appareil
Il n'y a pas de grandes exigences pour la conception du réservoir. Deux conditions sont réunies :
- choisir un volume de conteneur suffisant pour assurer les cycles de chauffage et de refroidissement ;
- le réservoir doit être en communication avec l'air.
La forme peut être quelconque, mais il n'est pas souhaitable que les dimensions horizontales (largeur ou diamètre) soient supérieures aux dimensions verticales (hauteur). Plus la surface est grande, plus l'eau s'évapore lorsqu'elle est chauffée, par conséquent, vous devrez faire plus de contrôle et d'appoint.
Pour les systèmes ouverts, seule l'eau est choisie comme liquide de refroidissement. Les additifs à base d'alcool et de glycol s'évaporent rapidement de l'antigel chauffé, ce qui augmente considérablement les coûts d'entretien - le liquide de refroidissement devra être complété régulièrement et en grande quantité. Comme additifs, des produits chimiques dangereux lorsqu'ils sont inhalés sont souvent utilisés, qui, lorsqu'ils sont évaporés, nuisent à la santé des résidents.
Avantages et inconvénients
Les avantages et les inconvénients sont liés à la conception et au fonctionnement de l'appareil.
Les propriétés positives incluent :
- le bon marché de l'appareil acheté et la possibilité de le fabriquer vous-même à partir de matériaux de récupération ;
- simplicité de conception, dans laquelle il n'y a pas d'éléments mécaniques supplémentaires (pompes, membranes);
- la possibilité de ne pas modifier le système lors du remplacement de la chaudière à gravité (gravité) par un appareil de chauffage à circulation forcée;
- autonomie de travail;
Dans le même temps, l'utilisation de systèmes gravitaires et de vases d'expansion ouverts n'est pas toujours possible. Des restrictions sont imposées sur le nombre d'étages du bâtiment - pas plus de 6 à 7 mètres du bas de la chaudière au niveau supérieur du liquide de refroidissement dans le réservoir.
Le niveau d'eau doit être vérifié régulièrement, y compris en été. En cas de manque d'eau, la circulation du liquide de refroidissement s'arrêtera. Le contact entre les cavités internes des tuyaux métalliques et des radiateurs provoque une oxydation ou une corrosion, ce qui réduit la durée de vie du chauffage. De plus, les dépôts de rouille créent une résistance hydraulique à l'écoulement de l'eau.
N'utilisez pas de systèmes de chauffage ouverts si des chaudières à électrodes sont utilisées dans le système, qui sont exigeantes sur la composition chimique du liquide de refroidissement. Au fur et à mesure de l'évaporation, la conductivité change, ce qui affecte les performances du chauffe-eau.
Calcul de volume
Le plus souvent, l'eau du robinet est utilisée pour faire le plein du système de chauffage. Sa température ne change pas beaucoup tout au long de l'année. En moyenne, les valeurs tendent vers 13 degrés en hiver et autour de 16-18 en été. Lorsqu'elle est chauffée de 10 à 90 degrés, l'eau ajoutera 4,5% en volume. L'antigel augmentera de 6 à 7,5 % en volume.
Compte tenu de la nécessité d'une petite réserve, le volume du vase d'expansion doit être de 10% de la capacité totale de l'échangeur de chaleur de la chaudière, de la tuyauterie et des radiateurs.
Vous pouvez calculer approximativement le volume requis de différentes manières. Ils le font au stade de la conception et de l'achat des matériaux.
La capacité d'une section du radiateur est indiquée dans le passeport du produit. Le volume du liquide de refroidissement dans un mètre courant du tuyau est calculé en fonction des données de tableaux spéciaux. Par exemple, un mètre de tuyau en acier de ¾ de pouce contient 0,43 litre d'eau et un tuyau de 2 pouces en contient environ 2,4 litres. En additionnant les données obtenues, la capacité approximative du système de chauffage est obtenue.
La deuxième façon est pratique. Le système fini, sans réservoir, est rempli d'eau. Le volume est obtenu en fonction des relevés du compteur ou du nombre de seaux d'eau si le remplissage est effectué manuellement.
Exigences du site d'installation
Un vase d'expansion de type ouvert est installé au point le plus élevé du système. Il s'agit généralement du deuxième étage ou du grenier.
Dans le premier cas, il est préférable de choisir un local non résidentiel - pendant l'opération de chauffage, le liquide de refroidissement fait du bruit lorsqu'il se déplace dans les tuyaux, les gargouillis sonnent désagréables, surtout la nuit. De plus, une partie de l'eau s'évapore, augmentant l'humidité dans la pièce.
Lors de l'installation d'un réservoir dans le grenier, des mesures sont prises pour isoler le conteneur. Si cela n'est pas fait, la majeure partie de la chaleur (10 % du liquide de refroidissement dans le réservoir) réchauffera l'air.
Lorsque l'alimentation en liquide de refroidissement est interrompue, le réservoir non isolé se refroidit rapidement. Au bout d'un moment, l'eau va geler. Même si le réservoir ne se rompt pas, les tuyaux d'alimentation devront être chauffés.
Fournit un accès rapide au couvercle pour vérifier le niveau et ajouter de l'eau.
Type fermé
Le vase d'expansion pour le chauffage de type fermé est monté dans des systèmes à circulation forcée du liquide de refroidissement.
Avantages de conception :
- étanchéité - l'eau (antigel) ne bout pas et ne peut pas se répandre dans la pièce;
- installation dans n'importe quelle section du pipeline;
- un liquide antigel peut être versé dans le système, ce qui exclut le dégivrage lors de pannes de courant d'urgence;
- contrôle de l'état du liquide de refroidissement par des instruments ;
- manque de contact avec l'air et un taux de propagation de la corrosion plus faible.
Les modèles scellés sont plus chers que les options ouvertes, mais dans l'estimation totale du système de chauffage, le coût prend une petite partie.
L'étanchéité de la structure ne permet pas à l'eau "en excès" de s'écouler, la pression peut donc atteindre des valeurs critiques. À cet égard, lors de l'installation de vases d'expansion fermés, un groupe de sécurité doit être installé, ce qui augmente également les coûts.
Options de conception
La conception des citernes peut varier, mais le même principe demeure partout.
Le corps est fait de métal durable par estampage. L'intérieur est recouvert d'un composé anti-corrosion.
Le réservoir est divisé en une cavité d'air et de travail par une membrane élastique résistante aux produits chimiques.
Il y a des chars bleus et rouges en vente. Les articles bleus sont pour l'approvisionnement en eau. Il est interdit de les utiliser pour le chauffage, car les membranes ne sont pas conçues pour des températures élevées. Pour le chauffage, seuls les réservoirs rouges sont achetés.
Un tuyau de dérivation fileté est soudé dans la partie inférieure du corps pour le raccordement à la canalisation.
Un mamelon avec une bobine est installé sur le côté opposé. À travers elle, jusqu'à ce que le système soit rempli, une pression de 1 à 1,5 atm est créée dans la cavité d'air. Ceci est nécessaire pour démarrer les chaudières avec automatisation.
La partie principale est une membrane élastique en butyle ou en éthylène-propylène qui divise le réservoir en deux cavités.
Au fur et à mesure qu'il se réchauffe, le liquide de refroidissement est expulsé dans la chambre de travail du réservoir. Le joint de membrane se déforme, l'air se comprime, tout en augmentant la pression. Si la pression dans le système dépasse 3 - 3,5 atm, le groupe de sécurité fonctionnera, purgeant une partie du liquide en excès. Sur certains modèles, la soupape de sécurité est déjà intégrée en usine.
Lorsque l'eau se refroidit, la pression diminue, le liquide de refroidissement s'écoule du réservoir dans la canalisation.
Caractéristiques d'installation
L'installation du réservoir dans le système ou son remplacement (réparation) n'est pas difficile, même pour un maître ayant peu de compétences en plomberie.
Un ensemble d'outils et d'accessoires nécessitera au minimum :
- clés;
- enroulement sur le fil selon les préférences du maître (lin, fum);
- adaptateurs de filetage (si nécessaire);
- support pour fixer le réservoir au mur.
Avant le démarrage de l'installation, un audit des ressources matérielles disponibles est réalisé et le nécessaire est acheté en supplément.
Exigences d'installation:
- L'étanchéité du réservoir permet de l'installer n'importe où, mais la préférence est donnée à la section du tuyau de retour à l'entrée même de la chaudière. À ce stade, la température du liquide de refroidissement est d'environ 40-50 degrés (à la sortie de la chaudière 90-100), ce qui prolongera la durée de vie de la membrane.
- La pompe de circulation est placée plus près de la chaudière afin de ne pas créer de turbulence d'eau.
- Le réservoir est connecté via une connexion à déconnexion rapide (américaine) afin qu'il puisse être rapidement démonté pour réparation ou remplacement.
- Un robinet à tournant sphérique est monté devant le réservoir (jusqu'à l'américain), en le fermant, vous pouvez retirer le réservoir sans vidanger le liquide de refroidissement de tout le système.
- Le réservoir doit être fixé sur une base murale solide ; pour cela, le kit comprend un support de fixation et une pince du diamètre requis. Sans une fixation fiable, lors du remplissage avec un liquide de refroidissement, la masse du réservoir peut atteindre 20-30 kg, ce qui peut endommager les tuyaux d'alimentation.
Après l'installation, vous pouvez vérifier le système en action.
Un vase d'expansion est un composant obligatoire des systèmes de chauffage, à partir des caractéristiques de conception dont ils procèdent lors du choix de l'un ou l'autre type de capacité de réserve. L'installation est simple et ne nécessite aucune configuration tout en répondant aux exigences d'installation importantes.
