Pour tout système de chauffage fermé, un dispositif doit être prévu pour compenser la dilatation du liquide de refroidissement. Ceci est nécessaire pour préserver l'intégrité des tuyaux, des radiateurs et de l'échangeur de chaleur de la chaudière. En plus de l'évent standard, des réservoirs à membrane pour les systèmes de chauffage doivent être installés: installation, calcul, dont le principe de fonctionnement affecte directement l'efficacité de chauffage d'un bâtiment résidentiel.
But et caractéristiques des réservoirs à membrane pour le chauffage
Vous devez d'abord connaître les qualités fonctionnelles de cet appareil. Lorsque l'eau est chauffée dans les tuyaux, il se produit une expansion naturelle et une augmentation de la pression. Si la valeur dépasse la valeur normalisée, un mécanisme de stabilisation est requis. C'est à cette fin que les réservoirs à membrane sont destinés aux systèmes de chauffage, qui peuvent différer par leurs caractéristiques techniques et de conception.
Ils représentent un conteneur scellé, divisé en 2 zones - chambres à eau et à air. Une membrane élastique est située entre eux. Pour raccorder l'eau, un tuyau de dérivation correspondant est fourni et un système de montée en pression est situé dans la chambre à air. Le principe de fonctionnement d'un vase d'expansion à membrane pour un système de chauffage est d'augmenter le volume utilisable du fait du déplacement de la membrane élastique vers la chambre à air. Pour ce faire, il est nécessaire de connecter un tuyau d'eau au tuyau de chauffage et de créer une pression dans la chambre à air dont la valeur ne doit pas dépasser la valeur nominale du système de chauffage.
L'installation d'un réservoir à membrane dans un système de chauffage présente les avantages suivants :
- Stabilisation automatique de la dilatation critique du liquide de refroidissement ;
- Aucune perte d'eau due à l'évaporation ;
- Peut être installé pour les systèmes d'eau distillée et d'antigel;
- Installation et remplacement simples de la membrane lorsque sa durée de vie est dépassée.
Mais comment choisir le bon réservoir à membrane pour le chauffage, dont le principe de fonctionnement est si simple ? Pour ce faire, vous devez d'abord vous familiariser avec ses variétés.
Le réservoir à membrane pour le chauffage est similaire dans son principe à celui d'un système d'alimentation en eau. Mais la conception de ce dernier n'est pas conçue pour des températures élevées. Les fabricants les marquent en bleu et les chauffants en rouge.
Types de réservoirs à membrane
À première vue, la conception de l'appareil est assez simple. Cependant, pour différents systèmes de chauffage avec des caractéristiques techniques spécifiques, le bon modèle de vase d'expansion à membrane pour le chauffage doit être sélectionné. Considérez les modèles les plus populaires qui peuvent être installés dans les systèmes domestiques et industriels.
Réservoir fixe
Leur caractéristique est que le réservoir à membrane pour le chauffage selon les instructions n'est pas pliable. ceux. la membrane élastique ne peut pas être démontée et remplacée par une nouvelle. Malgré cet inconvénient apparent, ces modèles ont un avantage important - un coût abordable. C'est pourquoi ils sont installés pour les petits systèmes de chauffage avec une pression de tuyau relativement stable. Souvent, le calcul d'un réservoir à membrane pour le chauffage implique une pression constante dans la chambre à air, que le fabricant spécifie en outre.Mais s'il existe une probabilité de dépasser le taux de dilatation critique du liquide de refroidissement, il est nécessaire d'installer un type de structure différent.
Bride avec diaphragme remplaçable
Pour installer une nouvelle membrane, une bride est prévue dans la structure sur laquelle elle est montée. Ainsi, vous pouvez régler le volume du réservoir à membrane pour le chauffage, installer des lotions élastiques avec différents indicateurs d'élasticité. De tels modèles sont montés pour les systèmes de chauffage avec une forte probabilité de surpression dans les tuyaux. Tout d'abord, cela s'applique aux chaudières à combustible solide, où il est impossible de régler rapidement le niveau de chauffage de l'eau. Les réservoirs peuvent être de type horizontal et vertical. Pour remplacer la membrane, il est nécessaire de retirer la bride, de démonter l'ancienne et d'en installer une nouvelle à sa place. Le fabricant le plus populaire de ces modèles est la société Wester, un réservoir de chauffage à membrane, que l'on peut trouver à la fois dans une petite maison privée et dans le système de chauffage d'un atelier de production.
Le volume utilisable d'un ballon chauffant à membrane dépend de sa forme. Pour les grands systèmes, il est préférable de choisir des structures cylindriques, et les modèles plats seront optimaux pour le chauffage avec une courte longueur de tuyau.
Calcul du réservoir à membrane
Cependant, le choix de la conception n'est pas le seul paramètre des réservoirs à membrane pour le système de chauffage. Une quantité importante est le volume dans une chambre, à savoir son facteur de remplissage. Le calcul correct d'un réservoir à membrane pour le chauffage est impossible sans les paramètres suivants :
- Le volume total du liquide de refroidissement dans le système est de C. Comme le montre le cours de physique de l'école, lorsque la température augmente tous les 10 degrés, le liquide augmente de 0,3%. C'est ce qui affectera principalement le volume de remplissage du réservoir ;
- La pression maximale et minimale dans le système. Souvent, la valeur critique ne dépasse pas 5 atm ;
- Facteur de remplissage (Kzap). Cela dépend directement des indicateurs de pression dans les tuyaux. Dans le tableau, vous pouvez trouver la valeur requise pour un réservoir à membrane spécifique. Dans les instructions, le fabricant indique la valeur nominale du facteur de remplissage.
Il faut également tenir compte du coefficient de dilatation pour l'eau E, qui est de 0,034 à 85 °C. De plus, le calcul est effectué selon la formule. Supposons que le volume total du système de chauffage soit de 410 litres, que la pression minimale soit de 1 atm et que la pression maximale soit de 3,5 atm. Le facteur de remplissage sera alors égal à 0,55, et le volume utile du réservoir est égal.
Il s'agit du volume calculé optimal du réservoir à membrane pour le chauffage. Si nécessaire, il peut être modifié à la hausse, mais pas plus de 15 %.
Un calcul précis du volume d'un réservoir à membrane pour le chauffage n'est recommandé qu'après avoir lu les instructions du fabricant. Il contient toutes les données nécessaires aux calculs, ainsi que les erreurs et écarts possibles.
Étapes d'installation du réservoir
Pour une installation qualifiée d'un réservoir à membrane dans un système de chauffage, il est nécessaire que la pièce réponde aux conditions d'exploitation. La température à l'intérieur ne doit pas descendre en dessous de 0 degré avec un indicateur d'humidité stable. Il est nécessaire de déterminer le lieu d'installation, car le système se caractérise par des pertes de charge lors de son démarrage. Par conséquent, il n'est pas recommandé d'installer des réservoirs à membrane d'expansion pour le chauffage immédiatement après la chaudière sur le tuyau de sortie.
Le critère suivant est l'absence de turbulence dans les écoulements d'eau pouvant simuler une surpression. Il est préférable de monter des réservoirs à membrane pour les systèmes de chauffage sur le tuyau de retour devant la pompe de circulation. La technologie d'installation consiste à effectuer les étapes suivantes :
- Raccord de pipeline. Typiquement, le diamètre de la buse du vase d'expansion est de 3/4. Par conséquent, un canal fileté approprié doit être installé dans le tuyau de retour ;
- L'installation ne doit pas être entravée par des objets ou des éléments du système. Les contraintes mécaniques externes sur le réservoir sont exclues ;
- Il est préférable d'utiliser des modèles en paronite comme joints, car ils résistent bien à la pression et aux températures élevées;
- Le vase d'expansion à membrane pour le chauffage est obligatoirement équipé d'une vanne d'air. Il est nécessaire de stabiliser et de réguler la pression dans la chambre à air.
Chaque fois qu'un système de chauffage fermé est démarré, une pression accrue agit sur la membrane. Par conséquent, il est recommandé de vérifier l'état au moins une fois tous les 2 ans et, si nécessaire, de le remplacer.
Il s'agit d'un schéma d'installation typique qui ne prend pas en compte les caractéristiques d'un système de chauffage particulier et de ses éléments constitutifs. Lors de l'installation, des erreurs fréquentes doivent être évitées, ce qui peut entraîner un fonctionnement incorrect des réservoirs à membrane pour les systèmes de chauffage. Tout d'abord, régler la pression maximale dans la chambre à air. Elle doit être inférieure de 10 à 15 % à la valeur critique calculée. Sinon, la membrane ne se dilatera pas vers la chambre, ce qui entraînera un éclatement des tuyaux et une défaillance des radiateurs de chauffage. Pour éviter cela, il est nécessaire d'installer un manomètre, recommandé par Wester, dont les réservoirs de chauffage à membrane se caractérisent par une grande fiabilité.
Pour installer un réservoir à membrane dans le système de chauffage, assurez-vous qu'il n'y en a pas dans la chaudière de chauffage. Si son volume n'est pas suffisant selon les calculs, vous pouvez monter un réservoir supplémentaire.
Conseils pour choisir un réservoir à membrane
Tout d'abord, il est nécessaire de décider de la conception du vase d'expansion à membrane destiné au chauffage. Si des pics de pression critiques ne sont pas attendus, le volume total du liquide de refroidissement est petit - un modèle de type fixe peu coûteux peut être sélectionné. Dans tous les autres cas, des réservoirs à membrane sont nécessaires pour les systèmes de chauffage pliables, car il est beaucoup moins cher de changer la membrane élastique que la structure entière. De plus, lors du choix, vous devez prendre en compte les facteurs suivants:
- L'épaisseur du métal du boîtier. Il doit être d'au moins 1 mm ;
- Revêtement protecteur intérieur et extérieur. Étant donné que tous les réservoirs à membrane conçus pour les systèmes de chauffage sont en métal, les processus de corrosion ne devraient pas affecter leur intégrité;
- Réduction des pertes de chaleur grâce à une couche isolante supplémentaire. Le volume relativement important de la chambre à eau peut affecter négativement la diminution de la température de l'eau dans les tuyaux. Si la conception ne prévoit pas de couche d'isolation thermique, vous pouvez la fabriquer vous-même en utilisant de la mousse de polyéthylène ou un matériau similaire;
- Faites attention à la conception. Selon les instructions, le réservoir à membrane pour le chauffage peut être horizontal ou vertical. L'installation dans toute autre position est interdite.
Et surtout, vous ne devez acheter que des modèles de fabricants de confiance. Ceux-ci comprennent les vases d'expansion pour le chauffage de Wester. Parallèlement, les produits des sociétés Zilmet (Italie), Aquasystem (Italie) et Sprut (Chine) se caractérisent par de bons indicateurs de qualité. Leur coût moyen varie de 2 000 à 5 000 roubles, selon le volume.
Malgré les bonnes caractéristiques de fonctionnement, une soupape de sécurité de vidange est installée en plus des réservoirs à membrane d'expansion du système de chauffage. Si la pression dans les tuyaux dépasse la valeur critique même pour le vase d'expansion, la vanne éliminera l'excès d'eau.
Le matériel vidéo présente une autre méthode de calcul du volume du vase d'expansion :
