Presión óptima en un sistema de calefacción de tipo cerrado.

Depósito de expansión de membrana - principios de cálculo

A menudo, la razón por la cual se produce una pérdida de presión en el sistema de calefacción es la elección incorrecta de una caldera de calefacción de doble circuito.

Es decir, el cálculo tiene en cuenta el área del local en el que se realizará la calefacción. Este parámetro afecta la elección del área de los radiadores de calefacción, y usan una cantidad relativamente pequeña de refrigerante

Sin embargo, a veces, después del cálculo, los radiadores se reemplazan con tuberías para las que se usa una cantidad de agua mucho mayor (y este hecho no se tiene en cuenta). En consecuencia, es precisamente tal error en el cálculo lo que conduce a un nivel insuficiente de presión en el sistema.

Los tanques de expansión vienen en una variedad de tamaños.

Para el funcionamiento normal de un sistema de dos circuitos con 120 litros de refrigerante, un tanque de expansión con un volumen de 6-8 litros es suficiente. Sin embargo, este número se basa en un sistema que utiliza disipadores de calor. Al usar tuberías en lugar de radiadores, hay más agua en el sistema. En consecuencia, se expande más, llenando así completamente el depósito de expansión. Esta situación provoca un descenso de emergencia del exceso de líquido mediante una válvula especial. Esto hace que el sistema se apague. El agua se enfría gradualmente, su volumen disminuye. Y resulta que no hay suficiente líquido en el sistema para mantener la presión en un nivel normal.

Para evitar una situación tan desagradable (es poco probable que alguien esté contento con la falla del sistema de calefacción en la estación fría), es necesario calcular cuidadosamente el volumen del tanque de expansión requerido. En sistemas cerrados, complementados con una bomba de circulación, lo más racional es el uso de un tanque de expansión de membrana, que realiza la función de un elemento como un regulador de presión de calefacción.

Tabla para determinar el volumen máximo de líquido que puede contener el tanque

Por supuesto, es bastante difícil calcular la cantidad exacta de agua en las tuberías del sistema de calefacción. Sin embargo, se puede obtener un indicador aproximado multiplicando la potencia de la caldera por 15.Es decir, si se instala una caldera con una capacidad de 17 kW en el sistema, el volumen aproximado de refrigerante en el sistema será de 255 litros. Este indicador es útil para calcular el volumen apropiado del tanque de expansión.

El volumen del tanque de expansión se puede encontrar usando la fórmula (V * E) / D. En este caso, V es un indicador del volumen de refrigerante en el sistema, E es el coeficiente de expansión del refrigerante y D es el nivel de eficiencia del tanque.

D se calcula de esta manera:

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

Aquí Pmax es el nivel de presión máximo permitido durante la operación del sistema. En la mayoría de los casos - 2,5 bar. Pero Ps es el coeficiente de presión de carga del tanque, generalmente 0,5 bar. En consecuencia, sustituyendo todos los valores, obtenemos: D \u003d (2.5-0.5) / (2.5 +1) \u003d 0.57. Además, teniendo en cuenta que tenemos una caldera con una capacidad de 17 kW, calculamos el volumen del tanque más adecuado: (255 * 0.0359) / 0.57 \u003d 16.06 litros.

Asegúrese de prestar atención a la documentación técnica de la caldera. En particular, una caldera de 17 kW tiene un tanque de expansión incorporado, cuyo volumen es de 6,5 litros.

Por lo tanto, para que el sistema funcione correctamente y para evitar casos como caídas de presión en el sistema de calefacción, es necesario complementarlo con un tanque auxiliar con un volumen de 10 litros. Tal regulador de presión en el sistema de calefacción puede normalizarlo.

Aumento de presión

Las razones del aumento espontáneo de la presión en el circuito de calefacción, que conducen al funcionamiento de la válvula de seguridad, pueden ser las siguientes:

• Rotura de la válvula en el puente con el sistema de suministro de agua fría. Las válvulas de tornillo y las válvulas de macho tienen un problema común: no pueden proporcionar una estanqueidad absoluta cuando están bien cerradas.Las fugas generalmente son causadas por juntas de válvula de tornillo desgastadas o incrustaciones atrapadas entre esta y el asiento. Esto también puede ser provocado por un rasguño en el cuerpo y el tapón del grifo. Cuando la presión en un sistema de calefacción cerrado es superada por uno frío (esto sucede muy a menudo), el agua se filtra gradualmente en el circuito. Luego se descarga en el drenaje a través de una válvula de seguridad.
• No hay suficiente depósito de expansión. El calentamiento del refrigerante y el consiguiente aumento de su volumen no pueden compensarse por completo debido a la falta de espacio en el depósito. Los signos de este problema son un aumento de la presión directamente cuando se enciende o se enciende la caldera.

Para eliminar el primer mal funcionamiento, es mejor reemplazar la válvula con una válvula de bola moderna. Este tipo de válvulas se caracteriza por una estanqueidad estable en la posición cerrada y una gran vida útil. Aquí tampoco se necesita un mantenimiento frecuente. Por lo general, todo se reduce a apretar la tuerca prensaestopas debajo del mango después de unos cientos de ciclos de cierre.

Para resolver el segundo problema, deberá reemplazar el tanque de expansión eligiendo un tanque más grande. También existe la opción de equipar el circuito con un vaso de expansión adicional. Para que los sistemas funcionen sin fallas, el volumen del tanque de expansión debe ser aproximadamente 1/10 de la cantidad total de refrigerante.

A veces sucede que un aumento de presión provoca una bomba de circulación. Esto es típico para la sección de llenado después del impulsor, si la tubería tiene una alta resistencia hidráulica. La razón habitual es un diámetro subestimado.No hay necesidad de entrar en pánico en tal situación: este problema se resuelve simplemente instalando un grupo de seguridad (a una distancia suficiente de la bomba). La sustitución del relleno por un tubo de mayor diámetro sólo se justifica si existe una gran diferencia de temperatura entre los primeros radiadores de la caldera y los últimos radiadores en el sentido de circulación del refrigerante.

Tipos de presión en el sistema de calefacción.

Hay tres indicadores:

1. Estático, que se toma igual a una atmósfera o 10 kPa/m.
2. Dinámico, tenido en cuenta cuando se utiliza una bomba de circulación.
3. Trabajando, surgiendo de los anteriores.

Foto 1. Un ejemplo de un esquema de flejado para un edificio de apartamentos. El refrigerante caliente fluye a través de las tuberías rojas, el refrigerante frío fluye a través de las tuberías azules.

El primer indicador es responsable de la presión en las baterías y la tubería. Depende del largo de la correa. El segundo ocurre en el caso de movimiento forzado del fluido. El cálculo correcto permitirá que el sistema funcione de manera segura.

valor de trabajo

Se caracteriza por documentos reglamentarios y es la suma de dos componentes. Uno de ellos es la presión dinámica. Existe solo en sistemas con una bomba de circulación, que no se encuentra a menudo en edificios de apartamentos. Por lo tanto, en la mayoría de los casos, se toma como de trabajo un valor igual a 0,01 MPa por cada metro de tubería.

Valor mínimo

Se elige como el número de atmósferas a las que el agua no hierve si se calienta a más de 100 °C.

Temperatura, °C	Presión, atmósfera
130	1,8
140	2,7
150	3,9

El cálculo se realiza de la siguiente manera:

• determinar la altura de la casa;
• añadir un margen de 8 m, que evitará problemas.

Entonces, para una casa de 5 pisos de 3 metros cada uno, la presión será: 15 + 8 = 23 m = 2,3 atm.

Mecanismos de control

Para prevenir situaciones de emergencia en sistemas cerrados, se utilizan válvulas de alivio y derivación.

Reiniciar. Instalado con acceso al alcantarillado para descenso de emergencia del exceso de energía del sistema, protegiéndolo de la destrucción.

Foto 4. Válvula de alivio para el sistema de calefacción. Se utiliza para drenar el exceso de refrigerante.

derivación. Instalado con acceso a un circuito alternativo. Regula la presión diferencial enviando agua en exceso para eliminar el aumento en los siguientes tramos del circuito principal.

Los fabricantes modernos de accesorios de calefacción producen fusibles "inteligentes" equipados con sensores de temperatura que no responden a un aumento de la presión, sino a la temperatura del refrigerante.

Referencia. No es raro que las válvulas de alivio de presión se atasquen. Asegúrese de que su diseño tenga una varilla para retraer manualmente el resorte.

No olvide que cualquier problema en el sistema de calefacción de la casa está plagado no solo de pérdida de comodidad y costos. Las emergencias en la red de calefacción amenazan la seguridad de los residentes y del edificio. Por lo tanto, se necesita cuidado y competencia en el control de la calefacción.

Razones para el aumento de poder.

Un aumento descontrolado de la presión es una emergencia.

Puede que sea debido a:

• control automático defectuoso del proceso de suministro de combustible;
• la caldera funciona en modo de combustión alta manual y no se cambia a combustión media o baja;
• mal funcionamiento del tanque de la batería;
• falla del grifo de alimentación.

La razón principal es el sobrecalentamiento del refrigerante. ¿Qué se puede hacer?

1. Se debe comprobar el funcionamiento de la caldera y la automatización.En modo manual, reduzca el suministro de combustible.
2. Si la lectura del manómetro es críticamente alta, drene parte del agua hasta que la lectura caiga en el área de trabajo. A continuación, compruebe las lecturas.
3. Si no se detectan averías en la caldera, comprobar el estado del acumulador. Acepta el volumen de agua que aumenta cuando se calienta. Si el manguito de goma de amortiguación del tanque está dañado o no hay aire en la cámara de aire, se llenará completamente de agua. Cuando se calienta, el refrigerante no tendrá a dónde ser desplazado y el aumento en la presión del agua será significativo.

Revisar el tanque es fácil. Debe presionar el pezón en la válvula para llenar el tanque con aire. Si no hay silbido de aire, entonces la causa es una pérdida de presión de aire. Si aparece agua, la membrana está dañada.

Un aumento peligroso de la potencia puede tener las siguientes consecuencias:

• daño a los elementos de calefacción, hasta la ruptura;
• sobrecalentamiento del agua, cuando aparece una grieta en la estructura de la caldera, se producirá una vaporización instantánea, con la liberación de energía igual en potencia a una explosión;
• deformación irreversible de los elementos de la caldera, calentándolos y dejándolos en un estado inutilizable.

Lo más peligroso es la explosión de la caldera. A alta presión, el agua se puede calentar a una temperatura de 140 C sin hervir. Cuando aparece la más mínima grieta en la camisa del intercambiador de calor de la caldera o incluso en el sistema de calefacción al lado de la caldera, la presión cae bruscamente.

El agua sobrecalentada, con una fuerte disminución de la presión, hierve instantáneamente con la formación de vapor en todo el volumen. La presión aumenta instantáneamente debido a la vaporización, y esto puede provocar una explosión.

A alta presión y temperatura del agua superior a 100 C, la potencia no debe reducirse bruscamente cerca de la caldera. No llene la cámara de combustión con agua: pueden aparecer grietas debido a una fuerte caída de temperatura.

Es necesario tomar medidas para reducir la temperatura y reducir suavemente la presión drenando el refrigerante en pequeñas porciones en un punto alejado de la caldera.

Si la temperatura del agua es inferior a 95 C, corregida por el error del termómetro, entonces la presión se reduce por la descarga de parte del agua del sistema. En este caso, no se producirá vaporización.

¿Por qué está cayendo?

Los problemas de este tipo surgen con bastante frecuencia en el contexto de varios tipos de razones.

Fugas con y sin grietas

Las razones de su formación son:

• la aparición de una violación en la estructura del tanque de expansión debido a la formación de grietas en su membrana;

  ¡Referencia! El problema se identifica pellizcando el carrete con un dedo. Si hay un problema, el refrigerante fluirá de él.

  

  

  

  

  

  

  

  

  

• el refrigerante sale por el serpentín o intercambiador de calor del circuito de ACS, la normalización del sistema solo se puede lograr reemplazando estos elementos;
• la aparición de microfisuras y la fijación suelta de los dispositivos del sistema de calefacción, tales fugas son fáciles de detectar durante la inspección visual y son fáciles de eliminar por sí mismas.

Si no están presentes todas las razones anteriores, es posible la ebullición estándar del líquido en la caldera y su salida a través de la válvula de seguridad.

Liberación de aire del refrigerante.

Este tipo de problema ocurre inmediatamente después de llenar el sistema con líquido.

Para evitar la formación de bolsas de aire, dicho proceso debe realizarse desde su parte inferior.

¡Atención! Este procedimiento requiere solo agua fría. Durante el proceso de calentamiento pueden aparecer masas de aire disueltas en el refrigerante

Durante el proceso de calentamiento pueden aparecer masas de aire disueltas en el refrigerante.

Para normalizar el funcionamiento del sistema, se utiliza la desaireación mediante una grúa Mayevsky.

La presencia de un radiador de aluminio.

Las baterías hechas de este material tienen una característica desagradable: el refrigerante reacciona con el aluminio después de llenarlas. Se produce oxígeno e hidrógeno.

El primero crea una película de óxido desde el interior del radiador, y los grifos de Mayevsky eliminan el suministro de agua.

¡Importante! La formación de una película de óxido contribuye a una mayor conservación del sistema y el problema desaparece después de un par de días.

Causas comunes

Estos incluyen 2 casos principales:

1. Avería de la bomba de circulación. Si lo detiene y el control automático, entonces la preservación de los valores estables del manómetro indican precisamente esta razón.

   Cuando las lecturas del manómetro disminuyen, es necesario buscar una fuga de refrigerante.

2. Defecto del regulador. Cuando se verifica la capacidad de servicio y la posterior detección de averías, es necesario reemplazar dicho dispositivo.

Presión en el sistema de calefacción de una casa privada.

Todo queda claro cuando se instala en la vivienda un sistema abierto, comunicándose con el ambiente a través de un vaso de expansión. Aunque intervenga una bomba de circulación, la presión en el depósito de expansión será idéntica a la presión atmosférica y el manómetro indicará 0 bar. En la tubería inmediatamente después de la bomba, la presión será igual a la presión que esta unidad puede desarrollar.

Todo es más complicado si se utiliza un sistema de calefacción presurizado (cerrado). El componente estático en él se aumenta artificialmente para aumentar la eficiencia del trabajo y evitar que entre aire en el refrigerante. Para no profundizar en la teoría, queremos ofrecer inmediatamente una forma simplificada de calcular la presión en un sistema cerrado. Debe tomar la diferencia de altura entre los puntos más bajo y más alto de la red de calefacción en metros y multiplicarla por 0,1.Obtenemos la presión estática en bares, y luego le agregamos otros 0,5 bares, esta será la presión teóricamente necesaria en el sistema.

En la vida real, una adición de 0,5 bares puede no ser suficiente. Por lo tanto, generalmente se acepta que en un sistema cerrado con refrigerante frío, la presión debe ser de 1,5 bar, luego, durante la operación, aumentará a 1,8–2 bar.

Causas de la caída de presión en el sistema de calefacción.

En el sistema de calefacción de una casa privada, la presión puede caer por varias razones. Por ejemplo, en caso de fuga de refrigerante, que puede ocurrir en tales situaciones:

1. A través de una grieta en el diafragma del tanque de expansión. El refrigerante filtrado se almacena en el tanque, por lo que en este caso la fuga se considera oculta. Para verificar el rendimiento, debe presionar el carrete con el dedo, a través del cual se bombea aire al tanque de expansión. Si el agua comienza a fluir, entonces este lugar está realmente dañado.
2. A través de la válvula de seguridad cuando el líquido refrigerante hierve en el intercambiador de calor de la caldera.
3. A través de pequeñas grietas en los dispositivos, la mayoría de las veces esto ocurre en aquellos lugares afectados por la corrosión.

Otro motivo de la caída de presión en el sistema de calefacción es la liberación de aire, que luego se eliminó mediante una salida de aire.

Salida de aire

En esta situación, la presión cae después de un corto período de tiempo después de llenar el sistema. Para evitar tales consecuencias negativas, antes de verter agua en el circuito, se debe eliminar el oxígeno y otros gases.

El llenado debe hacerse gradualmente, desde abajo y solo con agua fría.

Además, las caídas de presión pueden deberse al hecho de que se proporcionan radiadores de aluminio en el sistema de calefacción.

El agua interactúa con el aluminio, se divide en componentes: la reacción del oxígeno y el metal, como resultado de lo cual se forma una película de óxido y se libera hidrógeno, que luego se elimina mediante un respiradero automático.

Por lo general, este fenómeno es típico solo para los nuevos modelos de radiadores: tan pronto como se oxide toda la superficie de aluminio, el agua dejará de descomponerse. Será suficiente para compensar la cantidad faltante de refrigerante.

¿Por qué baja la presión?

Muy a menudo se observa una disminución de la presión en la estructura de calentamiento. Las causas más comunes de desviaciones son: la descarga de exceso de aire, la salida de aire del tanque de expansión, la fuga de líquido refrigerante.

Hay aire en el sistema.

Ha entrado aire en el circuito de calefacción o han aparecido bolsas de aire en las baterías. Razones para la aparición de espacios de aire:

• incumplimiento de las normas técnicas al llenar la estructura;
• el exceso de aire no se elimina a la fuerza del agua suministrada al circuito de calefacción;
• enriquecimiento del refrigerante con aire debido a fugas de conexiones;
• mal funcionamiento de la válvula de purga de aire.

Si hay cojines de aire en los portadores de calor, aparecen ruidos. Este fenómeno provoca daños en los componentes del mecanismo de calentamiento. Además, la presencia de aire en las unidades del circuito de calefacción conlleva consecuencias más graves:

• la vibración de la tubería contribuye al debilitamiento de las soldaduras y al desplazamiento de las conexiones roscadas;
• el circuito de calefacción no está ventilado, lo que provoca estancamiento en áreas aisladas;
• la eficiencia del sistema de calefacción disminuye;
• existe el riesgo de "descongelación";
• existe el riesgo de dañar el impulsor de la bomba si entra aire en él.

Para excluir la posibilidad de que entre aire en el circuito de calefacción, es necesario iniciar correctamente el funcionamiento del circuito verificando la operatividad de todos los elementos.

Inicialmente, se realiza una prueba con presión aumentada. Al realizar pruebas de presión, la presión en el sistema no debe caer en 20 minutos.

Por primera vez, el circuito se llena de agua fría, con los grifos de vaciado del agua abiertos y las válvulas de desaireación abiertas. La bomba de red se enciende al final. Tras eliminar el aire, se añade al circuito la cantidad de refrigerante necesaria para el funcionamiento.

Durante el funcionamiento, puede aparecer aire en las tuberías, para eliminarlo necesita:

• busque un área con un espacio de aire (en este lugar, la tubería o la batería están mucho más frías);
• habiendo activado previamente el maquillaje de la estructura, abra la válvula o golpee más abajo del agua y elimine el aire.

Sale aire por el vaso de expansión

Las causas de los problemas con el tanque de expansión son las siguientes:

• error de instalación;
• volumen seleccionado incorrectamente;
• daño en el pezón;
• ruptura de membranas.

Foto 3. Esquema del dispositivo del tanque de expansión. El aparato puede liberar aire, provocando una caída de la presión en el sistema de calefacción.

Todas las manipulaciones con el tanque se realizan después de desconectarlo del circuito. Para la reparación, se requiere eliminar completamente el agua del tanque. A continuación, debe inflarlo y purgar un poco de aire. Luego, utilizando una bomba con manómetro, lleve el nivel de presión en el tanque de expansión al nivel requerido, verifique la estanqueidad y vuelva a instalarlo en el circuito.

Si el equipo de calefacción está configurado incorrectamente, se observará lo siguiente:

• aumento de la presión en el circuito de calefacción y en el vaso de expansión;
• caída de presión a un nivel crítico en el que la caldera no arranca;
• escapes de emergencia de refrigerante con una necesidad constante de reposición.

¡Importante! A la venta hay muestras de tanques de expansión que no tienen dispositivos para ajustar la presión. Es mejor negarse a comprar tales modelos.

Caudal

Una fuga en el circuito de calefacción provoca una disminución de la presión y la necesidad de una reposición constante. La fuga de líquido del circuito de calefacción ocurre con mayor frecuencia en las juntas de conexión y los lugares afectados por la oxidación. No es raro que escape líquido a través de una membrana rota del tanque de expansión.

Puede determinar la fuga presionando el pezón, que solo debe permitir el paso del aire. Si se detecta un lugar de pérdida de refrigerante, es necesario eliminar el problema lo antes posible para evitar accidentes graves.

Foto 4. Fuga en las tuberías del sistema de calefacción. Debido a este problema, la presión puede caer.

¿Cuál debería ser la presión en el sistema de calefacción?

Los indicadores de presión en el sistema de calefacción se calculan individualmente, según la cantidad de pisos del edificio, el diseño del sistema y los parámetros de temperatura especificados. Cuando la altura del líquido refrigerante aumenta 1 metro, en el modo de llenado del sistema (sin efectos de temperatura), el aumento de presión es de 0,1 BAR. Esto se llama exposición estática. La presión máxima debe calcularse de acuerdo con las características técnicas del tramo más débil de la tubería.

Presión en un sistema de calefacción abierto

La presión en un sistema de este tipo se calcula según parámetros estáticos. El valor más alto es 1,52 BAR.

Presión en un sistema de calefacción cerrado

Un sistema de calefacción cerrado tiene sus ventajas. La principal es la posibilidad de suministrar el refrigerante a largas distancias mediante equipos de bombeo, y elevar el refrigerante a través de tuberías creando la presión adecuada. Independientemente de las soluciones de diseño, la presión promedio de la masa portadora de calor en las paredes de la tubería no debe exceder los 2,53 BAR.

Qué hacer con las caídas de presión

Las principales causas de caída de presión en las tuberías del sistema de calefacción son:

• desgaste de equipos y tuberías;
• operación a largo plazo en modos de alta presión;
• diferencias en la sección transversal de las tuberías en el sistema;
• giro brusco de válvulas;
• la ocurrencia de una bolsa de aire, el flujo opuesto;
• violación de la estanqueidad del sistema;
• desgaste de válvulas y bridas;
• exceso de volumen del medio portador de calor.

Para evitar caídas de presión en el sistema de calefacción, se recomienda operarlo sin exceder las especificaciones técnicas. equipos de bombeo para sistema de calefacción cerrado, por regla general, ya en la fábrica está equipado con equipos auxiliares para el control de presión.

Para regular los parámetros de presión, se utiliza la instalación de equipos adicionales: tanques de expansión, manómetros, válvulas de seguridad y control, salidas de aire. Con un fuerte aumento de la presión en el sistema, la válvula explosiva le permite drenar una cierta cantidad de masa portadora de calor y la presión volverá a la normalidad. Si la presión cae en el sistema en caso de fuga de refrigerante, es necesario establecer el punto de fuga, eliminar el mal funcionamiento y presionar la válvula de alivio de presión.

Además, existen medidas preventivas para estabilizar la presión en el sistema de calefacción:

• el uso de tuberías de diámetro grande o igual;
• rotación lenta de accesorios correctivos;
• uso de dispositivos amortiguadores y equipos compensatorios;
• establecimiento de fuentes de suministro de energía de reserva (emergencia) para equipos de bombeo alimentados por la red eléctrica;
• instalación de canales de derivación (para alivio de presión);
• instalación de un amortiguador hidráulico de membrana;
• el uso de amortiguadores (secciones de tubería elástica) en secciones críticas del sistema de calefacción;
• Uso de tuberías con espesor de pared reforzado.

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un poco de teoria

Para comprender bien cuál es la presión de trabajo en el sistema de calefacción de una casa privada o edificio de gran altura y en qué consiste, daremos algunos datos teóricos. Entonces, la presión de trabajo (total) es la suma:

• presión estática (manométrica) del refrigerante;
• presión dinámica que hace que se mueva.

La estática se refiere a la presión de la columna de agua y la expansión del agua como resultado de su calentamiento. Si un sistema de calefacción con un punto más alto a un nivel de 5 m se llena con refrigerante, aparecerá una presión igual a 0,5 bar (5 m de columna de agua) en el punto más bajo. Por regla general, los equipos térmicos se ubican debajo, es decir, una caldera, cuya camisa de agua asume esta carga. Una excepción es la presión del agua en el sistema de calefacción de un edificio de apartamentos con una sala de calderas ubicada en el techo, aquí la parte más baja de la red de tuberías soporta la mayor carga.

Ahora vamos a calentar el refrigerante, que está en reposo. Dependiendo de la temperatura de calentamiento, el volumen de agua aumentará de acuerdo con la tabla:

Cuando el sistema de calefacción está abierto, parte del líquido fluirá libremente al tanque de expansión atmosférico y no habrá aumento de presión en la red. Con un circuito cerrado, el tanque de membrana también aceptará parte del refrigerante, pero aumentará la presión en las tuberías. La presión más alta ocurrirá si la bomba de circulación se usa en la red, luego la presión dinámica desarrollada por la unidad se agregará a la estática. La energía de esta presión se gasta en forzar la circulación del agua y vencer los roces en las paredes de las tuberías y resistencias locales.

Propósito del dispositivo

Las propiedades físicas del líquido - aumentar de volumen cuando se calienta y la imposibilidad de compresión a bajas presiones - sugieren la instalación obligatoria de tanques de expansión en los sistemas de calefacción.

Cuando se calienta de 10 a 100 grados, el agua aumenta en volumen en un 4% y los líquidos de glicol (anticongelante) en un 7%.

La calefacción construida con una caldera, tuberías y radiadores tiene un volumen interno finito. El agua calentada en la caldera, al aumentar de volumen, no encuentra un lugar para salir. La presión en las tuberías, el radiador y el intercambiador de calor aumenta a valores críticos que pueden romper los elementos estructurales y sacar las juntas.

Los sistemas de calefacción privados soportan, según el tipo de tuberías y radiadores, hasta 5 atm. Las válvulas de seguridad en grupos de seguridad o en equipos de protección de calderas funcionan a 3 Atm. Esta presión se produce cuando el agua se calienta en un recipiente cerrado a 110 grados. Los límites de trabajo se consideran de 1,5 - 2 Atm.

Para acumular el exceso de refrigerante, se instalan tanques de expansión.

Después del enfriamiento, el volumen del refrigerante vuelve a sus valores anteriores. Para evitar que los radiadores se aireen, se devuelve agua al sistema.

Definición de conceptos

En primer lugar, tratemos los conceptos básicos que deben conocer los propietarios de casas o apartamentos privados con calefacción autónoma:

1. La presión de trabajo se mide en bar, atmósfera o megapascales.
2. La presión estática en el circuito es un valor constante, es decir, no cambia cuando se apaga la caldera de calefacción. La presión estática en el sistema de calefacción es creada por el refrigerante que circula a través de la tubería.
3. Las fuerzas que impulsan el refrigerante forman una presión dinámica que afecta a todos los componentes del sistema de calefacción desde el interior.
4. El nivel de presión admisible es el valor al que el sistema de calefacción puede funcionar sin averías ni accidentes. Sabiendo qué presión debe haber en la caldera de calefacción, puede mantenerla en un nivel determinado. Pero exceder este nivel amenaza con consecuencias desagradables.
5. En caso de aumentos de presión no controlados en el sistema de calefacción autónomo, el radiador de la caldera es el primero en dañarse. Por regla general, no puede soportar más de 3 atmósferas. En cuanto a las baterías y tuberías, dependiendo del material del que estén hechos, pueden soportar cargas pesadas. Por lo tanto, la elección de la batería debe hacerse en función del tipo de sistema.

Es imposible decir con certeza cuál es el valor de la presión de trabajo en la caldera de calefacción, ya que este indicador está influenciado por varios factores más. En particular, esta es la longitud del circuito de calefacción, la cantidad de pisos en el edificio, la potencia y la cantidad de baterías conectadas a un solo sistema.El valor exacto de la presión de trabajo se calcula durante la creación del proyecto, teniendo en cuenta el equipo y los materiales utilizados.

Entonces, la norma de presión en la caldera para calentar casas en dos o tres pisos es de aproximadamente 1.5-2 atmósferas. En edificios residenciales más altos, se permite un aumento en la presión de trabajo de hasta 2-4 atmósferas. Para el control, es deseable instalar manómetros.

Dispositivo y principio de funcionamiento.

El cuerpo del tanque tiene forma redonda, ovalada o rectangular. Fabricado en aleación o acero inoxidable. Pintado de rojo para evitar la corrosión. Las cisternas pintadas de azul se utilizan para el suministro de agua.

Tanque seccional

Importante. Los expansores de colores no son intercambiables

Los contenedores azules se utilizan a presiones de hasta 10 bar y temperaturas de hasta +70 grados. Los tanques rojos están diseñados para presiones de hasta 4 bar y temperaturas de hasta +120 grados.

De acuerdo con las características de diseño, los tanques se producen:

• usando una pera reemplazable;
• con membrana;
• sin separación de líquido y gas.

Los modelos ensamblados de acuerdo con la primera variante tienen un cuerpo dentro del cual hay una pera de goma. Su boca se fija al cuerpo con la ayuda de un acoplamiento y pernos. Si es necesario, se puede cambiar la pera. El acoplamiento está equipado con una conexión roscada, esto le permite instalar el tanque en el accesorio de la tubería. Entre la pera y el cuerpo, se bombea aire a baja presión. En el extremo opuesto del tanque hay una válvula de derivación con boquilla, a través de la cual se puede bombear gas o, si es necesario, liberarlo.

Este dispositivo funciona de la siguiente manera. Después de instalar todos los accesorios necesarios, se bombea agua a la tubería.La válvula de llenado está instalada en la tubería de retorno en su punto más bajo. Esto se hace para que el aire del sistema pueda subir libremente y salir por la válvula de salida que, por el contrario, está instalada en el punto más alto de la tubería de suministro.

En el expansor, el bulbo bajo presión de aire está en un estado comprimido. Al entrar el agua, llena, endereza y comprime el aire de la carcasa. El tanque se llena hasta que la presión del agua es igual a la presión del aire. Si el bombeo del sistema continúa, la presión excederá el máximo y la válvula de emergencia operará.

Después de que la caldera comienza a funcionar, el agua se calienta y comienza a expandirse. La presión en el sistema aumenta, el líquido comienza a fluir hacia la pera expansora, comprimiendo el aire aún más. Después de que la presión del agua y el aire en el tanque se equilibren, el flujo de fluido se detendrá.

Cuando la caldera deja de funcionar, el agua comienza a enfriarse, su volumen disminuye y la presión también disminuye. El gas en el tanque empuja el exceso de agua hacia el sistema, apretando el bulbo hasta que la presión se iguala nuevamente. Si la presión en el sistema excede el máximo permitido, se abrirá una válvula de emergencia en el tanque y liberará el exceso de agua, por lo que la presión disminuirá.

En la segunda versión, la membrana divide el recipiente en dos mitades, se bombea aire por un lado y se suministra agua por el otro. Funciona de la misma manera que la primera opción. El estuche no es separable, la membrana no se puede cambiar.

Igualación de presión

En la tercera variante, no hay separación entre gas y líquido, por lo que el aire se mezcla parcialmente con agua. Durante la operación, el gas se bombea periódicamente.Este diseño es más confiable, ya que no hay piezas de goma que se rompan con el tiempo.

Presión en la calefacción de edificios de gran altura.

En el sistema de calefacción de edificios de varios pisos, la presión es un componente necesario. Solo bajo presión, el refrigerante se puede bombear a los pisos. Y, cuanto más alta sea la casa, mayor será la presión en el sistema de calefacción.

Para averiguar la presión en los radiadores de su apartamento, deberá comunicarse con la oficina de operaciones local, en el balance en el que se encuentra su casa. Es difícil decir aproximadamente: los esquemas de conexión pueden ser diferentes, diferentes distancias a la sala de calderas, diferentes diámetros de tubería, etc. En consecuencia, la presión operativa puede ser diferente. Por ejemplo, los rascacielos de 12 pisos o más a menudo se dividen por altura. Hasta, digamos, el sexto piso hay una rama con una presión más baja, desde el séptimo y superior, otra, con una más alta. Por lo tanto, una apelación a la cooperativa de vivienda (u otra organización) es casi inevitable.

Consecuencias del golpe de ariete. Esto sucede con poca frecuencia, aparentemente los radiadores no son para edificios de gran altura, pero aún así ...

¿Por qué saber la presión en su sistema de calefacción? Para seleccionar equipos que estén diseñados para tal carga durante su modernización (reemplazo de tuberías, radiadores y otros accesorios de calefacción). Por ejemplo, no todos los radiadores bimetálicos o de aluminio se pueden usar en edificios de gran altura. Puede instalar solo algunos modelos en algunas marcas conocidas y muy caras. Y luego, en edificios de apartamentos no demasiado gran número de pisos. Y una cosa más: después de instalar dichos radiadores, debe bloquearlos (cortar el suministro) durante el período de prueba (prueba de presión antes de la temporada de calefacción). De lo contrario, pueden "romperse". Pero no puedes escapar de golpes de ariete inesperados...