Uma caldeira a gás de circuito único ou duplo é um equipamento que torna mais confortável a nossa vida numa casa ou apartamento. Os fabricantes agora produzem uma grande 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.
Depois de analisar as possíveis causas de avarias em equipamentos a gás, chegamos à conclusão que na maioria das vezes as avarias ocorrem devido ao facto de a pressão no tanque de expansão de uma caldeira a gás ou esquentador estar mal regulada. No artigo, descobriremos para que serve um tanque de expansão, como bombear ar para dentro dele de forma independente e ajustar a pressão ideal.
Para que serve um tanque de expansão?
No processo de aquecimento, a água tende a se expandir - conforme a temperatura sobe, o volume do líquido aumenta. No circuito do sistema de aquecimento, a pressão começa a aumentar, o que pode afetar destrutivamente o equipamento de gás e a integridade dos tubos.
O tanque de expansão (expansor) atua como um reservatório adicional, no qual o excesso de água formado como resultado do aquecimento é espremido por pressão. Quando o líquido esfria e a pressão se estabiliza, ele é canalizado de volta para o sistema.
O tanque de expansão atua como um amortecedor protetor, amortece os choques hídricos que se formam constantemente no sistema de aquecimento devido aos frequentes acionamentos e desligamentos da bomba e também elimina a possibilidade de congestionamento do 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 versões diferentes dos tanques de amortecimento: tipos abertos e fechados. Eles diferem não apenas no design, mas também no método, bem como no local de instalação. Vamos considerar os recursos de cada um desses tipos com mais detalhes.
Tanque de expansão, versão aberta
Um tanque aberto é montado no topo do sistema de aquecimento. Os contêineres são feitos de aço. Na maioria das vezes, eles têm um design retangular ou cilíndrico.
Normalmente, esses tanques de expansão são instalados no sótão ou sótão. A instalação sob o telhado é possível. Preste atenção ao isolamento térmico da estrutura.
Existem várias saídas na estrutura do tanque tipo aberto: para entrada de água, saída de líquido resfriado, tubo de controle de entrada, bem como um tubo de saída para escoamento do refrigerante para o esgoto. Escrevemos com mais detalhes sobre o dispositivo e os tipos de tanque aberto em nosso outro artigo.
Funções de tanque aberto:
- controla o nível do refrigerante no circuito de aquecimento;
- se o regime de temperatura no sistema diminuiu, ele compensa o volume do refrigerante;
- quando a pressão no sistema muda, o tanque atua como uma zona tampão;
- o excesso de refrigerante é removido do sistema para o esgoto;
- remove o ar do circuito.
Apesar da funcionalidade dos tanques de expansão abertos, eles praticamente não são mais usados. Uma vez que têm muitas desvantagens, por exemplo, o grande tamanho do recipiente, a tendência à corrosão. São instalados em sistemas de aquecimento que funcionam apenas com circulação natural de água.
Expansão fechado
Em sistemas de aquecimento com circuito fechado, costuma-se instalar um tanque de expansão tipo membrana, ideal para qualquer tipo de caldeira a gás e com inúmeras vantagens.
O Expanzomat é um recipiente selado, dividido ao meio por uma membrana elástica. A primeira metade conterá excesso de água e a segunda metade conterá ar normal ou nitrogênio.
Os tanques de expansão fechados para aquecimento são geralmente pintados de vermelho. Há uma membrana dentro do tanque, feita de borracha. Elemento essencial para manter a pressão no tanque de expansão
Os tanques de expansão com diafragma podem ser produzidos em forma de hemisfério ou em forma de balão. O que é bastante adequado para uso em um sistema de aquecimento com caldeira a gás. Recomendamos que você se familiarize com mais detalhes com os recursos de instalação de tanques de tipo fechado.
Vantagens dos tipos de membrana dos tanques:
- facilidade de auto-instalação;
- resistência à corrosão;
- trabalhe sem reabastecer regularmente o refrigerante;
- falta de contato entre a água e o ar;
- desempenho sob condições de aumento de carga;
- aperto.
Os acessórios de gás geralmente são equipados com um tanque de expansão. Mas o tanque adicional de fábrica nem sempre está configurado corretamente e pode ligar imediatamente na operação de aquecimento.
A pressão da caldeira Baksi cai quando a água quente é ligada
Às vezes, os usuários enfrentam um problema quando a pressão cai quando a água quente é ligada na caldeira Baxi. Este problema pode estar associado apenas à pressão insuficiente no tanque de expansão. O fato é que quando a caldeira é comutada para o modo de preparação de água quente, a bomba de circulação bombeia o líquido em um pequeno círculo, ou seja, apenas dentro da própria caldeira - por meio de um trocador de calor de placas secundário. Ao mesmo tempo, o circuito de aquecimento não aquece de fato e o refrigerante começa a esfriar, o volume diminui e na ausência de pressão de compensação no tanque de expansão, a pressão do sistema de aquecimento pode cair e a caldeira terá um erro e10.
Em tal situação, você ainda pode considerar a opção de uma quebra do próprio trocador de calor (uma lacuna entre as placas) e a entrada de água do circuito de aquecimento no sistema de água quente, mas isso é fácil de verificar. Para verificar, você precisa desligar o fornecimento de água fria para a caldeira e abrir qualquer válvula de análise. Se, em tais condições, sair água da torneira, é óbvio que se trata de um refrigerante do circuito de aquecimento e que o permutador de calor deve ser substituído.
Lembre-se de que a manutenção oportuna da caldeira a gás ajudará a evitar tais situações e aumentará a vida útil da unidade.
Também recomendamos assistir a um vídeo de um dos usuários, que mostra claramente como aumentar a pressão no tanque de expansão:
Olá queridos leitores. Qual é a importância de um vaso de expansão adicional para uma caldeira a gás de circuito duplo? Como instalar na rede 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 características do projeto. Os padrões são indicados pelo fabricante no passaporte do produto.
Normalmente, a pressão no novo tanque amortecedor é de 1,5 atm. Mas esta configuração pode não ser adequada para um sistema de aquecimento específico. As configurações de fábrica são fáceis de redefinir. Para o efeito, existe um encaixe especial na caixa do tanque de expansão (para alguns fabricantes é uma válvula de bombagem), através da qual é ajustada a pressão do ar.
O bico está localizado na lateral da câmara de ar do cilindro. Com sua ajuda, você pode liberar o excesso de pressão ou, ao contrário, bombear o tanque
Para o funcionamento normal de uma 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 que aumentou de volume não poderá entrar no recipiente.
Em pequenas casas e apartamentos para sistemas de aquecimento fechados, a pressão no tanque de expansão é geralmente permitida na faixa de 0,8-1,0 bar (atm).Mas não menos que 0,7 bar, já que muitas caldeiras a gás possuem proteção e o aparelho simplesmente não liga.
Verifique o nível de pressão do tanque anualmente. Se forem observados picos de pressão no sistema de aquecimento, isso significa que o ar saiu do tanque do amortecedor e deve ser bombeado.
Tanque de EXPANSÃO para aquecimento
1. Desligue a caldeira de circuito duplo da rede.
2. Feche as torneiras de abastecimento de água de acordo com o projeto do radiador.
3. Drene a água das baterias.
4. Prepare-se expansivo tanque de aquecimento para funcionar. Nosso sistema é instalado a partir de tubos PP. Com base nisso, para fixá-lo, será necessário um aparato para soldá-los e vários cantos, acoplamentos e conectores. Para que posteriormente seja possível retirar o contentor para trabalhos de reparação ou substituição, utilizamos um conector especializado, ou seja "Americano".
5. Depois de se certificar de que não há água no sistema de aquecimento, prossiga com o processo de instalação dos tubos de PP.
Ligamos o aparelho de soldar polipropileno, ajustando nele a temperatura desejada.
6. Conecte o tanque girando o "American" nele. Vamos colocá-lo no chão, no canto, próximo à parede, para que possamos acessá-lo livremente.
7. Enquanto não houver líquido nos tubos, desparafuse o filtro para a purificação preliminar da água e enxágue-o.
8. Ao mesmo tempo, substituiremos o cartucho no filtro de fluxo, que é fornecido imediatamente após a estação de bombeamento de abastecimento de água.
9. Depois de colocar tudo no lugar, abra as torneiras de fornecimento de fluido e encha os dispositivos de aquecimento até que a pressão seja igual a 1,2-1,3 kPa.
10. Vamos sangrar o ar dos canos e fechar as saídas de ar.
11. Acendemos a caldeira e aquecemos o ambiente.
O tanque está ajustado para uma pressão operacional de 1,8 kPa. Se aumentar no sistema e ultrapassar o valor 1,8, a válvula do tanque se abrirá e o excesso de água entrará nele e, inversamente, com a diminuição da pressão, a água entrará nas baterias. Assim, garantimos o funcionamento contínuo do sistema instalando um adicional tanque de expansão
para aquecimento.
É muito fácil verificar o funcionamento do tanque. Nós o bombeamos com ar a uma pressão de 1,6 atm e fornecemos acesso ao mamilo. Vamos ligar caldeira no gás. Levaremos a pressão no sistema de aquecimento para 1,5 atm. Começamos a sangrar o ar do tanque com um bico. Assim que cair abaixo de 1,5 atm, a água do sistema começará a fluir para o tanque e a seta no manômetro da caldeira começará a cair. Significa que expansivo
o tanque não para de funcionar e está conectado corretamente.
Como definir a pressão ideal?
Existem medidores de pressão no sistema de aquecimento, com o auxílio dos quais é monitorada a pressão no circuito. No próprio tanque de expansão, não há encaixe para a instalação do dispositivo de medição. Mas existe um bico ou carretel para a liberação e bombeamento de ar ou gás. O bico é igual ao das 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 o tanque de expansão, até mesmo a bomba manual de carro mais simples com um manômetro ou um compressor automático é adequada.
Antes de liberar o excesso de pressão ou bombear o ar para o tanque de expansão de uma caldeira doméstica a gás, é necessário preparar o sistema. O medidor de pressão do carro mostra o valor em MPa, os dados obtidos devem ser convertidos para atmosferas ou barras: 1 Bar (1 atm) = 0,1 MPa.
Algoritmo de medição de pressão:
- Desligue a caldeira a gás. Espere até que a água pare de circular pelo sistema.
- Na área com tanque hidráulico, feche todas as válvulas de corte e drene o líquido de arrefecimento pela conexão de drenagem. Nas caldeiras com tanque embutido, o retorno é interrompido, assim como o abastecimento de água.
- Conecte uma bomba ao niple do tanque.
- Bombeie ar até 1,5 atm. Espere um pouco até que o resto da água saia, deixe o ar entrar novamente.
- Feche as válvulas de bloqueio e bombeie a pressão com o compressor para os parâmetros indicados no passaporte ou para o nível - pressão no sistema menos 0,2 atm. No caso de bombeamento sobre o tanque, o excesso de ar é expelido.
- Remova a bomba do bocal, rosqueie a tampa e feche o bocal de drenagem. Despeje água no sistema.
É possível verificar o correto ajuste da pressão do ar quando a caldeira atinge os parâmetros de funcionamento.
Se o tanque for inflado corretamente, a agulha do manômetro durante a medição mostrará um aumento suave na pressão, sem quaisquer saltos e solavancos.
Se a pressão do ar no vaso de expansão for ajustada incorretamente, todo o sistema de aquecimento pode funcionar mal. Se o expansomat for bombeado em excesso, as propriedades de compensação não funcionarão. Já o ar vai empurrar o excesso de água aquecida para fora do tanque, aumentando a pressão nas tubulações do sistema de aquecimento.
E com leituras de pressão subestimadas do tanque de compensação, a água simplesmente empurrará a membrana e encherá todo o tanque. Como resultado, quando a temperatura do refrigerante aumentar, a válvula de segurança funcionará.
Às vezes, em caldeiras a gás de circuito duplo, os fusíveis são acionados mesmo com o ajuste correto da pressão do tanque de expansão embutido. Isso indica que o volume do tanque é muito pequeno para tal sistema de aquecimento. Nesta situação, é recomendável instalar um tanque hidráulico adicional.
Como ajustar a pressão no vaso de expansão?
O tanque de expansão possui um carretel montado no bocal para bombear ou liberar o ar. Ele está localizado no lado oposto ao ponto de conexão do refrigerante. O niple do tanque é muito semelhante ao niple do carro, então você pode adicionar pressão usando uma bomba manométrica automática convencional. Isso pode ser feito da seguinte forma:
- desligue a unidade e aguarde cerca de 8 minutos até que o fluxo do refrigerante pare completamente;
- feche as válvulas de fechamento da tubulação onde o recipiente está localizado e drene a água; no tanque embutido na caldeira, o abastecimento e o retorno são fechados;
- abra o bico e conecte a mangueira da bomba a ele;
- bombeie o ar até 1,5 atm e espere até que todo o líquido seja despejado do recipiente, então libere o oxigênio;
- feche as válvulas de corte e aumente a pressão até a pressão necessária com uma bomba;
- retire a bomba, coloque a tampa no bocal e feche o dreno;
- abrir as torneiras de fechamento e puxar a água para o sistema de aquecimento;
- verifique a pressão correta no tanque.
Quando a unidade atinge os parâmetros operacionais, a agulha do medidor de pressão não deve pular, mas os indicadores de ganho suavemente.
O medidor de pressão da bomba do carro está em MPa, não em bares. Para saber quanto MPa deve ser coletado, toma-se como base que 1 Bar = 1 atm = 0,1 MPa.
Nomeação de um tanque adicional de uma caldeira de circuito duplo
Como regra, os tanques de expansão 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 meio de aquecimento circulando no sistema de aquecimento. Em condições normais de operação, esse tanque de expansão é suficiente para um pequeno apartamento ou casa.
Ao instalar radiadores de formatos e tamanhos não padronizados, o sistema de aquecimento deve ser equipado com um tanque de expansão adicional. Uma vez que essas baterias retêm mais água
Se a área de aquecimento for grande, um piso aquecido for instalado ou houver muitos radiadores nos quartos, o volume do tanque embutido padrão será pequeno, pois mais água será utilizada.
Quando aquecido, o excesso de refrigerante 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 com válvula de segurança. Depois disso, dificilmente a caldeira a gás poderá ligar automaticamente.
Para evitar tais consequências negativas, um tanque de expansão adicional com uma membrana é instalado no sistema de aquecimento no projeto de uma caldeira a gás de circuito duplo. Quando o tanque padrão estiver cheio, a água será drenada para o tanque hidráulico sobressalente. Após o resfriamento, o líquido retorna aos radiadores.
Tanque de expansão para aquecimento
O tanque de expansão em circuitos de by-pass tem um volume de 6-8 litros. Basicamente, isso será suficiente para seu funcionamento nas condições tradicionais. Porém, se você tem uma grande área aquecida, os aparelhos de aquecimento custam muito, e mesmo sendo originais, é necessário mais líquido para enchê-los. Acontece que o volume do tanque alimentado no aquecedor a gás pode não ser suficiente.
Neste caso, o excesso de água aquecida encherá completamente o tanque de expansão, mas a pressão nas baterias ainda aumentará, pois há muito líquido. Em seguida, haverá uma liberação de emergência da caldeira até que a pressão nos dispositivos de aquecimento se estabilize.
Então, quando a temperatura diminuir e o líquido esfriar, ele sairá do tanque. Mas, uma vez que ocorreu uma descarga de emergência, a pressão cairá a um ponto em que a caldeira não será capaz de ligar automaticamente. Se não alimentar o sistema de aquecimento com água em tempo hábil e a temperatura externa for baixa, pode ocorrer seu degelo e destruição.
Para evitar que tal cenário negativo aconteça, um adicional tanque de expansão
para aquecimento. No caso em que a água encha o reservatório normal instalado na caldeira, não haverá descarga de emergência, agora o líquido irá para o reservatório adicional e depois voltará para os dispositivos de aquecimento. Da mesma forma, o volume de fluido do sistema permanecerá inalterado.
Os tanques de membrana têm volumes diferentes. Como calcular tanque de expansão, escrevemos na publicação Queda de pressão no sistema de aquecimento, e aqui não nos repetiremos. Nesta publicação, tentaremos dizer a você como instalá-lo no sistema.
De acordo com os cálculos, precisamos de um adicional expansivo
tanque de aquecimento com um volume de 10 litros. No entanto, se você instalá-lo com uma margem, não ficará pior. Graças a isso, compramos na loja um tanque com capacidade para 12 litros de líquido.
Antes de instalar o tanque, ele deve ser ajustado às nossas condições. Vire-o de cabeça para baixo e remova a tampa de plástico. Veremos um mamilo para uma bomba familiar.
Cálculo do volume do tanque de expansão
Não é difícil garantir o funcionamento estável do sistema de aquecimento, o principal é escolher o volume certo do tanque de expansão. O cálculo do volume do expansor deve ser feito levando-se em consideração o modo de operação mais intensivo da caldeira a gás. Nos primeiros acionamentos de aquecimento, a temperatura do ar ainda não é muito baixa, portanto o equipamento funcionará com carga média. Com a chegada da geada, a água esquenta mais e sua quantidade aumenta, exigindo mais espaço adicional.
Recomenda-se selecionar um tanque com capacidade de pelo menos 10-12% 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 refrigerante em todo o sistema de aquecimento.
Métodos para calcular o volume de água no sistema de aquecimento:
- Drene completamente o refrigerante dos tubos para baldes ou outro recipiente para que o deslocamento possa ser calculado.
- Despeje água nos canos através do medidor de água.
- Os volumes são resumidos: a capacidade da caldeira, a quantidade de líquido nos radiadores e tubulações.
- Cálculo pela 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 refrigerante (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 pode caber no sistema de aquecimento pode ser muito maior.Portanto, o volume do tanque de expansão é sempre selecionado com uma pequena margem.
As técnicas de cálculo são bastante complexas. Para casas de um andar, use a seguinte fórmula:
Volume do tanque de expansão = (V * E) / D,
Onde
- D - indicador da eficiência do tanque;
- E - coeficiente de expansão do líquido (para água - 0,0359);
- V - a quantidade de água no sistema.
O indicador da eficiência do tanque é obtido pela fórmula:
D = (Pmáx - Ps) / (Pmáx +1),
Onde
- Ps= 0,5 bar - este é o indicador da pressão de carga do vaso 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 capacidade 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 duplo circuito já tenha um tanque embutido de 6-8 litros, mas olhando os resultados dos cálculos, entendemos que o funcionamento estável do sistema de aquecimento sem a instalação de um tanque de expansão adicional não funcionará.
Preciso de um tanque de expansão para a caldeira a gás baxi de parede?
O volume do tanque de expansão embutido da caldeira baxi é indicado nas características e para a série ECOFOUR é de 6 litros, a fim de responder à questão da necessidade de um sistema de aquecimento separado - você precisa saber o volume total de este sistema.
Não é tão difícil calculá-lo: o volume de enchimento da caldeira e dos radiadores está em suas características, e o volume de enchimento dos dutos pode ser calculado conhecendo seu diâmetro e comprimento total. A água, após aquecimento a 80 graus Celsius, aumentará em volume em cerca de 4-5%, portanto, o volume recomendado do tanque de expansão é de 8% do volume total do sistema de aquecimento em caso de enchimento com água e 12% em o caso do uso de anticongelante como portador de calor (expansão do coeficiente térmico do anticongelante mais). Assim, um tanque de expansão padrão será suficiente para um sistema de aquecimento com um volume de até cerca de 75 litros quando se usa água e um volume de até 50 litros quando se usa um líquido anticongelante.
Estes valores são condicionais (com margem) e ao selecionar a capacidade do tanque de expansão deve-se guiar pelos cálculos de projeto de um sistema de aquecimento específico ou pelas recomendações do fabricante.
Na maioria dos casos, o tanque da caldeira embutido é suficiente e a decisão de usar um tanque adicional separado é feita por especialistas na fase de projeto.
