Pressão no sistema de aquecimento em uma casa particular

Na fase de projeto de um sistema de aquecimento para uma casa privada, a pressão é negociada dentro de uma estrutura estrita. Em muitas áreas da fiação do sistema, o projeto instala dispositivos para seu controle e manutenção. Vamos falar sobre o que deve ser a pressão e o que significa qualquer desvio da norma..

Para que serve a pressão no sistema de aquecimento?

Apenas o excesso de pressão no sistema, que excede a pressão atmosférica natural, é levado em consideração. É ele quem é mostrado pelos manômetros, e ele precisa ser controlado. Inclui:

1. Estático – a pressão da coluna de líquido, igual à altura do circuito de aquecimento do ponto mais alto até sua base.
2. Dinâmico – a pressão criada pela bomba, bem como durante o movimento convectivo do líquido através de tubos e canais.

No entanto, não é constante e muda regularmente durante a operação devido a:

• expansão térmica do refrigerante durante o aquecimento;
• diminuição do volume do refrigerante durante o resfriamento;
• expansão linear de tubos;
• a presença de ar;
• localmente, em pontos com alteração da seção transversal do canal, válvulas de corte, ponto de conexão de tubos com diâmetro diferente.

Em estado normal, todo o circuito de aquecimento é um sistema hidrodinâmico balanceado, no qual é mantido um fluxo constante e uniforme do portador de calor e com efetiva transferência de calor entre a caldeira e o ar do ambiente, como pontos extremos de todo o sistema. Vários fatores de limite devem ser considerados:

1. Com uma diminuição da pressão abaixo da atmosférica, o risco de ebulição do refrigerante aumenta em temperaturas abaixo de 100 ° C. O risco de gás, vapor de água entrar nas tubulações e a formação de bloqueios de ar que podem bloquear o fluxo de água aumenta.
2. Com um aumento, a eficiência de aquecimento aumenta. Com um aumento na pressão, a resistência hidrodinâmica de todos os elementos do circuito diminui e o movimento transiente ou turbulento da água é mantido.
3. Com um aumento excessivo, o risco de quebra aumenta. Se a pressão permitida para o elo mais fraco do circuito for excedida, pode ocorrer um vazamento ou ruptura..

Em um sistema com circulação natural, a pressão é apenas ligeiramente superior à estática e é formada apenas devido à altura do nível de água mais alto do circuito.

Em um sistema com circulação forçada, a pressão é ajustada por uma série de dispositivos reguladores, e o desempenho do aquecimento da casa depende da escolha correta do seu valor..

Seleção de pressão ideal

Para circulação natural, a pressão é definida pela posição do vaso de expansão. Ele é instalado no ponto mais alto do circuito e é necessário para compensar a expansão térmica da água ou para liberar o ar. A configuração do tanque e o nível de enchimento definem a pressão total no sistema. Para cada dez metros de altura da coluna de água, a pressão no ponto mais baixo aumenta cerca de 1 atm.

Na prática, o vaso de expansão é conectado ao ponto mais alto da tubulação diretamente acima da caldeira. Um distribuidor, um coletor, um tubo de grande diâmetro que corre ao longo do perímetro da sala aquecida com uma inclinação constante é desviado deste ponto. É aconselhável elevar o tanque acima do distribuidor por mais 5–7 metros para que em qualquer parte do circuito onde o refrigerante esteja circulando, seja criada uma pressão excessiva. Isso aumentará a eficiência de aquecimento..

Com a circulação forçada, todo o circuito é vedado e a pressão é ajustada inicialmente ao encher com um refrigerante, é regulada por meio de um tanque de expansão tipo membrana.

A pressão no circuito assume um valor mínimo no estado frio e um valor máximo quando o refrigerante é aquecido à temperatura de operação. A pressão nominal de trabalho é calculada para uma temperatura específica do meio de aquecimento.

A sobrepressão nominal é selecionada de tal forma que para qualquer mudança natural durante o aquecimento ou resfriamento do transportador de calor, tubos, trocador de calor e radiadores, o valor real seja:

• não caiu abaixo de zero, ou seja, menos do que atmosférico;
• não excedeu o limite permitido para o link “mais fraco” no circuito.

Na prática, a faixa de valores admissível acaba sendo ampla, portanto, deve-se partir do limite superior, não esquecendo que com o aumento da pressão no sistema de aquecimento, sua eficiência aumenta..

Ao determinar o elo, dispositivo ou elemento de fiação “mais fraco”, deve-se ter em mente que a pressão permitida depende da temperatura. Por exemplo, com um aumento de temperatura para tubos de polímero, a pressão operacional máxima permitida é muito subestimada, o que garante um funcionamento sem problemas..

As informações sobre as condições de funcionamento permitidas devem ser retiradas da documentação técnica do equipamento e dos materiais a partir dos quais o sistema de aquecimento é montado. Dado o alto grau de padronização, é seguro dizer que um sistema de aquecimento fechado será configurado na faixa de 1,5 a 3-4 atmosferas. Tanques de expansão, grupos de segurança, caldeiras e bombas de circulação são freqüentemente projetados e fabricados para trabalhar nesta faixa..

Normalização de pressão

Um vaso de expansão é usado para manter uma pressão constante e compensar a expansão térmica do meio de aquecimento e dos elementos estruturais..

Quando o refrigerante, aquecendo, aumenta seu volume, o excedente entra nele. Assim que a temperatura cai, o refrigerante é comprimido, o líquido do tanque de expansão flui de volta para o circuito, mantendo o volume de trabalho do líquido.

Para aquecimento aberto, o tanque de expansão é um dispositivo suficiente para compensar a expansão térmica e, ao mesmo tempo, para exaurir o ar.

Em sistemas de aquecimento fechados e selados, você precisará de:

1. Tanque de expansão de diafragma.
2. Saída de ar.
3. Válvula de segurança.

O tanque é um recipiente lacrado, dentro do qual o volume é dividido em duas partes por meio de uma membrana elástica. Por um lado, há acesso ao refrigerante através da conexão para conexão, por outro lado, há uma câmara de ar na qual é criada uma sobrepressão, como nas câmaras de automóveis nas rodas. Durante a expansão, o excesso de refrigerante entra no tanque, levando a membrana em direção à câmara de ar.

Para determinar os valores limites e resolver problemas com sobrepressão ou formação de bolsas de gás, um grupo de segurança é usado com um manômetro incluído, ventilação automática e válvula de segurança. A válvula é acionada quando a pressão máxima definida no circuito de aquecimento é excedida e descarrega parte do transportador de calor.

Método de controle e diagnóstico

Manômetros são usados ​​para controle. Podem ser sensores com saída digital ou analógica para conexão a um microcontrolador, ou modelos clássicos com dial e seta..

Devido à presença de pressão dinâmica, a pressão gerada pela bomba, bem como as várias resistências dos elementos de fiação, a pressão no circuito não é constante em pontos diferentes. É importante conhecer os valores:

1. Antes e depois da caldeira.
2. Na entrada e saída da bomba de circulação (cada uma, se houver várias).
3. Da mesma forma em ambos os lados do filtro grosso.
4. No tanque de expansão.

Dada a conexão serial de todos esses elementos, apenas dois ou três medidores de pressão são necessários para obter uma imagem completa do estado do sistema.

1 – caldeira; 2 – grupo de segurança com tanque de expansão; 3 – radiadores de aquecimento; 4 – filtro grosso; 5 – bomba de circulação; 6 – manômetros

A faixa e escala de medição do manômetro devem corresponder às possíveis mudanças de pressão no sistema, mas sem margem excessiva, para não perder a precisão. Vendo, por exemplo, a queda de pressão após o filtro grosso de apenas 0,2-0,3 bar, pode-se julgar que é hora de limpá-lo.

Mudanças na pressão no circuito como um todo ou em uma seção separada fornecem um sinal claro e inequívoco de uma avaria ou outro problema que requer uma solução imediata. Um especialista poderá fazer um diagnóstico preciso, no entanto, com base nas informações especificadas nas instruções da caldeira ou bomba de circulação, e nos valores dos manómetros, pode descobrir de forma independente o motivo pelo qual o sistema de aquecimento perdeu a sua eficiência e as baterias começaram a aquecer ainda mais a divisão.

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