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Qual deve ser a pressão no sistema de aquecimento de uma casa particular

A pressão correta do sistema de aquecimento de uma casa particular é fundamental para assegurar o bom funcionamento do sistema e o máximo proveito do seu investimento. Ao ajustar a pressão de forma correta consegue-se aproveitar melhor a energia disponível favorecendo a qualidade do ar, a economia energética e a segurança dos aparelhos.

Especialistas iniciantes no projeto e instalação de sistemas de aquecimento hidráulico se perguntam: por que é tão importante manter o excesso de pressão no circuito e como isso pode ser alcançado. Convidamos você a descobrir as respostas às perguntas populares sobre este tópico em nossa análise sobre sistemas de aquecimento fechados.

Qual deve ser a pressão no sistema de aquecimento de uma casa particular

Para que serve o excesso de pressão?

Imagine um sistema de aquecimento com um tanque de expansão aberto. Em sua parte superior, o refrigerante está sob pressão de cerca de 100 kPa ou 10,2 m de coluna d’água. Em contraste com o limite superior de enchimento, que está sob pressão atmosférica normal, na parte inferior o refrigerante é comprimido ainda mais, a diferença é apenas igual à diferença de altura e é expressa em metros de coluna d’água. Mudanças na pressão atmosférica e na altura acima do nível do mar, bem como na densidade do refrigerante, podem fazer seus próprios ajustes. No entanto, na prática, esses pequenos erros são negligenciados..

Qual deve ser a pressão no sistema de aquecimento de uma casa particular

Na operação normal de tal sistema, um volume significativo de água é aquecido dentro do trocador de calor da caldeira. O aquecimento é acompanhado pela expansão, devido à qual uma porção da água com temperatura mais elevada exerce pressão adicional sobre o volume adjacente do refrigerante. Nesse caso, um líquido com densidade menor sobe: a força de pressão do refrigerante aquecido é somada à pressão da atmosfera e à pressão interna do sistema, o que permite que o refrigerante seja empurrado em um circuito fechado. Quanto maior a velocidade de movimento do refrigerante, mais pronunciado será o efeito de convecção e vice-versa..

O que acontece nos chamados sistemas de aquecimento fechados? Neles, o refrigerante é isolado da atmosfera, o que faz com que a pressão no limite superior de enchimento seja praticamente zero e no ponto mais baixo igual à altura real da coluna de líquido. O aumento da pressão devido à expansão da água nem sempre permite superar a resistência hidrodinâmica do sistema, pois durante a expansão a água é forçada em ambas as direções, sua expansão para baixo não é compensada por pressão adicional.

Qual deve ser a pressão no sistema de aquecimento de uma casa particularUm aumento no volume durante o aquecimento é característico de qualquer portador de calor. Em um sistema de aquecimento fechado, isso definitivamente leva a um aumento na pressão.

É possível lançar tal sistema apenas se uma grande quantidade de refrigerante for rapidamente aquecida, o que é impossível em sistemas de aquecimento modernos caracterizados por um pequeno deslocamento e passagem nominal do tubo. Assim, a sobrepressão no sistema serve como uma espécie de substituto da pressão atmosférica, facilitando significativamente a convecção natural e o funcionamento dos dispositivos de circulação forçada..

Qual deve ser a pressão no sistema de aquecimento de uma casa particular

Obviamente, a pressão no sistema de aquecimento não precisa ser equivalente em pontos diferentes. Os maiores valores são registrados no trocador de calor e no tubo de retorno da caldeira, uma pressão um pouco menor pode ser registrada na entrada da bomba de circulação e o menor – no trecho mais distante e mais alto da linha de abastecimento. Uma das principais tarefas de um engenheiro de aquecimento é fornecer sobrepressão dentro do sistema de aquecimento e monitorar para que em seus vários nós seja observada uma diferença que se enquadre nas normas estabelecidas.

Regras para desenhar contornos fechados

Para sistemas hidráulicos abertos, a questão da regulação da pressão é irrelevante: simplesmente não há maneiras adequadas de fazê-lo. Por sua vez, os sistemas de aquecimento fechados podem ser ajustados de forma mais flexível, inclusive no que diz respeito à pressão do refrigerante. No entanto, primeiro você precisa fornecer ao sistema dispositivos de medição – manômetros, que são instalados por meio de válvulas de três vias nos seguintes pontos:

  • em um coletor de grupo de segurança;
  • na ramificação e coleta de coletores;
  • diretamente ao lado do tanque de expansão;
  • em dispositivos de mistura e consumíveis;
  • na saída das bombas de circulação;
  • no filtro de lama (para controlar o entupimento).

Nem toda posição é absolutamente necessária, muito depende da potência, complexidade e grau de automação do sistema. Muitas vezes, a tubulação da sala da caldeira é disposta de tal forma que as partes importantes do ponto de vista do controle convergem em uma unidade, onde o dispositivo de medição é instalado. Assim, um manômetro na entrada da bomba também pode servir para monitorar a condição do filtro..

Qual deve ser a pressão no sistema de aquecimento de uma casa particular

Por que você precisa controlar a pressão em pontos diferentes? A razão é simples: pressão no sistema de aquecimento é um termo coletivo, o que por si só pode indicar a estanqueidade do sistema. O conceito de trabalhador inclui pressão estática, formada pelo efeito da gravidade sobre o refrigerante, e dinâmica – oscilações que acompanham a mudança dos modos de operação do sistema e aparecem em áreas com diferentes resistências hidráulicas. Portanto, a pressão pode mudar significativamente quando:

  • aquecer o refrigerante;
  • violação de circulação;
  • inclusão de maquiagem;
  • entupimento de dutos;
  • o aparecimento de congestionamento de ar.

É a instalação de manômetros de controle em diferentes pontos do circuito que permite determinar com rapidez e precisão a causa das falhas e começar a eliminá-las. No entanto, antes de considerar esta questão, você deve estudar: quais dispositivos existem para manter a pressão de trabalho no nível desejado.

Seleção e instalação de um tanque de expansão

A principal forma de manter uma pressão estável no sistema de aquecimento é instalar um tanque de expansão. Trata-se de um recipiente selado e sem fluxo, dentro do qual está instalada uma pêra, preenchido com ar sob uma certa pressão. Como o ar pode ser comprimido, esse amortecedor ajuda a suavizar as flutuações de pressão dinâmica..

Qual deve ser a pressão no sistema de aquecimento de uma casa particular1 – o estado do sistema de aquecimento antes do enchimento com o refrigerante; 2 – modo de funcionamento normal do sistema de aquecimento; 3 – excesso de pressão devido ao superaquecimento do refrigerante

Para que o tanque de expansão funcione conforme o esperado, seu volume deve ser alto o suficiente. Você também deve levar em consideração o projeto de trabalho e a pressão máxima no sistema, que é determinada pelos dados do passaporte da caldeira. Assim, o mínimo especificado de 0,3–0,5 bar é necessário para a operação estável da unidade de aquecimento, enquanto um limite da ordem de 1,2–1,5 bar limita o efeito destrutivo da pressão no trocador de calor. Os valores indicados são retirados do exemplo da maioria das caldeiras domésticas com uma capacidade de até 15 kW; para caldeiras mais eficientes, aplicam-se valores superiores. É possível determinar a pressão de funcionamento do sistema no processo de realização de um cálculo hidráulico, o valor desejado depende da resistência hidrodinâmica dos tubos, dispositivos de aquecimento e acessórios.

Qual deve ser a pressão no sistema de aquecimento de uma casa particular

O volume do tanque é determinado pelo deslocamento do sistema, a expansão térmica do refrigerante e a pressão final. Como uma primeira aproximação, a capacidade do tanque deve ser cerca de 0,07–0,1 vezes o volume do refrigerante. Um valor mais preciso é encontrado pela fórmula (Vt *?) / K, ou seja, o produto do volume total do refrigerante pelo coeficiente de sua expansão, dividido pelo coeficiente de operação do tanque. Este último é determinado pela diferença entre a pressão limite e a pressão de trabalho, dividida pela pressão limite, à qual se acrescenta a unidade: (P máx – P escravo) / (P máx + 1). Neste caso, a pressão de trabalho é medida no ponto superior do sistema (no grupo de segurança) e deve ser próxima à atmosférica a uma altura da coluna de água de até 4-5 m.

Não há diferença prática no local de instalação do tanque de expansão fechado. Para garantir o funcionamento eficiente do dispositivo nos diversos modos de utilização do sistema de aquecimento, o reservatório é instalado na zona de maior pressão estática, ou seja, no ponto mais baixo do sistema, em local conveniente para manutenção. O tanque corta através de um T para a tubulação de retorno principal, a conexão é feita através de uma válvula de esfera de fechamento.

Alimentação automática do sistema

A segunda unidade, que garante a manutenção do excesso de pressão no sistema, é um dispositivo de make-up automático. Obviamente, a água pode ser bombeada para o sistema manualmente, mas isso é inconveniente para grandes volumes de vazamento. Por exemplo, se houver muitos acessórios no sistema ou lacunas através das quais as doses microscópicas do refrigerante filtram regularmente. Além disso, a compensação automática é praticamente indispensável para sistemas fechados com um refrigerante especial – sem uma bomba de pressão, é simplesmente impossível fornecer uma pressão suficientemente alta.

O primeiro tipo de dispositivos de make-up automático funciona no princípio de um grupo de automação de compressor. Os interruptores de alta e baixa pressão ligam e desligam o make-up se a pressão no sistema estiver abaixo ou, respectivamente, acima do limite definido. Esses dispositivos são os mais simples e baratos, mas têm a principal desvantagem – eles não levam em consideração a temperatura do líquido e o grau de sua expansão..

Qual deve ser a pressão no sistema de aquecimento de uma casa particular

Por exemplo, durante a operação do sistema, a pressão cai 20-30% abaixo da pressão operacional, mas ao mesmo tempo não atinge o limite mínimo para o qual o relé está definido. Isso não é surpreendente, porque o relé é calibrado em um estado frio do sistema. Outro caso especial: quando o relé é acionado, liga-se o make-up, adicionando ao sistema uma porção de frio, ou seja, ainda não expandido. Se o tanque de expansão tiver capacidade insuficiente, como resultado, a expansão do refrigerante acionará a válvula de segurança, parte do refrigerante será liberado, a pressão cairá novamente, o make-up ligará novamente e então em um círculo.

Qual deve ser a pressão no sistema de aquecimento de uma casa particular

A nuance descrita é importante para sistemas de aquecimento que contêm mais de 300 litros de água. Em tais casos, é ideal usar dispensadores de maquiagem digital, que são fornecidos com a mais avançada tecnologia de caldeira. O controlador fará as correções necessárias e adicionará uma quantidade estritamente definida de refrigerante ao sistema, levando em consideração sua temperatura e capacidade de expansão. Como as válvulas de composição mecânica convencionais, é melhor conectar o dispensador eletrônico à linha de abastecimento imediatamente após inserir o tubo de derivação nele para evitar o choque de temperatura do trocador de calor. Recomenda-se instalar um filtro de lama ou cartucho no tubo de entrada para o refrigerante, a unidade de injeção é conectada através de uma válvula de esfera.

Configuração e solução de problemas

Qual deve ser a pressão no sistema de aquecimento de uma casa particular

É impossível manter a pressão no sistema de aquecimento sem respeitar as regras de enchimento. Isso deve ser feito com uma pressão mínima e com válvulas abertas para purgar o ar na rede do radiador. Os loops de piso radiante são preenchidos alternadamente, caso contrário, devido à diferença de comprimento, o ar certamente será deslocado para espirais mais longas. Após o enchimento do sistema, ele é pressurizado por dupla pressão de trabalho e as leituras dos manômetros são monitoradas por um determinado tempo. Normalmente, a pressão do sistema de abastecimento de água é suficiente para crimpagem, caso contrário, você terá que usar uma bomba hidráulica de êmbolo manual. Após a verificação, a pressão é reduzida ao mínimo, o sistema aquece até a temperatura máxima de operação, após o aquecimento de todo o volume do refrigerante ser concluído, a pressão é medida: deve ser inferior ao limite em 20-30%.

Qual deve ser a pressão no sistema de aquecimento de uma casa particular

A diminuição da pressão ao longo do tempo é comum em sistemas de água doce. O oxigênio dissolvido é liberado dele, respectivamente, com o tempo, o volume total do refrigerante diminui. Você só precisa recarregar o sistema periodicamente até que o efeito desapareça por si mesmo. Um aumento na pressão é um sinal claro de um cálculo incorreto do tanque de expansão, seu volume precisa ser aumentado. Pequenas quedas na faixa de 10-15% da pressão de trabalho são consideradas normais, isso se deve à expansão linear dos tubos. Se os picos de pressão durante o aquecimento e resfriamento do sistema ultrapassarem 30% do nominal, isso indica danos à membrana no tanque ou a presença de bloqueios de ar no sistema.

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Paul Conselheiro

Olá! Meu nome é Paul Conselheiro, e sou o autor deste sítio Web de artigos sobre renovação e construção de casas. Desde muito jovem, sempre me interessei pela arquitetura e pelo design de interiores. A ideia de transformar espaços e criar ambientes acolhedores sempre me fascinou. Leia mais

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Comments: 2
  1. Luís

    Qual é a pressão recomendada para o sistema de aquecimento de uma casa particular?

    Responder
  2. Ricardo Lima

    Qual é a pressão adequada para o sistema de aquecimento de uma casa particular? É importante saber se há uma pressão específica ou faixa de pressão recomendada para garantir o bom funcionamento do sistema de aquecimento e evitar danos. Alguma orientação sobre como verificar e ajustar a pressão seria útil.

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