Vas de expansiune pentru încălzire de tip deschis: construcție, scop, tipuri principale + sfaturi pentru calculul rezervorului

În realitățile de astăzi, vasul de expansiune pentru încălzire de tip deschis a pierdut de mult și irevocabil lupta concurențială în fața rezervorului închis mai modern și eficient.

Cu toate acestea, echipamentul învechit din punct de vedere moral este utilizat activ. Și în unele situații chiar are anumite avantaje față de rezervoarele tehnologice cu membrană.

În acest material vom analiza scopul său și particularitățile constructive, precum și ne vom familiariza cu principiul de funcționare și regulile de calcul al unui astfel de tip de vas.

Scopul vasului în sistemele de tip deschis

Dispozitivul menționat este utilizat în sistemele de încălzire pentru a preveni defectarea acestora la creșterea volumului și presiunii agentului termic, ceea ce se întâmplă la încălzire.

Pentru a fi mai exact, la creșterea temperaturii apei care circulă în sistem de la 5 la 100 °C, volumul acesteia devine cu 4% mai mare. Și acest lucru este mult, deoarece nu are unde să se ducă în țevi și radiatoare – nu există spațiu liber acolo.

În vasul de expansiune de tip deschis sunt împinse surplusurile de agent termic din sistemul de încălzire, ceea ce exclude defectarea părților sale ca urmare a creșterii presiunii. Care apare deoarece apa nu poate fi comprimată, iar ea însăși crește semnificativ în volum la creșterea temperaturii. După răcire, agentul termic revine în sistemul de încălzire

Ca urmare, câteva sute de grame într-un sistem mic de încălzire sau câțiva litri într-unul suficient de mare cresc presiunea la valori critice și duc la apariția unor șocuri hidraulice puternice.

Ceea ce atrage după sine extrudarea garniturilor, defectarea fitingurilor, radiatoarelor și o reparație costisitoare – toate acestea în cel mai nepotrivit moment.

Iar după ce temperatura agentului termic scade, surplusurile sale devin din nou necesare pentru funcționarea eficientă a sistemului, de aceea ele trebuie returnate, și anume în volum complet. În caz de evaporare, rezervele de lichid trebuie completate.

Trăsăturile caracteristice ale vasului deschis

Astfel de rezervoare sunt extrem de simple – ca vas de expansiune poate fi întotdeauna folosită o găleată obișnuită, un recipient confecționat special din materiale la îndemână, o canistră sau ceva similar.

Particularitățile constructive ale rezervorului

Principalele cerințe la construcție sunt:

• prezența unui volum suficient;
• absența etanșeității.

Adică, se admite chiar și absența capacului, deși acesta este de dorit – protejează împotriva pătrunderii particulelor de murdărie în sistemul de încălzire.

Rezervorul care urmează să fie utilizat ca vas de expansiune trebuie să fie echipat cu un racord la care se conectează țeava de la sistemul de încălzire. Acesta este singurul accesoriu obligatoriu.

Construcția oricărui vas de expansiune este extrem de simplă – acesta reprezintă un rezervor obișnuit, echipat cu una sau mai multe intrări/ieșiri. Ceea ce permite acumularea și evacuarea excesului de lichid. Cele mai avansate tehnologic rezervoare sunt echipate cu alimentare cu apă și un robinet de scurgere, necesar pentru transportul apei în canalizare atunci când volumul excesului este prea mare.

Dar pentru confort și pentru a evita neplăcerile minore, este de dorit să se utilizeze următoarele accesorii:

• Furtunul sau țeava de preaplin – acest element de construcție este necesar în caz de umplere excesivă a vasului de expansiune. Adică, acest element, dirijând lichidul către canalizare sau pur și simplu în afara clădirii, elimină posibilitatea inundării acestuia.
• Țeava de alimentare cu apă – aceasta este necesară pentru reîncărcarea sistemului de încălzire cu apă. Fără ea se poate face față, dar trebuie să se înțeleagă că procedura menționată va trebui efectuată cu o găleată în mână. Deși în ultimul caz, construcția va fi mai ieftină.

Deoarece vasele de expansiune sunt adesea instalate în poduri, trebuie să se asigure izolarea termică a acestora. Ceea ce va preveni înghețarea lichidului și defectarea întregului sistem.

Ca agent termic poate fi utilizată doar apă obișnuită. Deoarece antigelurile moderne eficiente se evaporă rapid în rezervoarele deschise. Ceea ce duce la o creștere semnificativă a costului întregii proceduri de încălzire a încăperii.

În plus, vaporii de antigel sunt aproape întotdeauna toxici, ceea ce afectează sănătatea locatarilor. Mai multe despre tipurile de agenți termici pentru sistemul de încălzire și particularitățile acestora am prezentat în acest material.

Forma și materialul de fabricație

Forma rezervorului nu are o importanță fundamentală, prin urmare poate fi oricare:

• rotundă;
• dreptunghiulară;
• trapezoidală etc.

Materialul de fabricație poate fi orice metal sau chiar plastic, dar deoarece agentul termic se poate încălzi până la temperaturi semnificative, acesta trebuie să fie termorezistent.

Acest desen ajută la înțelegerea principiului de funcționare a vasului de expansiune. În imaginea din stânga este prezentat agentul termic în stare rece. Volumul furnizat îi este suficient din plin. Dar când începe încălzirea (imaginea din dreapta), în curând apare un exces de apă. De fapt, lichidul în plus este puțin, dar este suficient pentru a găsi un punct slab în sistem și a provoca o scurgere sau a duce la o defecțiune a echipamentului.

În comerț există diverse variante de vase de expansiune deschise, dintre care este ușor să alegeți cel mai potrivit. Sau puteți confecționa dintr-un material la îndemână un rezervor propriu, care va îndeplini rolul unui vas de expansiune.

Principiul de funcționare al dispozitivului

Vasul de expansiune face parte din cele mai simple sisteme de încălzire, care funcționează conform legilor fizicii. Când deplasarea lichidului prin conducte și radiatoare se realizează prin gravitație, energia pentru aceasta este asigurată de diferența de presiune.

Pentru a nu perturba schimbul natural de căldură și circulația apei, rezervorul de expansiune trebuie instalat în punctul cel mai înalt al întregului sistem de încălzire, iar cazanul trebuie să fie cel mai jos. Mai multe detalii despre instalarea și conectarea vasului le-am discutat în acest articol.

În caz contrar, prezența vasului nu va produce efectul dorit. Ceea ce nu va proteja împotriva creșterii presiunii, a loviturilor de berbec și a defecțiunilor ulterioare.

Un avantaj important al rezervoarelor de expansiune deschise este accesibilitatea lor. De exemplu, vasul poate fi confecționat chiar și din materiale la îndemână, care se găsesc din belșug pe terenurile de grădină, în încăperile anexe ale caselor particulare. Orice recipient metalic sau din plastic de dimensiunea necesară poate deveni un vas de expansiune, după cum se vede în fotografie.

Rezervorul propriu-zis, când agentul termic este rece, nu participă deloc la funcționarea sistemului de încălzire.

Totul se schimbă când lichidul se încălzește la temperaturi semnificative și creează o presiune excesivă în conducte și radiatoare, deoarece în astfel de situații surplusul său este creat activ și este împins în vasul de expansiune. Acolo rămâne până la răcirea agentului termic, după care, prin gravitație, reintră în conducte, radiatoare și cazan.

Procedura descrisă se execută ciclic, adică pe întreaga perioadă de exploatare a rezervorului.

Din cauză că sistemul de încălzire este deschis, la fel ca și vasul însuși, compensarea efectelor dilatării nu poate fi realizată fără intervenția umană.

Motivul este că agentul termic, aflându-se în contact direct cu aerul, se evaporă, iar cu cât se încălzește mai mult, cu atât mai activ are loc acest proces.

Ca urmare, utilizatorul trebuie să controleze periodic nivelul apei din rezervor. Și, după necesitate, să completeze apa.

Operația specificată se efectuează cu ajutorul unei găleți sau a unui alt recipient cu apă. Acest lucru este neplăcut, de aceea sistemul poate fi automatizat prin organizarea alimentării cu apă de la un sistem de alimentare cu apă, indiferent de tip: local sau centralizat.

Trebuie să știți că formele geometrice și calculele precise nu sunt deloc importante în cazul unui rezervor de expansiune deschis. Condiția principală pentru o funcționare eficientă este amplasarea în punctul cel mai înalt al sistemului și prezența unui volum suficient al rezervorului până la conducta de preaplin.

În plus, utilizând echipamente suplimentare, procedura descrisă poate fi făcută complet autonomă.

Dar în acest caz, se pierd cele mai importante avantaje ale tuturor rezervoarelor deschise și sistemelor de încălzire:

• ieftinitate;
• autonomie completă, adică independența față de funcționarea, corectitudinea și prezența în încăpere a oricăror sisteme inginerești.

Toate procesele din rezervorul deschis au loc conform ciclului natural, fără ajutorul pompelor și al altor echipamente.

Ca urmare, pentru ca rezervorul de expansiune să fie cu siguranță util, dimensiunile sistemului în sine trebuie să fie moderate, adică nu trebuie utilizat pentru încălzirea caselor și clădirilor a căror suprafață depășește 100 m².

Locul optim pentru amplasarea rezervoarelor de expansiune sunt podurile încălzite. Deoarece acolo se va afla cu siguranță cel mai înalt punct al sistemului, iar această soluție permite ascunderea construcției cu proprietăți estetice scăzute departe de ochi.

Dacă se ignoră această regulă, aceasta poate duce la pierderi financiare semnificative, deoarece va fi necesar să se efectueze o serie de modificări pentru a asigura eficiența funcționării rezervorului și a întregului sistem ca un întreg.

În plus, înălțimea trebuie limitată. Deoarece este foarte problematic să se obțină rezultatul așteptat la încercarea de a încălzi în acest mod o clădire cu mai mult de două etaje.

Cum se efectuează calculul?

După cum s-a menționat mai sus, orice rezervor de expansiune utilizat pentru încălzirea de tip deschis se caracterizează prin simplitatea construcției și fabricației. Iar calculul dimensiunilor unui astfel de produs nu este mai complicat.

Pentru aceasta, se pot folosi formule sau metoda care constă în calcularea aproximativă a volumului de lucru al rezervorului.

Exemplu de utilizare a formulei pentru calcularea volumului necesar al rezervorului. Pe baza volumului real de apă care circulă în circuit, se calculează doar creșterea acestuia la încălzirea la o anumită temperatură, rotunjind în sus. Apoi se adună rezultatul obținut cu volumul agentului termic din sistemul de încălzire și se adaugă o cantitate arbitrară de litri „de rezervă”.

În realitate, pentru a determina capacitatea necesară a rezervorului, proprietarii unei căsuțe de vacanță folosesc foarte rar formulele. Cel mai adesea se calculează volumul aproximativ al vasului de expansiune, la care, pentru siguranță, se poate adăuga orice număr de litri.

Motivul: în cazul rezervoarelor deschise, volumele suplimentare nu influențează semnificativ costul, iar în unele cazuri nu duc deloc la scumpire.

Ca urmare, întregul calcul al capacității se reduce la determinarea a 10% din volumul total al agentului termic, care ar trebui să fie valoarea minimă a rezervorului de expansiune.

Cel mai simplu este să faceți acest lucru în momentul proiectării și creării sistemului de încălzire, când toți parametrii radiatoarelor, țevilor și altor elemente structurale sunt cunoscuți sau pot fi aflați cu ușurință prin efectuarea măsurătorilor. Apoi, pur și simplu adunați volumele tuturor componentelor.

Deși rezervoarele de expansiune deschise și sistemele pentru care sunt destinate s-au învechit de mult, accesibilitatea și, mai ales, gradul ridicat de autonomie le fac căutate în condiții departe de cele ideale. De exemplu, dacă există o problemă cu alimentarea stabilă cu energie electrică sau proprietarii spațiilor nu locuiesc acolo permanent.

Dacă datele inițiale sunt necunoscute, cea mai practică metodă de calcul este cea empirică. Pentru aceasta, trebuie să goliți toată apa din sistem, apoi să-l umpleți cu agent termic din nou.

În același timp, trebuie efectuată măsurarea, ceea ce se poate face cu ajutorul unui contor sau folosind un recipient de volum cunoscut. După aceea, rămâne să aflați necesarul de 10% din volumul agentului termic, care servesc drept reper la fabricarea sau achiziționarea rezervorului.

Concluzii și material video util pe această temă

Videoclipul plasat mai jos vă va permite să înțelegeți mai bine ce sunt rezervoarele de expansiune deschise, cum sunt fabricate și instalate:

Următorul videoclip este dedicat rezervoarelor de casă pentru sistemul de încălzire:

Rezervorul de expansiune deschis este considerat un dispozitiv învechit, la fel ca și întregul tip de sistem de încălzire în care este utilizat. Adică, un astfel de echipament este ineficient, deoarece funcționarea sa este însoțită de pierderi semnificative de căldură, iar încălzirea are loc extrem de lent.

Cu toate acestea, autonomia deplină, independența, simplitatea întreținerii, costul accesibil fac ca rezervorul deschis să fie solicitat departe de condițiile stabile ale marilor orașuri – la case de vacanță, în sate etc..

Aveți întrebări cu privire la calculul vasului de expansiune sau doriți să clarificați alte aspecte pe care nu le-am menționat în acest articol? Întrebați despre nuanțele care vă interesează, adresați-vă întrebările în secțiunea de mai jos – experții noștri și alți vizitatori ai site-ului vă vor ajuta să înțelegeți.

Dacă v-ați ocupat recent de fabricarea sau montarea unui vas de expansiune de tip deschis, povestiți despre aceasta în secțiunea de comentarii – informațiile dumneavoastră vor fi utile multor începători. De asemenea, adăugați fotografii unice ale vasului dumneavoastră de expansiune.