Pressione nel vaso di espansione di una caldaia a gas: norme + come pompare e regolare

Una caldaia a gas a circuito singolo o doppio circuito è un'apparecchiatura che rende più confortevole la nostra vita in una casa o in un appartamento.I produttori ora producono una vasta gamma di apparecchi a gas, che differiscono per potenza, funzionalità e metodo di installazione. Tuttavia, anche i modelli più costosi e affidabili possono fallire. D'accordo, non è molto piacevole rimanere in una sera d'inverno senza riscaldamento e acqua calda.

Dopo aver analizzato le possibili cause di guasto delle apparecchiature a gas, siamo giunti alla conclusione che molto spesso si verificano malfunzionamenti dovuti al fatto che la pressione nel vaso di espansione di una caldaia a gas o di uno scaldabagno è regolata in modo errato. In questo articolo scopriremo perché è necessario un vaso di espansione, come pompare l'aria al suo interno e impostare la pressione ottimale.

Perché è necessario un vaso di espansione?

Quando viene riscaldata, l'acqua tende ad espandersi: all'aumentare della temperatura, il volume del liquido aumenta. La pressione inizia ad aumentare nel circuito del sistema di riscaldamento, il che può avere un effetto distruttivo sulle apparecchiature a gas e sull'integrità dei tubi.

Il vaso di espansione (expanzomat) funge da serbatoio aggiuntivo nel quale viene espulsa l'acqua in eccesso formatasi a seguito del riscaldamento. Quando il liquido si raffredda e la pressione si stabilizza, ritorna attraverso i tubi nel sistema.

Il vaso di espansione funge da tampone protettivo; si spegne colpo d'ariete, che si formano costantemente nell'impianto di riscaldamento a causa delle frequenti accensioni e spegnimenti della pompa, ed elimina anche la possibilità di sacche d'aria.

Per ridurre la probabilità di sacche d'aria ed evitare danni alla caldaia a gas dovuti a colpi d'ariete, il vaso di espansione deve essere montato davanti al generatore di calore, sulla linea di ritorno

Esistono due diversi tipi di serbatoi di smorzamento: tipi aperti e chiusi. Differiscono non solo nel design, ma anche nel metodo e nel luogo di installazione. Diamo un'occhiata più in dettaglio alle caratteristiche di ciascuna di queste tipologie.

Aprire il serbatoio di espansione

Un serbatoio di tipo aperto è montato nel punto più alto dell'impianto di riscaldamento. I contenitori sono in acciaio. Molto spesso hanno una forma rettangolare o cilindrica.

In genere, tali vasi di espansione sono installati in soffitta o in soffitta. È possibile l'installazione sotto il tetto. È imperativo prestare attenzione all'isolamento termico della struttura

La struttura del serbatoio di tipo aperto ha diverse uscite: per l'ingresso dell'acqua, l'uscita del liquido raffreddato, l'ingresso del tubo di controllo e anche un tubo di uscita per lo scarico del liquido refrigerante nella fogna. Abbiamo scritto di più sulla struttura e sui tipi di un serbatoio aperto in il nostro altro articolo.

Funzioni vasca aperta:

• controlla il livello del liquido di raffreddamento nel circuito di riscaldamento;
• se la temperatura nel sistema è diminuita, compensa il volume del liquido di raffreddamento;
• quando la pressione nel sistema cambia, il serbatoio funge da zona cuscinetto;
• rimuove il liquido di raffreddamento in eccesso dal sistema nel sistema fognario;
• rimuove l'aria dal circuito.

Nonostante la funzionalità dei vasi di espansione aperti, praticamente non vengono più utilizzati.Poiché presentano molti svantaggi, ad esempio le grandi dimensioni del contenitore, la tendenza alla corrosione. Vengono installati negli impianti di riscaldamento che funzionano solo con circolazione naturale dell'acqua.

Camera di espansione chiusa

Negli impianti di riscaldamento a circuito chiuso viene solitamente installato un vaso di espansione a membrana, che è ottimale per qualsiasi tipo di caldaia a gas e presenta numerosi vantaggi.

Un expansomat è un contenitore ermetico, diviso al centro da una membrana elastica. La prima metà conterrà acqua in eccesso e la seconda metà conterrà aria normale o azoto.

I vasi di espansione chiusi per il riscaldamento sono generalmente dipinti di rosso. All'interno del serbatoio c'è una membrana; è fatta di gomma. Un elemento necessario per mantenere la pressione nel vaso di espansione

I serbatoi di compensazione con membrana possono essere realizzati sotto forma di emisfero o di cilindro. Che è abbastanza adatto per l'uso in un sistema di riscaldamento con caldaia a gas. Ti consigliamo di leggere più in dettaglio caratteristiche di installazione serbatoi chiusi.

Vantaggi dei tipi di serbatoi a membrana:

• facilità di autoinstallazione;
• resistenza alla corrosione;
• lavorare senza aggiunta regolare di liquido refrigerante;
• mancanza di contatto dell'acqua con l'aria;
• prestazioni in condizioni di carico elevato;
• tenuta.

Gli attacchi gas sono solitamente dotati di vaso di espansione. Ma il serbatoio aggiuntivo non è sempre configurato correttamente in fabbrica e può avviare immediatamente il riscaldamento.

Pressione dell'aria nel serbatoio di espansione

La pressione dell'aria o dell'azoto nel vaso di espansione non sarà la stessa per le diverse caldaie a gas, tutto dipende dal tipo di apparecchiatura e dalle caratteristiche di progettazione. Gli standard sono indicati dal produttore nel passaporto del prodotto.

Tipicamente, la pressione in un nuovo serbatoio dell'ammortizzatore è di 1,5 atm. Ma questa impostazione potrebbe non essere adatta per un particolare sistema di riscaldamento. Le impostazioni di fabbrica sono facili da ripristinare. A tal fine, nell'alloggiamento del serbatoio di espansione è presente un raccordo speciale (per alcuni produttori si tratta di una valvola a cassetto per il pompaggio), attraverso il quale viene regolata la pressione dell'aria.

Il nipplo si trova sul lato della camera d'aria del cilindro. Con il suo aiuto puoi rilasciare la pressione in eccesso o, al contrario, pompare il serbatoio

Per il normale funzionamento di una caldaia a gas è necessario che la pressione nel serbatoio a membrana sia inferiore di 0,2 atm rispetto all'impianto stesso. Altrimenti l'acqua riscaldata che è aumentata di volume non potrà entrare nel contenitore.

Nelle piccole case e appartamenti con impianti di riscaldamento chiusi, la pressione nel vaso di espansione è generalmente accettabile nell'intervallo 0,8-1,0 bar (atm). Ma non meno di 0,7 bar, poiché molte caldaie a gas hanno una protezione e il dispositivo semplicemente non si accende.

Il livello di pressione del serbatoio deve essere controllato annualmente. Se si notano salti pressione dell'impianto di riscaldamento, ciò significa che l'aria è uscita dal serbatoio dell'ammortizzatore e deve essere pompata.

Come impostare la pressione ottimale?

L'impianto di riscaldamento è dotato di manometri che controllano la pressione nel circuito. Sul vaso di espansione stesso non è presente alcun raccordo per l'installazione di un dispositivo di misurazione. Ma c'è un capezzolo o una bobina per rilasciare e pompare aria o gas. Il nipplo è lo stesso delle ruote dell'auto.Pertanto, è possibile controllare il livello di pressione e regolarlo utilizzando una normale pompa per auto dotata di manometro.

Anche una semplice pompa manuale per automobile con manometro o un compressore automatico sarà adatta per pompare aria nel serbatoio di espansione.

Prima di scaricare la pressione in eccesso o pompare aria nel vaso di espansione di una caldaia a gas domestica, è necessario preparare l'impianto. Il manometro dell'auto riporta il valore in MPa; i dati ottenuti devono essere convertiti in atmosfere o bar: 1 Bar (1 atm) = 0,1 MPa.

Algoritmo di misurazione della pressione:

1. Spegni la caldaia a gas. Attendere fino a quando l'acqua smette di circolare nel sistema.
2. Nella zona del serbatoio idraulico, chiudere tutte le valvole di intercettazione e scaricare il liquido refrigerante attraverso il raccordo di scarico. Nelle caldaie con serbatoio integrato, il flusso di ritorno viene interrotto, così come l'alimentazione idrica.
3. Collegare la pompa al raccordo del serbatoio.
4. Pompare l'aria a 1,5 atm. Attendere un po' che l'acqua rimanente fuoriesca, quindi far entrare nuovamente l'aria.
5. Chiudere le valvole di intercettazione e utilizzare un compressore per aumentare la pressione ai parametri specificati nel passaporto o al livello di pressione nel sistema meno 0,2 atm. Se il serbatoio viene pompato, l'aria in eccesso viene rilasciata.
6. Rimuovere la pompa dal nipplo, avvitare il tappo e chiudere il raccordo di scarico. Riempire il sistema con acqua.

È possibile verificare la corretta regolazione della pressione dell'aria quando la caldaia raggiunge i parametri di funzionamento.

Se il serbatoio è gonfiato correttamente, l'ago sul manometro del dispositivo durante la misurazione mostrerà un aumento graduale della pressione senza salti o sussulti

Se la pressione dell'aria nel vaso di espansione viene regolata in modo errato, l'intero sistema di riscaldamento potrebbe non funzionare correttamente. Se il serbatoio di espansione è eccessivamente gonfiato, le proprietà di compensazione non funzioneranno.Perché l'aria spingerà fuori dal serbatoio l'acqua riscaldata in eccesso, aumentando la pressione nei tubi dell'impianto di riscaldamento.

E con letture della pressione del serbatoio di compensazione sottostimate, l'acqua semplicemente spingerà attraverso la membrana e riempirà l'intero serbatoio. Di conseguenza, quando la temperatura del liquido di raffreddamento aumenta, la valvola di sicurezza entrerà in funzione.

A volte nelle caldaie a gas a doppio circuito i fusibili funzionano anche se la pressione del vaso di espansione integrato è regolata correttamente. Ciò indica che il volume del serbatoio è troppo piccolo per un tale sistema di riscaldamento. In questa situazione, si consiglia di installare un serbatoio idraulico aggiuntivo.

Scopo di un serbatoio aggiuntivo di una caldaia a doppio circuito

Di norma, i serbatoi di compensazione integrati nelle caldaie a gas hanno un volume di circa 6-8 litri. Sono progettati per compensare l'espansione di 120 litri di liquido refrigerante circolante nell'impianto di riscaldamento. In condizioni operative normali, un vaso di espansione di questo tipo è sufficiente per un piccolo appartamento o casa.

Quando si installano radiatori di forma e dimensioni non standard, l'impianto di riscaldamento deve essere dotato di un vaso di espansione aggiuntivo. Perché queste batterie trattengono più acqua

Se l'area di riscaldamento è grande, installare pavimento caldo oppure ci sono molti radiatori nelle stanze, il volume del serbatoio integrato standard sarà piccolo, poiché verrà utilizzata più acqua.

Quando riscaldato, il liquido di raffreddamento in eccesso riempie completamente il serbatoio. E poiché non c'è più spazio libero nel serbatoio, la pressione dell'acqua nell'impianto di riscaldamento stesso aumenta e si verifica uno scarico di emergenza valvola di sicurezza. Successivamente, è improbabile che la caldaia a gas possa iniziare a funzionare automaticamente.

Per evitare tali conseguenze negative, nell'impianto di riscaldamento è installato un vaso di espansione aggiuntivo con membrana nel progetto di una caldaia a gas a doppio circuito. Quando il serbatoio standard è completamente pieno, l'acqua entra nel serbatoio idraulico di riserva. Dopo il raffreddamento, il liquido ritorna ai radiatori.

Calcolo del volume del vaso di espansione

Non è difficile garantire un funzionamento stabile dell'impianto di riscaldamento, l'importante è selezionare correttamente il volume del serbatoio di compensazione. Il volume del vaso di espansione deve essere calcolato tenendo conto della modalità operativa più intensiva della caldaia a gas. Al primo avvio del riscaldamento, la temperatura dell'aria non è ancora molto bassa, quindi l'apparecchiatura funzionerà a carico medio. Con l'arrivo del gelo l'acqua si scalda maggiormente e la sua quantità aumenta, richiedendo più spazio aggiuntivo.

Si consiglia di selezionare un serbatoio con una capacità pari ad almeno il 10-12% della quantità totale di liquido nell'impianto di riscaldamento. Altrimenti il ​​serbatoio potrebbe non essere in grado di sostenere il carico.

È possibile calcolare in modo indipendente la capacità esatta del vaso di espansione. Per fare ciò, determinare innanzitutto la quantità di liquido di raffreddamento nell'intero sistema di riscaldamento.

Metodi per il calcolo del volume dell'acqua nell'impianto di riscaldamento:

1. Scaricare completamente il liquido refrigerante dai tubi in secchi o altri contenitori in modo da poter calcolare lo spostamento.
2. Versare l'acqua nei tubi attraverso un contatore dell'acqua.
3. I volumi sono riassunti: la capacità della caldaia, la quantità di liquido nei radiatori e nei tubi.
4. Calcolo basato sulla potenza della caldaia: la potenza della caldaia installata viene moltiplicata per 15. Cioè, per una caldaia da 25 kW saranno necessari 375 litri di acqua (25 * 15).

Dopo aver calcolato la quantità di liquido di raffreddamento (esempio: 25 kW * 15 = 375 litri di acqua), viene calcolato il volume del vaso di espansione.

Esistono molti metodi, ma non tutti sono accurati e la quantità di acqua che entra nell'impianto di riscaldamento può essere molto maggiore. Pertanto, il volume del vaso di espansione viene sempre selezionato con un piccolo margine

I metodi di calcolo sono piuttosto complessi. Per le case a un piano, utilizzare la seguente formula:

Volume del vaso di espansione = (V*E)/D,

Dove

• D – indicatore di efficienza del serbatoio;
• E – coefficiente di dilatazione del liquido (per l'acqua – 0,0359);
• V – la quantità di acqua presente nell'impianto.

L'indicatore di efficienza del serbatoio si ottiene utilizzando la formula:

D = (Pmax—Ps)/(Pmax +1),

Dove

• PS=0,5 bar è un indicatore della pressione di carica del vaso di espansione;
• Pmax — pressione massima dell'impianto di riscaldamento, in media 2,5 bar.
• D = (2,5-0,5)/(2,5 +1)=0,57.

Per un impianto con potenza caldaia di 25 kW sarà necessario un vaso di espansione del volume di: (375*0,0359)/0,57=23,61 l.

E sebbene una caldaia a gas a doppio circuito abbia già un serbatoio integrato da 6-8 litri, guardando i risultati del calcolo, comprendiamo che il funzionamento stabile dell'impianto di riscaldamento non sarà possibile senza l'installazione di un vaso di espansione aggiuntivo.

Conclusioni e video utile sull'argomento

Puoi imparare come calcolare autonomamente il volume del serbatoio idraulico e regolarne la pressione guardando i video qui sotto.

Un modo semplice per determinare il volume del vaso di espansione:

Istruzioni per l'autoregolazione del livello di pressione nel vaso di espansione:

Le caldaie a gas devono essere dotate di vasi di espansione. “Assorbono” il liquido refrigerante in eccesso derivante dal riscaldamento e prevengono la formazione di sacche d'aria. Nei tipi di apparecchiature a doppio circuito, tali dispositivi sono installati, ma spesso il loro volume non è sufficiente per un funzionamento senza problemi del riscaldamento.

I serbatoi di compensazione devono essere selezionati in base alla pressione e al volume del liquido di raffreddamento nel sistema. È importante configurare correttamente il serbatoio, altrimenti non sarà in grado di garantire un funzionamento ininterrotto e stabile della caldaia a gas.

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