Lors du chauffage d'une maison privée, un problème assez important est la stabilisation de la pression dans la chaudière. Si la pression est basse, la chaudière ne pourra pas fonctionner. Si la pression est élevée, l'équipement de chauffage s'usera rapidement. Afin de stabiliser la pression, connectez à la chaudière vase d'expansion.
Vase d'expansion
But du vase d'expansion
Un vase d'expansion est nécessaire pour compenser la pression du liquide de refroidissement dans le système de chauffage. La différence de pression est due à un changement de sa température pendant le processus de chauffage, car son volume change en fonction de la température.
DANS systèmes de chauffage fermés un vase d'expansion de conception fermée et étanche est utilisé. À l'intérieur du réservoir, il y a membrane élastiquequi le divise en deux parties. Une des parties du réservoir contient de l'air sous pression, la seconde partie est pénétrée par le liquide de refroidissement.
La circulation du liquide de refroidissement dans un système de chauffage fermé est assurée par une pompe de circulation. DANS système de chauffage ouvert la pompe n'est pas nécessaire, et donc n'importe quel récipient peut faire office de réservoir, le liquide de refroidissement dans lequel sera évacué directement des tuyaux de chauffage.
Vase d'expansion dans un système de chauffage fermé
Dispositif de vase d'expansion
Le travail du vase d'expansion est de compenser la variation du volume du liquide de refroidissement dans la chaudière et le circuit. Lorsque la chaudière chauffe, le liquide augmente de volume et une partie du liquide entre dans le vase d'expansion. Ainsi, l'équipement est protégé d'une forte augmentation de pression et de rupture.
Voir la même chose: calcul du volume du vase d'expansion.
Structurellement, le réservoir est constitué d'un corps, divisé à l'intérieur par une membrane en deux chambres. La chambre à air a un mamelon pour pomper ou purger l'air. Un manomètre est également connecté ici. Cet appareil vous permet de surveiller quelle sera la pression dans le vase d'expansion du système de chauffage. La chambre à eau est reliée par un tuyau au système de chauffage. Avec la dilatation thermique, l'eau pénètre dans la chambre à fluide et comprime la membrane, augmentant la pression dans la chambre à air.
Lorsque le liquide se refroidit, le volume diminue et la membrane le repousse dans le système.
Lors du choix de la taille du réservoir, il faut garder à l'esprit que son volume doit être d'au moins 15% du volume de tout le liquide circulant dans le système. Lors de l'utilisation d'antigel, le volume du réservoir doit être d'au moins 20% du liquide total.
Avantages d'un système de chauffage fermé
- Le premier avantage d'un système de chauffage fermé est que le réservoir peut être installé là où cela vous convient, dans un système ouvert, uniquement dans le grenier ou à un autre point haut du système. Et en raison de l'étanchéité, le liquide de refroidissement ne s'évapore pratiquement pas.
- Le fluide caloporteur est toujours saturé d'air dans un système de chauffage ouvert, ce qui entraîne une corrosion des tuyaux de chauffage et des radiateurs. Dans un cas fermé, comme vous le savez, cela ne peut pas arriver.
- Dans un système fermé, les pertes dans le réservoir sont moindres que dans un système ouvert, qui chauffe très rapidement et a une sensibilité accrue. De plus, la différence de température dans un système fermé est moindre, ce qui permet une utilisation plus longue des équipements de chauffage.
- Le système fermé convient à une grande variété de radiateurs, convecteurs et rideaux d'air, vous pouvez connecter un système «plancher chaud». De plus, une chaudière de chauffage indirect pour l'eau chaude sanitaire peut être ajoutée à un système fermé.
Calcul du volume du vase d'expansion à membrane
Afin de déterminer le volume du réservoir à membrane d'expansion, il est nécessaire de déterminer le volume total du système de chauffage, qui se compose de plusieurs volumes:
- pipeline;
- appareil de chauffage;
- Chaudière.
Le moyen le plus simple de déterminer le volume requis du réservoir est calculer 10% du volume total du système de chauffage. S'il s'agit de 500 litres, vous avez besoin d'un réservoir d'un volume de 50 litres.
Si le volume du réservoir à membrane d'expansion est inférieur à celui nécessaire, cela entraînera de mauvaises conséquences. Des fissures commenceront à apparaître, de l'eau chaude coulera à travers les filets et le réservoir lui-même peut se détériorer très rapidement et il devra être changé.
Le réservoir à membrane est sélectionné individuellement pour chaque système de chauffage.
Conseils... Si des soupapes de sécurité sont installées dans un système de chauffage fermé, la montée en pression peut être évitée et l'ensemble du système protégé.
Conception du vase d'expansion
Les réservoirs peuvent être soit avec la possibilité de remplacer la membrane par une nouvelle, soit généralement non séparables. Pour fixer le réservoir au mur, des supports et des pinces peuvent être fournis avec celui-ci, ainsi que des pieds spéciaux pour installer le réservoir au sol. La membrane du réservoir, à son tour, peut également être de différentes conceptions.
Les modèles non démontés sont équipés d'une membrane en forme de diaphragme, moins fréquemment d'une membrane en forme de ballon. Il s'étire sous pression, il peut donc être considéré comme une chambre à eau indépendante. Une bride spéciale est utilisée pour remplacer ce type de membrane.
Conception du vase d'expansion
Calcul du volume du réservoir
Déterminer volume du réservoir vous pouvez suivre le chemin le plus simple. Autrement dit, prenez 10% du volume du caloporteur utilisé, qui est calculé au stade de la conception du système de chauffage. Ou vous pouvez vidanger l'ancien liquide de refroidissement et en remplir un nouveau en mesurant le volume avec un compteur.
Vous pouvez également connaître le volume des radiateurs et des tuyaux, afin d'obtenir le volume du système de chauffage, dont vous devrez prélever 10%.
Il existe également un moyen de calculer le réservoir en utilisant la formule:
V = (E * C * (Pmax + 1)) / (Pmax + Pmin), où
E est le coefficient de dilatation du liquide de refroidissement indiqué sur l'emballage,
Pmax et Pmin sont respectivement les pressions de fonctionnement maximale et minimale du système.
Il faut dire que pour un système de chauffage ouvert, aucun calcul n'est à faire, mais pour un système fermé, cela en vaut toujours la peine. De plus, si la chaudière dispose déjà d'un réservoir intégré, en cas de manque de son volume, un nouveau est installé.
En cas de manque de volume du réservoir, le volume du liquide de refroidissement diminue et la pression dans le système de chauffage baisse, car il commence à s'écouler dans les égouts. En cas de pénurie critique de liquide de refroidissement, le fonctionnement de la chaudière peut tout simplement s'arrêter.
Si à ce moment vous êtes chez vous, il vous suffira d'ajouter simplement le liquide de refroidissement. Si vous n'êtes pas chez vous, le système de chauffage commencera à dégivrer. Et il n'y a rien de bon non plus dans le fonctionnement d'une chaudière dans un état critique.
Par conséquent, il est préférable de toujours effectuer de tels calculs et d'acheter un réservoir légèrement plus grand que nécessaire.
Types - Réservoirs ouverts
Les vases d'expansion ouverts se caractérisent par le fait qu'ils doivent être installés exclusivement au point le plus élevé du système de chauffage. Un tel endroit pourrait être, par exemple, un grenier. Mais l'obstacle à la dilatation du liquide de refroidissement n'est pas la seule fonction de ce type de dispositif, car ils empêchent également l'eau de bouillir dans les tuyaux et reconstituent ses réserves en cas de fuite pour une raison quelconque.
Le réservoir peut être utilisé avec une circulation naturelle et forcée.
- Si la circulation est naturelle, alors le réservoir doit être connecté à la ligne principale, c'est pourquoi il sera également un collecteur d'air "en combinaison".
- Si le liquide de refroidissement traverse le système de force, le réservoir est connecté au tuyau de retour afin que l'eau du système ne bout pas.
En général, un réservoir ouvert est un réservoir d'où émergent quatre tubes:
- Expansion.
- Circulé.
- Débordement.
- Signal.
Un tuyau d'expansion mène au système de chauffage, qui est situé en haut du réservoir. Il y a aussi un tube de trop-plein, qui est nécessaire dans les cas où le récipient est trop rempli et que vous devez vidanger l'eau dans l'égout. En bas, respectivement, il y a un tube de signal équipé d'un verrou, et le tube de circulation est nécessaire pour que le liquide de refroidissement dans le réservoir ne gèle pas et que la température globale soit maintenue en permanence. Si vous le souhaitez, vous pouvez prendre une autre mesure supplémentaire, qui «sécuriserait» le tuyau de circulation - isoler le réservoir avec un matériau isolant thermique.
Important! Aujourd'hui, ces réservoirs ne sont pratiquement pas utilisés dans les systèmes de chauffage en raison du grand nombre d'inconvénients.
Parmi ces lacunes, je voudrais souligner les suivantes:
- De tels systèmes ne sont pas conçus pour des pressions élevées.
- Leur conception est très volumineuse et volumineuse.
- En raison du fait que le système est ouvert, avec de l'eau, l'air pénètre également dans le pipeline, ce qui a l'effet le plus négatif sur la surface des tuyaux - bientôt de la corrosion se formera sur eux. Il en va de même pour les autres éléments métalliques.
- De tels réservoirs ne devraient être installés qu'au point le plus élevé, ce qui, voyez-vous, représente un coût supplémentaire.
Pression du vase d'expansion
Certaines chaudières ont la fonction de régler manuellement la pression à l'aide d'un détendeur. Sinon, elle devrait être d'environ 0,3 atmosphère inférieure à la pression de fonctionnement du système de chauffage dans une maison privée à la campagne. Et il est généralement égal à 1,5 à 1,8 atmosphères, on se retrouve avec environ 1,6 atmosphère maximum ou 1,2 minimum.
Pour mesurer la pression dans le réservoir, connectez un manomètre au mamelon en haut du réservoir, sous le bouchon en plastique. Sous le couvercle, il y a une bobine à travers laquelle l'excès de pression peut être soulagé. Il vous suffit de plier la plaque et de libérer l'air à la pression normale.
Pour augmenter la pression, la pompe de la voiture ainsi que le manomètre doivent être connectés au mamelon, puis pomper au niveau requis. N'oubliez pas que toutes ces opérations doivent être effectuées lorsque le ballon est déconnecté du système de chauffage! Dans ce cas, le liquide de refroidissement doit être complètement vidangé.
Vase d'expansion installé
Réservoir fermé (membrane)
Le vase d'expansion à membrane pour le chauffage est dépourvu de tous ces inconvénients sur lesquels le système précédent déborde littéralement. Cependant, il a également certaines exigences, sans lesquelles l'installation ne serait pas possible. Premièrement, il a besoin d'un manomètre, et deuxièmement, il a également besoin d'un appareil pour réguler la pression manuellement, sinon la pression dépassera toutes les normes admissibles (qui est d'environ trois à quatre bars, en fonction des conditions et des caractéristiques spécifiques du maquette).
Ce type de réservoir est installé à proximité immédiate de la chaudière et alimenté le tuyau de retour. Ceci est nécessaire pour que le liquide de refroidissement ne bout pas. Lors de l'installation, une attention particulière doit être accordée à la fiabilité des fixations, car pendant le fonctionnement, le poids du réservoir peut augmenter considérablement.
En fait, ce vase d'expansion pour le chauffage est un récipient métallique, qui peut être de forme plate ou cylindrique. La cavité interne du réservoir est divisée en plusieurs zones au moyen d'une membrane en caoutchouc. Dans l'une de ces zones, il y a du gaz ou de l'air comprimé (le degré de sa compression doit être indiqué dans la fiche technique). Par conséquent, à l'état inactif, tout le volume du réservoir est rempli de gaz. Avant de démarrer le système, la pression dans le réservoir est identique à la pression dans tout le système de chauffage.
Ensuite, lorsque la température augmente, l'eau pénètre dans la zone spécialement désignée du réservoir, et dans la partie "gaz", la pression augmente jusqu'à la valeur du système de chauffage.S'il y a une quantité suffisamment grande de liquide de refroidissement à l'intérieur, la pression d'air doit être soigneusement contrôlée. Pour cela, les systèmes sont équipés de compresseurs spéciaux qui maintiennent la valeur prédéfinie.
Comme vous pouvez le deviner d'après son nom, la partie principale d'un tel réservoir est la membrane. Elle, en passant, peut être de deux types:
- La membrane diaphragme ne peut souvent pas être remplacée en cas de panne, mais elle est principalement utilisée dans les réservoirs de petit volume.
- En revanche, le diaphragme vésical peut être facilement changé en cas de défaillance. Il diffère également en ce que le liquide de refroidissement qu'il contient n'entre pas directement en contact avec la surface du réservoir, ce qui augmente considérablement la durée de vie de ce dernier.
La position du vase d'expansion dans l'installation de chauffage
Dans un système de chauffage fermé, le réservoir doit être installé après la chaudière, mais devant la pompe, afin de créer un écoulement dans la direction opposée. Pour connecter la pompe, un té doit être installé dans le tuyau, le réservoir est vissé sur la sortie perpendiculaire, qui doit avoir une direction verticale vers le haut.
Nous vous recommandons d'installer le té suivant après le réservoir, de manière à ce qu'un robinet d'arrêt y soit installé. Ainsi, vous pouvez vérifier le réservoir sans vidanger le liquide de refroidissement. Éteignez le réservoir et vérifiez la pression, qui doit être à zéro.
En résumant tout ce qui précède, nous pouvons conclure qu'un système de chauffage fermé avec un vase d'expansion est une solution presque universelle pour la plupart des types de chaudières, radiateurs et autres équipements de chauffage.
Il est également fortement recommandé de faire des calculs pour l'installation du réservoir. Un système de chauffage ouvert est fondamentalement une option pour une maison de village avec un grenier et une chaudière à combustible solide, dans d'autres situations, un tel schéma n'est pas très approprié.
