Sezioni dell’articolo
- A cosa serve la pressione nell’impianto di riscaldamento?
- Selezione ottimale della pressione
- Normalizzazione della pressione
- Metodo di controllo e diagnostica
Nella fase di progettazione di un sistema di riscaldamento per una casa privata, la pressione viene negoziata in un quadro rigoroso. In molte aree del cablaggio del sistema, il progetto installa dispositivi per il suo controllo e manutenzione. Ti diremo quale pressione dovrebbe essere e cosa significa ogni deviazione dalla norma..
A cosa serve la pressione nell’impianto di riscaldamento?
Viene presa in considerazione solo la pressione in eccesso nel sistema, che supera la pressione atmosferica naturale. È lui che viene mostrato dai manometri e deve essere controllato. include:
- Statico: la pressione della colonna di liquido, pari all’altezza del circuito di riscaldamento dal punto più alto alla sua base.
- Dinamica: la pressione creata dalla pompa, nonché durante il movimento convettivo del liquido attraverso tubi e canali.
Tuttavia, non cambia costantemente e regolarmente durante il funzionamento a causa di:
- espansione termica del liquido di raffreddamento durante il riscaldamento;
- diminuzione del volume del liquido di raffreddamento durante il raffreddamento;
- espansione lineare di tubi;
- la presenza di aria;
- localmente, nei punti con una modifica della sezione del canale, valvole di intercettazione, un punto di connessione per tubi di diametro diverso.
In uno stato normale, l’intero circuito di riscaldamento è un sistema idrodinamico bilanciato, in cui viene mantenuto un flusso costante e uniforme del vettore di calore e con un efficace trasferimento di calore tra la caldaia e l’aria nella stanza, come punti estremi dell’intero sistema. Esistono diversi fattori limite da considerare:
- Quando la pressione scende al di sotto dell’atmosfera, il rischio di ebollizione del liquido di raffreddamento aumenta a temperature inferiori a 100 ° C. Aumenta il rischio di penetrazione di gas, vapore acqueo nei tubi e formazione di blocchi d’aria che possono bloccare il flusso d’acqua.
- Con un aumento, l’efficienza di riscaldamento aumenta. All’aumentare della pressione, la resistenza idrodinamica di tutti gli elementi del circuito diminuisce e il movimento transitorio o turbolento dell’acqua viene mantenuto.
- Con un aumento eccessivo, aumenta il rischio di rottura. Se viene superata la pressione consentita per l’anello più debole del circuito, potrebbero verificarsi perdite o rotture..
In un sistema a circolazione naturale, la pressione è solo leggermente superiore alla pressione statica e si forma solo a causa dell’altezza del livello d’acqua più alto nel circuito.
In un sistema a circolazione forzata, la pressione è impostata da un numero di dispositivi di regolazione e le prestazioni del riscaldamento in casa dipendono dalla corretta scelta del suo valore..
Selezione ottimale della pressione
Per la circolazione naturale, la pressione è impostata dalla posizione del vaso di espansione. È installato nel punto più alto del circuito ed è necessario per compensare l’espansione termica dell’acqua o per sfiatare l’aria. L’impostazione del serbatoio e il livello di riempimento imposta la pressione totale nel sistema. Per ogni dieci metri di altezza della colonna d’acqua, la pressione sul punto inferiore aumenta di circa 1 atm.
In pratica, il vaso di espansione è collegato al punto di tubazione più alto direttamente sopra la caldaia. Da questo punto, viene deviato un distributore, un collettore, un tubo di grande diametro che corre lungo il perimetro della stanza riscaldata con una pendenza costante. Si consiglia di sollevare il serbatoio sopra il distributore di altri 5-7 metri in modo che in qualsiasi parte del circuito in cui viene mantenuta la circolazione del refrigerante, si crei una pressione eccessiva. Ciò aumenterà l’efficienza di riscaldamento..
Con circolazione forzata, l’intero circuito viene sigillato e la pressione viene impostata inizialmente durante il riempimento con un refrigerante, regolato da un serbatoio di espansione a membrana.
La pressione nel circuito assume un valore minimo in uno stato freddo e un valore massimo quando il refrigerante viene riscaldato alla temperatura di esercizio. La pressione di esercizio nominale viene calcolata per una temperatura specifica del mezzo di riscaldamento.
La sovrapressione nominale è selezionata in modo tale che, con qualsiasi variazione naturale durante il riscaldamento o il raffreddamento del portatore di calore, tubi, scambiatore di calore e radiatori, il valore effettivo sia:
- non è sceso sotto lo zero, cioè meno dell’atmosfera;
- non ha superato la soglia consentita per il collegamento “più debole” nel circuito.
In pratica, l’intervallo ammissibile di valori risulta ampio, pertanto è necessario iniziare dalla soglia superiore, senza dimenticare che quando la pressione nell’impianto di riscaldamento aumenta, la sua efficienza aumenta.
Quando si determina il collegamento, il dispositivo o l’elemento di cablaggio “più debole”, è necessario tenere presente che la pressione consentita dipende dalla temperatura. Ad esempio, con un aumento della temperatura per i tubi polimerici, la pressione di esercizio massima consentita viene notevolmente sottovalutata, a garanzia del loro funzionamento senza problemi..
Le informazioni sulle condizioni operative consentite devono essere ricavate dalla documentazione tecnica relativa alle apparecchiature e ai materiali da cui è montato il sistema di riscaldamento. Dato l’alto grado di standardizzazione, è sicuro affermare che un sistema di riscaldamento chiuso sarà configurato nell’intervallo da 1,5 a 3-4 atmosfere. Vasi di espansione, gruppi di sicurezza, caldaie e pompe di circolazione sono spesso progettati e realizzati per funzionare in questa gamma..
Normalizzazione della pressione
Per mantenere una pressione costante e compensare l’espansione termica del mezzo di riscaldamento e degli elementi strutturali, viene utilizzato un vaso di espansione.
Quando il liquido di raffreddamento, riscaldandosi, aumenta il suo volume, il surplus entra in esso. Non appena la temperatura scende, il liquido di raffreddamento viene compresso, il liquido dal vaso di espansione ritorna nel circuito, mantenendo il volume di lavoro del liquido.
Per il riscaldamento aperto, il vaso di espansione è un dispositivo sufficiente per compensare l’espansione termica e allo stesso tempo per scaricare l’aria.
In sistemi di riscaldamento chiusi e sigillati, avrai bisogno di:
- Vaso di espansione a membrana.
- Condotto dell’aria.
- Valvola di sicurezza.
Il serbatoio è un contenitore sigillato, all’interno del quale il volume è diviso in due parti mediante una membrana elastica. Da un lato, vi è l’accesso al liquido di raffreddamento attraverso la connessione, dall’altro c’è una camera d’aria in cui si crea una pressione in eccesso, come nelle camere delle auto nelle ruote. Durante l’espansione, il liquido di raffreddamento in eccesso entra nel serbatoio, portando la membrana verso la camera d’aria.
Per determinare i valori limite e risolvere i problemi di sovrapressione o formazione di sacche di gas, viene utilizzato un gruppo di sicurezza con un manometro incluso, sfiato automatico dell’aria e valvola di sicurezza. La valvola viene attivata quando viene superata la pressione massima impostata nel circuito di riscaldamento e scarica parte del vettore di calore.
Metodo di controllo e diagnostica
I manometri sono usati per il controllo. Questi possono essere sensori con uscita digitale o analogica per il collegamento a un microcontrollore o modelli classici con quadrante e freccia..
A causa della presenza di pressione dinamica, della prevalenza creata dalla pompa e delle diverse resistenze degli elementi di cablaggio, la pressione nel circuito non è costante in punti diversi. È importante conoscere i valori:
- Prima e dopo la caldaia.
- All’ingresso e all’uscita della pompa di circolazione (ciascuno, se ce ne sono diversi).
- Allo stesso modo su entrambi i lati del filtro grosso.
- Nel vaso di espansione.
Data la connessione seriale di tutti questi elementi, sono necessari solo due o tre manometri per avere un quadro completo dello stato del sistema.
1 – caldaia; 2 – gruppo di sicurezza con un vaso di espansione; 3 – termosifoni; 4 – filtro grosso; 5 – pompa di circolazione; 6 – manometri
L’intervallo di misurazione e la scala del manometro dovrebbero corrispondere a possibili variazioni di pressione nel sistema, ma senza un margine eccessivo per non perdere la precisione. Vedendo, ad esempio, la caduta di pressione dopo il filtro grosso è solo 0,2-0,3 bar, si può giudicare che è tempo di pulirlo.
Le variazioni di pressione nel circuito nel suo insieme o in una sezione separata forniscono un chiaro segnale inequivocabile di un guasto o altro problema che richiede una soluzione immediata. Una diagnosi accurata può essere eseguita da uno specialista, tuttavia, in base alle informazioni specificate nelle istruzioni per la caldaia o la pompa di circolazione e i valori dei manometri, puoi scoprire autonomamente il motivo per cui il sistema di riscaldamento perde la sua efficienza e le batterie hanno iniziato a riscaldare l’ambiente.
Qual è la pressione ideale nel sistema di riscaldamento di una casa privata?