Comment un vase d'expansion à membrane est-il utilisé dans un système de chauffage?

Le volume du liquide de refroidissement varie en fonction des changements de régimes de température, ce qui peut avoir des conséquences dangereuses. Pour un fonctionnement sûr et à long terme du réfrigérant, il est nécessaire de conserver ses caractéristiques stables. Un vase d'expansion à membrane peut être utilisé à cet effet.

Dans les systèmes de chauffage, les fluides caloporteurs sont des liquides en cours de compression faible. Pour un fonctionnement en toute sécurité du système de chauffage, il est nécessaire d’utiliser un dispositif de stabilisation - réservoir hydraulique de détente à membrane.qui est capable de prendre une certaine quantité de fluide dans le processus d'augmentation de la pression et du volume, puis de le retourner dans la boucle de circulation avec une diminution de ces indicateurs.

Les vases d'expansion à membrane présentent plusieurs avantages par rapport à d'autres appareils ayant le même objectif, à savoir:

• convient à toute eau, même si elle contient une grande quantité de calcium;
• sûr à utiliser pour l'eau potable;
• posséder le grand volume net déplacé, qu'un réservoir à pression sans membrane;
• besoin de pompage d'air minimal;
• économiquement et rapidement monté;
• faibles coûts d'exploitation.

Cependant, ces dispositifs présentent également des inconvénients, à savoir:

• la grande taille du vase d'expansion rend le processus d'installation assez problématique;
• en raison du retour de son caloporteur à l’expanzomat, les pertes de chaleur augmentent;
• augmente le risque de rouille.

La conception des réservoirs d’expansion hermétiques est similaire à celle des accumulateurs. Toutefois, la fonction de ces dispositifs est différente.Le vase d'expansion compense la dilatation de l'eau due au chauffage dans le système de chauffage. L'accumulateur accumule le volume d'eau sous pression dans le système d'alimentation en eau doté d'une pompe à pression afin de réduire la fréquence de mise en marche de cette pompe et de réduire les chocs hydrauliques. En outre, l'accumulateur contient plus souvent une poire en caoutchouc alimentaire. C'est précisément celui-ci qui est pompé avec de l'eau, de sorte que l'eau ne touche pas le corps du réservoir. Le large réservoir pour systèmes de chauffage est fabriqué avec la membrane en caoutchouc technique. Il divise le boîtier en deux compartiments et le liquide de refroidissement est en contact avec le boîtier.

Un réservoir à membrane est un récipient en métal hermétiquement scellé divisé en deux compartiments (chambres) par une membrane élastique. L'une de ces chambres est la chambre pneumatique, qui contient du gaz ou de l'air sous pression. Dans la deuxième chambre - la chambre hydraulique, le liquide de refroidissement entre.

Le fonctionnement de l'appareil est le suivant:

• la pression de l'air à l'état d'équilibre dans la chambre pneumatique compense la pression du fluide dans le système de chauffage, le volume de liquide de refroidissement et les chambres hydrauliques sont minimisés;
• lorsque la pression du fluide augmente dans le système, y compris lorsqu'elle est chauffée, il y a augmentation de la pression dans l'hydrochambre, où se produit un transfert de chaleur excessif;
• en raison de l'élasticité de la membrane, le volume de la chambre pneumatique diminue, ce qui s'accompagne d'une augmentation de la pression du gaz;
• lorsque la pression dans la chambre pneumatique augmente, la pression dans l'hydrochambre est compensée et le système revient à l'équilibre.

En réduisant la pression du liquide de refroidissement dans le système, des actions opposées se produisent. Le gaz (air) comprimé dans la chambre pneumatique se dilate et force le fluide de la chambre hydraulique dans le système jusqu'à ce que la différence de pression soit rétablie. La conception élimine la possibilité de contact entre le liquide de refroidissement et l'air, réduisant ainsi le risque de rouille, non seulement dans le réservoir, mais également dans les parties restantes du système de chauffage - le pipeline, la chaudière. Les vases d'expansion Hermetic sont équipés de vannes de sécurité permettant de limiter la pression maximale dans le système de chauffage à un niveau acceptable. Il caractérise le réservoir et sert de dispositif de protection pour le système de chauffage.

Afin de compenser le volume de liquide de refroidissement dans le système lors d'un changement de température, deux types de vases d'expansion sont utilisés: ouvert et fermé (étanche à l'air).

Les vases d'expansion ouverts sont répandus mais présentent les inconvénients suivants:

• les coûts d'installation élevés, car ils montent ces réservoirs au sommet du système pour créer le niveau requis de pression accrue;
• il est nécessaire de surveiller en permanence le niveau de fluide;
• Il y a un risque de rouille dans le système en raison du contact prolongé du fluide caloporteur avec l'air.

Les vases d'expansion scellés ne présentent pas ces inconvénients. Pour les systèmes de chauffage, il existe des réservoirs qui diffèrent par l'utilisation de la membrane. Les membranes sont divisées en types de ballon et de diaphragme. La membrane du ballon est un réservoir installé à l'intérieur du réservoir, fabriqué en caoutchouc de haute qualité pouvant résister à d'importantes fluctuations de température. Le montage par bride d'une telle membrane vous permet de la remplacer rapidement et facilement.

Les membranes de type ballon présentent les avantages suivants:

• une large gamme de pressions de fonctionnement permettant l'application d'un vase d'expansion étanche;
• la possibilité de changer la membrane, ce qui contribue à rendre la réparation de cet appareil moins chère et plus rapide;
• tâche simple de la pression minimale pour tous les systèmes.

La membrane du diaphragme est une cloison fixequi, le plus souvent, est en polymère élastique ou en métal mince. Cette membrane se distingue par sa faible capacité et par sa capacité à compenser les petites pertes de charge dans le système. En cas de défaillance d'un tel réservoir, son remplacement intégral sera nécessaire. L'un des privilèges de cet appareil est son prix bas. De plus, le réservoir muni d'une membrane à membrane est conçu de manière simple et fiable.

Choisir le bon vase d’expansion, c’est garantir un fonctionnement en toute sécurité du système de chauffage: En choisissant un vase d'expansion, vous devez faire attention à ces caractéristiques fondamentales:

• matériau de la membrane, sa résistance à des valeurs absolues élevées de températures, pressions et différences de ces paramètres;
• matériau et revêtement du boîtier, résistance à la rouille;
• respect des normes d'hygiène;
• exécution (méthode d'installation).

Lors de l'utilisation de réservoirs d'expansion à membrane, les fabricants imposent certaines restrictions, qui dépendent de la conception et des matériaux utilisés dans la fabrication de l'appareil. Les fabricants ont des exigences claires concernant les propriétés et la composition du fluide dans le système de chauffage. Le contenu, par exemple, d'éthylène glycol dans une solution antigel est limité. L'utilisation d'un vase d'expansion à membrane à des pressions supérieures aux limites admissibles est interdite. Installation obligatoire d'un groupe de sécurité contrôlant et limitant la pression dans le réservoir. Dans les systèmes de chauffage des appartements et des maisons de chauffage autonomes, on utilise des équipements dont la pression de travail est d’au moins 3 bars.

Le volume est la caractéristique principale selon laquelle le vase d'expansion est sélectionné. De nombreuses sources conseillent de choisir un vase d'expansion à moins de 10% du volume total de liquide de refroidissement dans le système de chauffage. Cette méthode de détermination de la capacité du dispositif est basée sur le fait que les coefficients de dilatation thermique du liquide de refroidissement, même lorsque la teneur en glycol atteint 90% et que le chauffage de +100 degrés ne dépasse pas 0,08.Cette méthode de calcul ne prend pas en compte la pression dans le système, elle peut donc donner des imprécisions. Il existe une méthode plus précise pour calculer le volume du vase d'expansion à membrane. Il utilise le ratio:

V = C * Bt / (1 - (Pmin / Pmax)), où

• С - volume de caloporteur dans le système;
• Bt est le coefficient de dilatation thermique du liquide de refroidissement;
• Pmin - pression initiale dans le réservoir;
• Pmax - pression admissible dans le système.

La quantité de liquide de refroidissement dans le système de chauffage est déterminée en tenant compte de tous ses nœuds. Ce paramètre est obtenu à partir de la documentation de conception pour le chauffage. Si cela n'est pas possible, vous pouvez utiliser le calcul approximatif, basé sur le fait que le volume de réfrigérant dans les systèmes de chauffage est associé à la puissance calorifique - chaque kW contient 15 litres de liquide. Le coefficient de dilatation thermique d'un liquide est déterminé à l'aide de sa composition - le plus souvent, dans les systèmes de chauffage d'appartements et de maisons, il est possible que des glycols soient ajoutés à l'eau pour améliorer ses caractéristiques. Ce coefficient peut également dépendre de la température du liquide de refroidissement. Vous pouvez trouver les valeurs requises dans les tableaux du volume d'eau dans le tuyau.

La pression maximale dans le système de chauffage est déterminée à l'aide du minimum des valeurs autorisées pour différents noeuds. La vanne de transition est configurée exactement sur elle.La pression initiale dans le système de chauffage avec le réfrigérant refroidi correspond à la pression de réglage (minimum). Pour de nombreux appareils, il est possible de le contrôler avec précision par des moyens communs (évacuer l'air du réservoir ou le pomper avec une pompe). La pression dans le réservoir est surveillée lors de l’installation d’un manomètre. Les données calculées donneront une augmentation du volume du liquide de refroidissement dans le système pendant son chauffage. Pour sélectionner un réservoir, le facteur de remplissage est arrondi. Le coefficient dépend de la pression maximale et initiale et peut être trouvé en utilisant les tableaux fournis par le fabricant ou dans la littérature spécialisée.

Installer le vase d'expansion à membrane est facile, mais il est préférable de le confier à un spécialiste. Tout d'abord, l'instruction de l'appareil doit être utilisée. Lors de l'installation de cette unité dans un système de chauffage, il est important de vérifier soigneusement le serrage des connexions. Le vase d'expansion ne doit pas être ouvert ou démonté. Il est simplement relié au pipeline le plus proche de la chaudière. Pour éviter une augmentation de la pression, installez des dispositifs de sécurité.

Lors de l'installation du réservoir, tenez compte des règles suivantes:

• réservoir réglé à la branche;
• la température dans la pièce doit être constamment supérieure à 0;
• besoin de vérifier avant d'installer tous les calculs;
• volume du réservoir de plus de 30 litres n'est pas monté sur le mur, et mis sur les jambes;
• un manomètre est installé à la sortie du réservoir pour contrôler la pression, un clapet anti-retour est installé à l'entrée (s'il n'y a pas de pompe);

• l'appareil doit être placé dans un endroit confortable pour la maintenance et le réglage;
• lors de la fixation du réservoir au mur, il est nécessaire de maintenir sur le support une hauteur qui facilite l'accès aux vannes d'arrêt et à l'espace aérien;
• le tuyau sous-marin et la grue ne doivent pas surcharger le vase d'expansion avec leur poids, le tuyau d'alimentation doit être renforcé séparément;
• au réservoir à membrane, situé sur le sol, vous ne pouvez pas poser d’eye-liner sur le sol de l’autre côté du couloir;
• il doit y avoir une distance entre le mur et le réservoir pour l'inspection.

Le petit vase d'expansion peut être accroché au mur si sa capacité de charge est suffisante. Beaucoup recommandent d'installer le réservoir de sorte que le tuyau soit attaché au réservoir en haut et que la chambre à air reste en bas.Ainsi, il est plus facile d'éliminer l'air de sous la membrane, cela déplace l'eau. Cependant, les installateurs recommandent d’installer le tuyau de raccordement et rien d’autre. Et dans certains modèles, le raccord est initialement situé dans la partie inférieure de la paroi latérale, et placer le bateau sinon il ne fonctionnera tout simplement pas. Cette méthode d'installation est due au fait que des fissures apparaissent dans la membrane. Lors de l'installation de la buse, l'air pénètre plus lentement dans le liquide de refroidissement et l'appareil dure plus longtemps. Dans le cas contraire, l'air pénètre rapidement dans la chambre avec du liquide de refroidissement et le réservoir doit être remplacé de toute urgence.

L'une des défaillances les plus courantes du vase d'expansion à membrane est la rupture de la membrane due au dépassement de la pression admissible et aux charges inégales. Pour les membranes pressées, utilisez des matériaux plus durables, car ils ne peuvent pas être changés. Les membranes remplaçables sont donc déchirées assez souvent. En raison de la rupture de la membrane, le vase d'expansion tombera en panne parce que de l'eau tombera sur la surface intérieure et que le vase rouillera, ce qui est inacceptable. Par conséquent, le matériau à partir duquel la membrane est fabriquée affecte considérablement la fiabilité et la qualité du vase d'expansion. Vous devez être prudent lors du choix du modèle, de l'installation et de la maintenance du périphérique.Tout d'abord, il doit être correctement configuré.

Révision du principe du vase d'expansion, voir la vidéo suivante.