Calefacció per aigua: només sobre sistemes de calefacció per aigua
Si una casa de camp funciona activament no només a la temporada d’estiu, sinó també a la temporada de fred, és urgent la creació d’un sistema de calefacció de gran qualitat.
En línies de subministrament de calor es poden utilitzar diferents portadors de calor: aire escalfat a 60 ° С, vapor d'aigua a 130 ° С i aigua amb una temperatura de 95 ° С. Sovint s’utilitza calefacció per aigua.
Un dels principals avantatges d’aquest refrigerant és la capacitat d’equipar diversos sistemes de calefacció d’aigua, segons les característiques de disseny de la casa, les preferències personals i altres factors.
A l’article es va descriure una classificació detallada dels esquemes d’abastament de calor d’aigua, es van esbossar les característiques de cada opció i es van proporcionar també recomanacions per triar els components principals del sistema. La informació proporcionada ajudarà a dissenyar la calefacció d’una casa particular.
El contingut de l'article:
- Classificació de sistemes de calefacció per aigua
- Requisits per al funcionament del sistema de subministrament de calor
- Càlculs de potència dels equips
- Sistemes de calefacció per aigua
- Mètodes d’instal·lació de sistemes de calefacció d’aigua
- Sistemes de calefacció oberts i tancats
- Elements del sistema de calefacció
- Sistema d'aigua "Sòl calent"
- Sistema de calefacció de falda
- Conclusions i vídeo útil sobre el tema
Classificació de sistemes de calefacció per aigua
Depenent de la ubicació del lloc de producció de calor, els sistemes de calefacció per aigua es divideixen en centralitzats i locals. De manera centralitzada, la calor es subministra, per exemple, per edificis d'apartaments, diverses institucions, empreses i altres instal·lacions.
En aquest cas, la calor es genera a les centrals tèrmiques (centrals de cogeneració) o a les cases de caldera, i després es lliuren als consumidors mitjançant canonades.
Els sistemes locals (autònoms) proporcionen calor, per exemple, a cases particulars. Es produeix directament a les pròpies instal·lacions de subministrament de calor. Per a això, s’utilitzen forns o unitats especials que funcionen amb electricitat, gas natural, líquids o materials combustibles sòlids.
Segons el mètode amb què es garanteix el moviment de les masses d’aigua, la calefacció es pot fer amb un moviment forçat (bombeig) o natural (gravitacional) del refrigerant. Els sistemes de circulació forçada poden ser amb circuits d’anell i amb dissenys de circuits primaris i secundaris.
D’acord amb la direcció del moviment de l’aigua a les canonades de subministrament i retorn, el subministrament de calor es pot fer amb el moviment del transport de calor associat i bloquejat. En el primer cas, l’aigua es mou a les carreteres en un sol sentit i, en el segon, en direccions diferents.
Els tubs de calefacció es poden connectar a dispositius de calefacció de diferents maneres. Si els escalfadors estan connectats en sèrie, aquest esquema s'anomena monocubitari, si és paral·lel, de dos canonades.
També hi ha un esquema bifilar en el qual en primer lloc totes les primeres meitats dels dispositius estan connectades en sèrie i, per assegurar la sortida inversa d’aigua, les seves segones meitats.
La ubicació de les canonades que connecten els radiadors van donar nom al cablejat: distingir entre la seva varietat horitzontal i vertical. Segons el mètode de muntatge, es distingeixen els canonades col·lectores, les peces i els tubs barrejats.
En aquells edificis residencials on no hi ha soterrani, però hi ha una golfeta, s’utilitzen sistemes de calefacció amb cablejat superior. En ells, la línia de subministrament està situada per sobre dels aparells de calefacció.
Per als edificis amb soterrani tècnic i sostre pla, s’utilitza una calefacció amb un cablejat inferior, en el qual els canonades de subministrament d’aigua i de drenatge es troben per sota dels aparells de calefacció.
També hi ha un cablejat amb una circulació de refrigerant "anul·lada". En aquest cas, la línia de subministrament de calor de retorn es troba a sota dels dispositius.
Requisits per al funcionament del sistema de subministrament de calor
Amb tota la varietat de sistemes de calefacció d’aigua, es presenten diversos requisits generals al seu treball.
Han de:
- escalfeu uniformement tot l’aire de les habitacions;
- sigui mantenible;
- No creeu dificultats durant el funcionament;
- estar vinculat a sistemes de ventilació;
- estar regulat.
El principi de funcionament del sistema de calefacció també és habitual: l’aigua s’escalfa, després d’això circula per la canonada i desprèn la calor rebuda, escalfant el local.
Càlculs de potència dels equips
La temperatura interior depèn dels següents factors:
- temperatura de l’aire fora de l’edifici;
- gruix de paret de la casa i la qualitat dels seus elements individuals;
- capacitat de calor dels materialsdel qual la casa està construïda.
Per calcular la demanda de calor de la vostra llar, heu de tenir en compte tots els factors, inclosa la pèrdua de calor a través de finestres i portes, parets i terres amb sostres. S’han d’aplicar normes especials necessàries en el procés de càlcul tenint en compte les condicions climàtiques de la zona on es troba la propietat residencial i el grau d’aïllament tèrmic existent.
La pèrdua de calor més gran es produeix a les parets exteriors de la casa. A mesura que augmenten les diferències de temperatura dins de la casa i fora de l’edifici, la pèrdua de calor també augmenta.
Si tenim en compte el material a partir del qual es van construir les parets externes i el gruix d’aquestes parets, aleshores, per a una temperatura de l’aire exterior de -30 ºC, la pèrdua de calor serà diferent i serà:
- maó amb guix intern - 89 W / m² (en 2,5 maons), 104 W / m² (en 2 maons);
- picat amb folre interior (250 mm) - 70 W / m²;
- de fusta amb folre interior - 89 W / m² (180 mm), 101 W / m² (100 mm);
- armadura amb fang expandit al seu interior (200 mm) - 71 W / m²;
- formigó espumós amb guix intern (200 mm) - 105 W / m².
Tot i això, la pèrdua de calor no només es produeix a través de les parets exteriors, sinó també a través d’altres sobres de l’edifici.
Al mateix temps, els 30 ºC seran per a:
- terres de fusta de les golfes - 35 W / m²;
- sòl soterrani: 26 W / m²;
- portes dobles de fusta sense aïllament: 234 W / m²;
- finestres de doble vidre: 135 W / m².
Per calcular la pèrdua de calor total d’un edifici, cal calcular l’àrea de totes les estructures de tancament en metres quadrats, multiplicar per l’estàndard de pèrdua de calor per als tipus d’estructures tenint en compte els materials a partir dels quals s’elaboren i resumir els resultats.
El càlcul s’ha de fer en funció de la temperatura mínima estacional d’una determinada zona. Les pèrdues de calor a les parets es calculen per separat cal tenir en compte la zona dels envidrament i les portes.
Les pèrdues a través de pisos sense escotilles a les golfes o subterrànies es calculen per a tota la zona com per als elements estructurals únics.
La caldera de calefacció s’opta tenint en compte que la seva capacitat ha de ser suficient per compensar la pèrdua de calor amb un marge del 20-30 per cent.
El procediment per calcular la potència tèrmica dels equips que s'utilitzaran per a la instal·lació del sistema de calefacció es dóna al videoclip a la part final de l'article.
Al nostre lloc hi ha un bloc d’articles dedicats al càlcul de la calefacció per aigua, us recomanem que llegiu:
- Càlcul hidràulic del sistema de calefacció amb un exemple concret
- Càlcul de l'escalfament d'aigua: fórmules, regles, exemples d'implementació
- Càlcul tèrmic d’un sistema de calefacció: com calcular correctament la càrrega d’un sistema
Sistemes de calefacció per aigua
Amb totes les diferències externes i diversos esquemes de connexió, el principi bàsic de funcionament dels sistemes de calefacció d’aigua és el mateix. El transportador de calor escalfat a la caldera es transporta a través d’una canonada fins a dispositius de calefacció.
Refredant-se, l’aigua transfereix la calor al medi, després d’això torna al lloc on s’escalfarà. Aquest cicle es repeteix una i altra vegada.
Circulació natural i forçada
A les cases particulars s’utilitzen els següents tipus de sistemes de calefacció:
- amb circulació natural;
- amb circulació forçada.
Circulació natural. El seu rendiment es basa en la diferència de densitat entre calor i fred. Les posicions superiors d’un sistema d’aquest tipus estan ocupades per aigua tèbia, i les inferiors per fred. Es refreda, l’aigua calenta baixa i s’escalfa.
El segon factor que proporciona la circulació natural de les masses d’aigua és el pendent sota el qual s’instal·len les canonades.
Avantatge circuits amb circulació natural és la seva completa independència del subministrament d'energia.
Té molts més desavantatges:
- petit radi d’accióI, no superior a 30 m de dimensió horitzontal;
- temps de calefacció - un llarg període per assolir les temperatures de funcionament a tots els punts del sistema en iniciar-se després d'una pausa llarga;
- risc d’aturada a causa de la formació de gel al dipòsit d’expansió obert.
El diàmetre de la canonada ha de ser prou gran a causa de la baixa pressió de circulació al circuit. Aquest factor també afecta l’elecció de les bateries, ja que els radiadors moderns tenen una secció massa estreta, cosa que crea una resistència addicional que contraresta la circulació de la “gravetat”.
Per estimular encara més el moviment del refrigerant, la canonada es construeix amb una inclinació de manera que una mitjana de 3 mm caigui sobre un metre lineal. La instal·lació correcta de canonades a l'angle recte no és una tasca fàcil, però sense la seva solució, el sistema funcionarà molt més lent i de manera més eficient.
El líquid refrigerant es filtra a radiadors distants dels sistemes gravitacionals ja refredats substancialment. Per mantenir la temperatura de calefacció, s’han d’utilitzar radiadors de ferro colat. Per equilibrar la diferència de temperatura, les bateries distants haurien de tenir més seccions que les més properes a la caldera.
Circulació forçada proporciona una bomba. El circuit pot contenir una o diverses bombes. És preferible l’ús de diverses bombes: un apagat d’emergència d’una d’elles no danyarà tota la calefacció.
El refrigerant es mou cíclicament per un circuit tancat, en el qual s’inclou un dipòsit d’expansió, que elimina l’evaporació de l’aigua.
Els avantatges sistemes de circulació forçada:
- per a la instal·lació de calefacció, necessitareu més canonades, però un diàmetre menor;
- Podeu utilitzar diferents tipus de radiadors i canonades de calor de petits diàmetres;
- la temperatura dels escalfadors és més fàcil de controlar;
- el rang d’acció s’amplia significativament a causa de l’estimulació artificial del moviment del refrigerant;
- la possibilitat d'utilitzar unitats de calefacció amb característiques de refrigeració millorades.
El desavantatge dels sistemes forçats depèn del subministrament d'energia. Per evitar incidents amb una completa inactivitat de calefacció, es recomana abastir-se d’un generador dièsel o gasolina.
A més, els desavantatges inclouen:
- la necessitat de càlcul precís el diàmetre de la canonada, tal com els canals massa estrets augmentaran bruscament la resistència hidràulica i, en circular per canonades excessivament àmplies, el refrigerant “farà soroll”;
- cost considerable de construcció a causa de la longitud gairebé gairebé doble de la canonada, la inclusió d’un o dos bombes de circulació, si cal, bomba de reforç;
- ús obligatori de reguladors cars cabal de refrigerant, la seva temperatura i pressió al sistema.
L’elecció correcta del tipus de circulació depèn de les característiques individuals i de la ubicació de l’edifici en què es muntarà la calefacció per aigua. No obstant això, recentment s’han començat a recórrer a esquemes amb moviment natural, cada cop menys, utilitzant-los principalment en edificis de residència temporal.
Molt sovint, les cases particulars estan equipades amb sistemes amb coacció artificial del moviment del refrigerant a causa de les capacitats significativament majors.
Sistemes de Circulació Combinats
El sistema combinat pot funcionar en mode natural i forçat. Això vol dir que, durant la instal·lació, és necessari, com en el cas d’utilitzar la circulació natural, preveure una inclinació de tubs de 3-5 mm per metre lineal, així com la instal·lació d’una bomba, com per a la circulació forçada.
Normalment en un circuit de calefacció existeix una caldera de combustible sòlid.
L’objectiu d’utilitzar el sistema combinat és que continuarà funcionant fins i tot en cas d’apagada elèctrica. Però l’aturada sobtada de la calefacció a l’hivern amenaça no només amb baixar la temperatura a l’habitació.
Els elements del sistema de calefacció poden simplement fallar, ja que l’aigua, en expandir-se durant la congelació, viurà la seva estanquitat.
Mètodes d’instal·lació de sistemes de calefacció d’aigua
Considerem dos esquemes principals per instal·lar sistemes de calefacció.
Sistema de calefacció d’un sol tub
El disseny d'un sol tub del conducte es caracteritza per una seqüència directa de subministrament del refrigerant als radiadors. El refrigerant s’omple i escalfa primer la primera bateria, després la següent i així successivament.
De cada canonada a cada radiador es subministren dues canonades: la primera és necessària per subministrar refrigerant i la segona per drenar aigua parcialment refredada.
Una característica d’aquest esquema és la calefacció relativament baixa de l’última bateria en comparació amb la primera, ja que l’aigua “s’hi arriba”, ja que ha perdut una mica de la seva calor.
Un altre menys Opció de calefacció d'un sol tub es considera que és impossible aturar el flux de refrigerant en un radiador específic, en cas d’avaria. Haurà d'apagar tot el sistema.
Sistema de dues canonades i les seves variants
En un circuit de calefacció de dues canonades, com el seu nom indica, no hi ha un, sinó dos tubs. Al mateix temps, cadascuna de les bateries està connectada en una canonada a la xarxa principal a través de la qual se subministra el refrigerant i la segona a la canonada de retorn. Resulta que es proporcionen canonades separades per al refrigerant calent i refrigerat.
Gràcies a aquest disseny de calefacció, l’aigua de tots els radiadors té gairebé la mateixa temperatura. El funcionament d’un sistema d’aquest tipus és més fàcil de controlar, ajustar i automatitzar.
Al seu torn, el sistema de dues canonades es divideix en dos tipus:
- amb la junta superior del tub d'alimentació, és a dir. amb cablejat superior;
- amb la col·locació inferior de la canonada de subministrament, és a dir. amb cablejat inferior.
Els sistemes de cablejat superior es construeixen principalment en edificis de diversos pisos amb golfes. Els esquemes amb cablejat inferior són una prioritat en la construcció privada de poca alçada, ja que permeten ocultar al màxim la col·locació del gasoducte i eliminar o reduir el nombre de pujadores.
Característiques comparatives de canonada i sistema de calefacció de doble canonada que apareix al material de vídeo situat al final del nostre article.
Sistemes de calefacció oberts i tancats
A més dels tipus de sistemes de calefacció d’aigua que ja hem considerat, hi ha una divisió en un disseny obert i tancat.
Sistema de calefacció obert consta d’una caldera (qualsevol s’utilitza excepte elèctrica), canonades, radiadors i un dipòsit d’expansió, que rep l’excés d’aigua quan s’expandeix durant la calefacció.
El dipòsit no és tancat, l’aigua del sistema es pot evaporar, de manera que el seu nivell s’ha de controlar i reomplir si cal.
Bomba endins sistema de calefacció obert no s’aplica La caldera de calefacció es troba al punt més baix, i el dipòsit d'expansió es troba al punt més alt.
La construcció tancada està segellada. Inclou tots els mateixos elements que a la intempèrie. Però com que el moviment del refrigerant és forçat, la llista d’elements obligatòria es complementa amb una bomba de circulació.
El dipòsit d’expansió, que forma part d’una estructura tancada, consta de dues parts segellades separades per un diafragma. Si hi ha un excés de fluid expandit al sistema, entra en una de les cambres del dipòsit, obligant el diafragma a una segona cambra plena de nitrogen o aire.
Amb l'expansió del refrigerant, augmenta la pressió del sistema, la part del dipòsit plena d'aigua, busca desplaçar i comprimir la barreja de gas. Si se supera el valor límit de la pressió al dipòsit, s’activa una vàlvula de seguretat, que bolca l’excés de refrigerant.
Cadascun dels sistemes de calefacció té els seus propis avantatges i desavantatges.Difereixen en diverses característiques i són adequats per a diversos objectes. Si necessiteu escalfar una petita casa o caseta privada, utilitzeu un disseny obert senzill i fiable.
Més difícil d’instal·lar i operar sistema de calefacció tancat més sovint en casetes sòlides i en edificis de diversos pisos.
Elements del sistema de calefacció
Com que anem a muntar la calefacció amb aigua amb les nostres pròpies mans, hem de tenir una idea sobre els components del disseny proposat.
Determinar una caldera adequada
La caldera és el cor del sistema de calefacció. És molt important triar-lo correctament, ja que la fiabilitat del subministrament de calor en depèn en molts aspectes.
Depenent del combustible utilitzat a la caldera, es distingeixen els tipus següents d'aquests dispositius:
- Gas. Aquesta caldera és la més popular entre els consumidors. És fàcil d’instal·lar, funciona sense sorolls. El gas és relativament barat i genera molta calor durant la combustió. Però, per al seu ús, necessiteu obtenir permís, ordenar la instal·lació de la línia de subministrament i organitzar la ventilació d’escapament a la sala de la caldera.
- Elèctric. Aquestes calderes són les més segures. El lloc d’instal·lació no cal que estigui equipat addicionalment. Durant el seu funcionament, no es formen una flama oberta i productes de combustió, que podrien ser enverinats. Però l'eficiència d'aquest dispositiu és relativament petita, l'electricitat és cara i una caldera que consumeix energia requereix una font elèctrica fiable.
- Combustible líquid. A diferència del gas, aquestes calderes estan equipades amb un tipus especial de cremadors. Per a aquest equipament necessiteu una sala especial de calderes. El combustible líquid contamina ràpidament la caldera.
- Combustible sòlid. En aquests dispositius es cremen les briquetes de carbó i altres tipus de combustible sòlid. Si esteu preparats per preparar llenya o carbó durant tota la temporada de fred, podeu utilitzar aquesta opció.
Les calderes combinades es consideren les més fiables, en què es poden utilitzar diferents tipus de combustible. Només hi ha un inconvenient d’aquest equipament: aquestes calderes són cares.
Què són els radiadors de calefacció
Per no quedar-vos decebuts com a resultat del treball realitzat, heu d’acostar-vos de manera responsable a l’elecció dels radiadors. En aquest cas, us heu de centrar no tant en les qualitats estètiques com en les característiques tècniques de les bateries. I les propietats tècniques depenen en gran mesura del material de fabricació d’aquests productes.
Els radiadors són:
- Acer. Aquests productes barats són massa susceptibles a la corrosió. Si a l'estiu, quan no s'utilitza calefacció, s'escorre aigua del sistema, es pot reduir significativament la vida útil dels radiadors d'acer.
- Alumini. Aquests radiadors d’aspecte atractiu s’escalfen prou ràpidament. Només les baixades de pressió significatives els afecten negativament. A les cases particulars, aquest perill no els amenaça.
- Bimetàlica. Aquestes bateries d’alumini tenien resistència a la corrosió i de l’acer - una gran transferència de calor.
- Ferro colat. Aquests productes són cars, però duran molt de temps. S'escalfen una bona estona, però es refreden durant un llarg període de temps. Un pes important dels productes de fosa no és un obstacle en el seu funcionament, però pot alentir el procés d’instal·lació.
Hi ha nous models de radiadors, a la superfície interior dels quals s’aplica un revestiment protector. Aquestes bateries costen una mica més, però els diners que s’hi gasten es paguen amb interessos.
Com no equivocar-se amb les canonades
Per instal·lar el sistema de calefacció, calen moltes canonades.
Quins d’ells preferir:
- Metall. La vida útil d’aquests tubs no és massa llarga. Amb el pas del temps, els productes metàl·lics es poden oxidar. Es munten mitjançant connexions roscades.
- Polímer. Es tracta d’un material barat, però bastant fiable, caracteritzat per la resistència a la corrosió. Aquestes canonades poden ser muntades fins i tot per un profà. La canonada de tubs de polímer durarà molt de temps.
- Metall-plàstic. La composició d’aquestes canonades és d’alumini i plàstic. El conducte d'ells es recull en juntes roscades o de premsa. Com a subproducte de l’alt coeficient d’expansió tèrmica d’aquestes canonades, es poden esquerdar si hi ha un fort canvi de la temperatura de l’aigua.
Si els propietaris de la casa no tenen limitacions en els mitjans, té sentit organitzar una distribució de calefacció a partir de canonades de coure. Aquest és un material molt car, però el cost del mateix es justifica. Aquestes canonades són fiables i duradores.
Toleren bé les altes temperatures i temperatures. Per a la seva instal·lació, utilitzeu soldadura: soldadura d'alta temperatura que conté plata.
Tot el que us dèiem més amunt era sobre l’aigua del radiador. Però l’aigua com a refrigerant es pot utilitzar en altres sistemes de calefacció.
Vegeu més informació sobre les característiques i l’elecció de les canonades per escalfar, vegeu aquest article.
Sistema d'aigua "Sòl calent"
El “sòl càlid” pot complementar amb èxit la calefacció de l’aigua del radiador i convertir-se en l’única font de calefacció d’espai, si parlem d’un edifici de poca altura. L’enorme avantatge de la casa càlida és que aquest sistema ofereix condicions que compleixen plenament els estàndards sanitaris i higiènics de l’habitació.
L’aire s’escalfa desigualment al llarg de l’alçada de l’habitació: a la part superior de les habitacions fa més fred, i a la part inferior més càlid.
La temperatura del sistema és només de 55 ° C, que compleix els estàndards de disseny. Exercici instal·lació de calefacció per terra passar tota la zona de cadascun dels locals. Es tracta d’un treball bastant complicat, que només es pot realitzar qualitativament en l’etapa de la construcció d’una casa. El funcionament del sistema també causa diverses dificultats.
Sistema de calefacció de falda
Si la instal·lació de la “casa càlida” és difícil i els radiadors malmeten l’interior de l’habitació, podeu utilitzar el sistema de calefacció de base.
En aquest tipus de calefacció, la instal·lació de canonades es realitza darrere del tauler base, és a dir, lleugerament per sobre del nivell del sòl. Al mateix temps, l'habitació, com en el cas del "pis càlid", s'escalfa en la seqüència correcta.
Al mateix temps, el sòl s’escalfa, cosa que crea condicions favorables en qualsevol època de l’any. La calefacció de les faldilles és cada vegada més popular i es va posant de moda a poc a poc.
Conclusions i vídeo útil sobre el tema
Comparació de sistemes de calefacció de dos canonades i un sol tub
La casa on viureu tot l'any necessita calefacció a la temporada de fred. Perquè les vostres condicions de vida siguin còmodes, heu de triar un sistema de calefacció per aigua que sigui més adequat a les vostres condicions individuals.
Esperem que la informació d’aquest article us ajudarà a prendre la decisió correcta. Al cap i a la fi, la calefacció no és només comoditat i comoditat. També és un requisit previ per mantenir la salut.
Tens alguna cosa de complement, o tens alguna pregunta sobre els sistemes de calefacció per aigua? Podeu deixar comentaris sobre la publicació i participar en discussions. El formulari de contacte es troba al bloc inferior.
El sistema de “calefacció per terra radiant” i el sistema de calefacció per basament són formes fantàstiques, convenients, pràctiques i estètiques per escalfar casa vostra. Això és innegable. Però tot això és meravellós només amb una sola condició: un disseny competent i una instal·lació d'alta qualitat. A més de materials d'alta qualitat d'aquests sistemes. I és a dir, gent tan intel·ligent que fa un “sòl d’aigua tèbia” no a les cases de camp, sinó als apartaments ordinaris d’edificis alts. Naturalment, mentre busqueu ofertes més econòmiques i intenteu estalviar en el que podeu. I llavors els veïns de baix comencen a gotejar des del sostre i el sostre en el pes d’un sistema d’aquest tipus no està dissenyat. Aquí hi ha alegries per a la gent: expertesa i tribunals.
La instal·lació de calefacció és realment senzilla per a aquells que saben soldar tubs de plàstic. Ho vaig fer de manera molt eficient: els lampistes van instal·lar una caldera de baix consum (xinès Solly18h) i vaig instal·lar el cablejat amb radiadors i, com demostra l’operació, va tenir molt èxit. Vaig prendre el vídeo de formació com a base - gairebé idèntic a aquesta informació. Va fer tot - tres dies (apartament de 3 habitacions) Vaig estalviar molts diners i vaig obtenir experiència útil.