Sistema de calefacción abierto: diagramas esquemáticos y características de la disposición.

Debido a su facilidad de instalación, bajo costo y eficiencia suficiente, un sistema de calefacción abierto continúa siendo solicitado. Habiendo tratado el principio de operación, equipo y reglas de instalación, puede organizar el suministro de calor de la casa usted mismo.

Le diremos cómo crear un circuito de calefacción de tipo abierto viable. Le mostraremos cómo construir un sistema, siguiendo estrictamente los requisitos y estándares tecnológicos al elegir y conectar elementos. Según nuestras recomendaciones, construirá un circuito efectivo a prueba de fallas.

Para artesanos independientes, le sugerimos que se familiarice con opciones de ensamblaje comprobadas. La información presentada para su consideración se complementa con esquemas útiles, colecciones de fotos, instrucciones en video.

Conjunto completo y principio de funcionamiento del sistema.

En sistema de calentamiento de agua El líquido actúa como intermediario en la transferencia de energía térmica desde una planta de calderas a radiadores. La circulación del refrigerante se puede realizar a largas distancias, proporcionando calefacción de casas y locales de diferentes tamaños. Esto explica la introducción generalizada del suministro de calor de agua.

El funcionamiento de un sistema de calefacción abierto es posible sin usar una bomba. La circulación de fluidos se basa en los principios de la termodinámica. El movimiento del agua a través de las tuberías ocurre debido a la diferencia en la densidad de líquidos calientes y fríos, así como a la pendiente de las tuberías tendidas.

Un elemento indispensable del sistema es un tanque de expansión abierto, en el que entra el exceso de refrigerante precalentado. Gracias al depósito, el fluido se estabiliza automáticamente. La capacidad se instala sobre todos los componentes del sistema.

Todo el proceso de funcionamiento del "suministro de calor abierto" se divide condicionalmente en dos etapas:

1. Feed. El refrigerante calentado se mueve de la caldera a los radiadores.
2. Volver. El exceso de agua tibia ingresa al tanque de expansión, se enfría y regresa a la caldera.

En los sistemas de tubería única, las funciones de suministro y retorno son realizadas por una línea; en los sistemas de dos tubos, las tuberías de suministro y retorno son independientes entre sí.

La densidad del agua tibia es menor que la densidad del agua fría; por lo tanto, se forma una cabeza hidrostática en el sistema. Bajo presión, el agua caliente avanza hacia los radiadores.

Se considera el más simple y asequible para la autoinstalación sistema de tubería simple. El diseño del sistema es elemental.

El equipo básico para un suministro de calor de una sola tubería incluye:

• caldera de calentamiento;
• radiadores;
• tanque de expansión;
• tuberías

Algunos se niegan a instalar radiadores y colocan una tubería con un diámetro de 8-10 cm alrededor del perímetro de la casa, sin embargo, los expertos señalan que la eficiencia del sistema y la facilidad de uso con esta solución se reducen.

El diagrama de sistema de un solo tubo gravitacional de tipo abierto no es volátil. El costo de comprar tuberías, accesorios y equipos es relativamente bajo. Es posible trabajar con diferentes tipos de calderas.

Más complicado en el dispositivo y más costoso en la ejecución. opción de calefacción de dos tubos. Sin embargo, los costos y la complejidad de la estructura se ven totalmente compensados ​​por la eliminación de fallas estándar en los sistemas de tubería única.

Se suministra un refrigerante con la misma temperatura casi simultáneamente a todos los dispositivos, el agua enfriada es recogida por la línea de retorno y no fluye hacia la siguiente batería.

Para dar servicio a cada dispositivo en el circuito de calefacción de dos tubos, se dispone una línea de suministro y retorno, debido a la cual la temperatura del sistema entrega un refrigerante de igual temperatura a todos los puntos, y el agua enfriada se recoge y dirige a la caldera por una línea de retorno, independiente de la línea de suministro

Requisitos de instalación y mantenimiento

Al instalar un sistema de suministro de calor en el hogar, es importante tener en cuenta una serie de características de un sistema de calefacción abierto:

1. Para garantizar una circulación normal, la caldera se instala en el punto más bajo de la línea y el tanque de expansión en el punto más alto.
2. El mejor lugar para colocar el tanque de expansión es el ático. En la temporada de frío, el tanque y el elevador de suministro dentro del ático sin calefacción deben estar aislados.
3. El tendido de la carretera se lleva a cabo con un número mínimo de vueltas, conexiones y accesorios.
4. En un sistema de calentamiento gravitacional, el agua circula lentamente (0.1-0.3 m / s), por lo tanto, el calentamiento debe ocurrir gradualmente. No debe permitirse la ebullición; esto acelera el desgaste de radiadores y tuberías.
5. Si el sistema de calefacción no se usa en invierno, entonces el líquido debe drenarse; esta medida preservará las tuberías, los radiadores y la caldera.
6. El nivel de refrigerante en el tanque de expansión se debe controlar y reponer periódicamente. De lo contrario, puede producirse congestión de aire en la línea, lo que reduce la eficiencia de los radiadores.
7. El agua es el mejor portador de calor. El anticongelante es tóxico, no se recomienda su uso en sistemas que tengan contacto libre con la atmósfera. Su uso es aconsejable si no es posible drenar el refrigerante en un período sin calefacción.

Se presta especial atención al cálculo de la sección transversal y la pendiente de la tubería. Los estándares de diseño están regulados por SNiP con el número 2.04.01-85.

En los circuitos con movimiento gravitacional del refrigerante, el tamaño de la sección de la tubería es mayor que en los esquemas de bombeo, pero la longitud total de la tubería es casi dos veces menor. La pendiente de las secciones horizontales del sistema, igual a 2 - 3 mm por metro lineal, se arregla solo durante la instalación del suministro de calor con el movimiento natural del refrigerante.

El incumplimiento de la pendiente al instalar sistemas con un movimiento natural del refrigerante conduce a la ventilación de las tuberías y al calentamiento insuficiente de los radiadores alejados de la caldera. Como resultado, la eficiencia térmica disminuye

Tipos de esquemas de suministro de calor abierto

En un circuito de sistema de calefacción abierto, el movimiento del refrigerante se lleva a cabo de dos maneras diferentes. La primera opción es la circulación natural o gravitacional, la segunda es la estimulación forzada o artificial de la bomba.

La elección del esquema depende del número de pisos y el área de construcción, así como del régimen térmico esperado.

Circulación natural en calefacción.

En sistema de gravedad No existe un mecanismo para garantizar el movimiento del refrigerante. El proceso se lleva a cabo exclusivamente mediante la expansión de agua caliente. Para el funcionamiento del circuito, se proporciona un elevador de desbordamiento, cuya altura es de al menos 3,5 m.

Si descuida la instalación de un elevador vertical de tránsito, es muy probable que el refrigerante que viene de la caldera no desarrolle una velocidad suficiente

El sistema de suministro de calor de circulación natural es ideal para edificios de hasta 60 metros cuadrados. m. La longitud máxima del circuito que puede proporcionar calor se considera una carretera de 30 m. Un factor importante es la altura del edificio y la cantidad de pisos de la casa que le permite montar un elevador acelerador.

El patrón de circulación natural no es adecuado para aplicaciones de baja temperatura. La expansión insuficiente del refrigerante no creará la presión adecuada en el sistema.

Características del esquema de gravedad:

1. Conexión a suelos con calefacción.. Una bomba de circulación está montada en el circuito de agua que conduce al piso. El resto del sistema está funcionando normalmente.Cuando ocurre un corte de energía, la casa continuará calentándose.
2. Trabajar con una caldera. El calentador está montado en la parte superior del sistema, ligeramente debajo del tanque de expansión.

Para garantizar un funcionamiento sin problemas, se puede instalar una bomba en la caldera. Luego, el esquema de suministro de calor y producción de agua caliente entra automáticamente en la categoría de opciones forzadas. Además, se instala una válvula de retención para evitar la recirculación del refrigerante.

Sistema forzado con bomba

Para aumentar la velocidad del refrigerante y reducir el tiempo de calentamiento de la habitación, se incorpora una bomba. El movimiento del flujo de agua aumenta a 0.3-0.7 m / s. La tasa de transferencia de calor aumenta y las ramas del tronco se calientan de manera uniforme.

Los circuitos de bombeo se construyen tanto abiertos como cerrados. En circuitos abiertos, el tanque de expansión se instala en el punto más alto del sistema. La presencia de la bomba le permite aumentar la tubería entre la caldera y las baterías, tanto en altura como en longitud.

Puntos destacados de la organización sistema forzado:

1. El circuito con la bomba integrada es volátil. Para que el calentamiento de la habitación no se detenga cuando se apaga la alimentación, el equipo de bombeo se coloca en el bypass.
2. La bomba se instala antes de ingresar a la caldera en la tubería de retorno. La distancia a la caldera es de 1,5 m.
3. Al instalar la bomba, se tiene en cuenta la dirección del movimiento del agua.

Dos grúas de cierre y un codo de derivación con una bomba de circulación están montados en el retorno. Si hay corriente en la red, los grifos están cerrados: el refrigerante se mueve a través de la bomba. Si no hay voltaje, entonces las válvulas deben abrirse: el sistema se convertirá en circulación natural.

Se debe instalar una válvula de retención en la tubería de suministro. El elemento se coloca inmediatamente después de la caldera y evita la recirculación del refrigerante durante el funcionamiento de la bomba.

Opciones de tuberías en el sistema.

Desde el diseño aparatos de calefacción y la conexión de tuberías depende de la eficiencia, la economía y la estética del sistema de suministro de calor. La elección del cableado se determina en función de las características de diseño y el área de la casa.

Los detalles de los esquemas de tubería simple y tubería doble

El agua calentada ingresa a los radiadores y regresa a la caldera de varias maneras. En un sistema de circuito único, el refrigerante se suministra a través de un tronco de gran diámetro. La tubería pasa a través de todos los radiadores.

Ventajas del sistema de un solo tubo con autocirculación:

• consumo mínimo de materiales;
• facilidad de instalación;
• Número limitado de tuberías dentro de la sala de estar.

La principal desventaja de un esquema de tubería única que cumple con los deberes de suministro y retorno es el calentamiento desigual de los radiadores de calefacción. La intensidad del calentamiento y la transferencia de calor de las baterías disminuye a medida que se retiran de la caldera.

Con una larga cadena de cableado y una gran cantidad de radiadores, la última batería puede ser completamente ineficaz. Se recomienda instalar aparatos de calefacción "calientes" en las habitaciones del lado norte, guarderías y dormitorios

El circuito de calefacción de dos tubos está ganando terreno con confianza. Los radiadores conectan las tuberías de retorno y suministro. Se forman anillos locales entre las baterías y la fuente de calor.

Las principales ventajas del sistema:

• todos los calentadores se calientan uniformemente;
• la capacidad de ajustar el calentamiento de cada radiador por separado;
• fiabilidad de funcionamiento del circuito.

El sistema de doble circuito requiere grandes inversiones y mano de obra. Instalar dos ramas de comunicaciones en las estructuras de los edificios será más difícil.

El sistema de dos tubos se equilibra fácilmente, proporcionando un refrigerante de la misma temperatura a todos los dispositivos de calefacción. Las habitaciones se calientan uniformemente

Flujo superior e inferior de refrigerante

Dependiendo de la ubicación del principal que suministra el refrigerante caliente, distinga el delineador superior e inferior.

En los sistemas de calefacción con techo abierto, no es necesario utilizar dispositivos de escape de aire. Su exceso se descarga a través de la superficie del tanque de expansión en comunicación con la atmósfera.

En la distribución superior, el agua tibia sube a lo largo del tubo ascendente principal y se transfiere a los radiadores a través de tuberías de distribución. La instalación de dicho sistema de calefacción es aconsejable en casas de una y dos plantas y casas privadas.

Sistema de suministro de calor bastante práctico con un cableado más bajo. La tubería de alimentación se encuentra debajo, al lado del retorno. El movimiento del refrigerante en la dirección de abajo hacia arriba. El agua, que pasa a través de los radiadores, se envía a través de una tubería de retorno a una caldera de calefacción. Las baterías están equipadas Grúas Mayevsky para eliminar el aire de la línea.

En los sistemas de calefacción con cableado inferior, es necesario utilizar dispositivos para la extracción de aire, el más simple de los cuales es un grifo Mayevsky

Elevadores verticales y horizontales

El tipo de posición de los elevadores principales distingue entre los métodos de cableado de tuberías verticales y horizontales. En la primera versión, los radiadores de todos los pisos están conectados a elevadores verticales.

El cableado vertical se usa cuando se arreglan casas en dos, tres o más pisos con un ático, dentro del cual puede colocar y aislar la tubería

Características de los sistemas "verticales":

• falta de atascos de aire;
• adecuado para calentar edificios de gran altura;
• conexión del piso al elevador;
• La dificultad de instalar medidores de calor de apartamentos en edificios de varias plantas.

El cableado horizontal implica la conexión de radiadores de un piso a un solo elevador. La ventaja del esquema es que se utilizan menos tuberías para el dispositivo, el costo de instalación es menor.

Los elevadores horizontales, como regla, se usan en habitaciones de uno y dos pisos. La disposición del sistema es relevante en casas con estructura de panel y edificios residenciales sin muelles

Disposición del tipo de calentamiento por gravedad.

Es mejor confiar el desarrollo del sistema de gravedad de tiro a especialistas en ingeniería de calor. El documento indica el tipo de calentamiento, el método de conexión de los radiadores y la circulación del refrigerante, los parámetros recomendados del equipo, el número de radiadores y la longitud de la tubería.

Cálculo del sistema de suministro de calor.

Es necesario determinar las características hidráulicas del sistema, lo que en el futuro ayudará a elegir el diámetro óptimo de la tubería.

En un sistema de calefacción natural, se recomienda instalar la caldera en un sótano o sótano. Esto le permite aumentar la longitud del elevador de tránsito.

Para calcular el valor del cabezal de circulación (RC) debe tener los siguientes datos:

1. La distancia desde el centro de la caldera de calefacción hasta el centro del radiador (h) Cuanto mayor es la distancia entre estos dispositivos, más estable es la circulación.
2. Presión enfriada (Ro) y calentado (Pr) agua.

La presión de circulación depende solo de la diferencia de temperatura del refrigerante. Los indicadores exactos se pueden encontrar en los datos tabulares.

Cuanto mayor es la diferencia de temperatura del refrigerante, mayor es la presión en la línea. Por lo tanto, es importante cuidar la temperatura "entrante" del líquido.

Al ancho secciones de tubería El tipo de material influye. El diámetro de la tubería de acero debe ser de al menos 50 mm. Después de ramificarse, la sección transversal de la carretera se estrecha en un tamaño. El retorno, por el contrario, se compila con la posterior expansión.

Se presta especial atención al volumen del tanque de expansión. El tanque no debe ser inferior al 5% del volumen total de refrigerante en el sistema. De lo contrario, se drenará el agua del sistema o se romperán las tuberías.

Selección de componentes básicos.

Para un sistema abierto, es mejor elegir una caldera que funcione con combustible sólido o fuel oil. Instalación de calderas eléctricas. y el equipo de gas está prohibido.A veces se forman atascos en el maletero, lo que puede provocar una emergencia.

La potencia del calentador se determina en función del cálculo: 1 kW de energía térmica por cada 10 metros cuadrados de la casa. Dependiendo de la calidad del aislamiento de la habitación, se agrega 10-30% al valor obtenido.

La caldera se encuentra en una habitación separada equipada con circulación forzada de aire. El equipo está instalado sobre material ignífugo o piso de concreto.

El tanque de expansión para el sistema de calefacción por gravedad debe ser de acero. Los materiales poliméricos son extremadamente indeseables. Para calentar una casa pequeña de un piso, es adecuado un tanque de 8-15 litros.

Para equipar la tubería con tuberías de los siguientes materiales:

1. Acero. Se caracterizan por una alta conductividad térmica y resistencia a la alta presión. La desventaja es la complejidad de la instalación y la necesidad de utilizar equipos de soldadura.
2. Polipropileno. Las principales ventajas: resistencia a las fluctuaciones de temperatura, resistencia, estanqueidad y facilidad de instalación. La vida útil es de 25 años.
3. Metal-plástico. El material no cede a la corrosión, previene la contaminación del contorno. Desventajas de la carretera: vida limitada (hasta 15 años) y alto costo.
4. Cobre. Tubos con máxima disipación de calor y resistencia a altas temperaturas - hasta + 500 ° C. La principal desventaja es el alto costo del material.

En el circuito abierto de calefacción los radiadores están instaladosHecho de metales de alta resistencia.

Los más comunes son los modelos de acero. Tienen una relación óptima de los parámetros principales: apariencia, precio y potencia térmica.

Los radiadores de acero debido a paredes delgadas, peso ligero y alto grado de transferencia de calor se comparan con los convectores. El equipo calienta rápidamente la habitación, debido al movimiento acelerado del aire.

Pasos para instalar un sistema abierto

Todo el proceso de organización de un sistema de calefacción gravitacional se puede dividir en varias etapas:

1. Instalación de calderas.. El equipo se fija en la superficie del piso o se suspende en la pared. La elección del método depende del tamaño de la caldera.
2. Tubería según el esquema seleccionado y el proyecto desarrollado. Es importante cumplir con el ángulo de inclinación recomendado del circuito de tubería.
3. Instalación de radiadores. calentarlos y conectarlos al sistema.
4. Instalación del tanque de expansión. y su aislamiento.
5. Conexión de todos los elementos., comprobando la estanqueidad de las articulaciones e iniciando el sistema.

Después de la caldera, en la tubería de suministro, es deseable instalar un sensor de temperatura para controlar la eficiencia del sistema de calefacción.

La instalación del sistema de calefacción debe realizarse en la estación cálida. El arreglo de la autopista y la puesta en marcha tomarán aproximadamente una semana

Características del conjunto del circuito forzado.

Para que el sistema obligatorio se justifique y funcione correctamente, es necesario elegir el correcto bomba de circulación y "incrustarlo" de manera competente en la línea de suministro de calor.

Selección de bomba de circulación

Los principales parámetros para la selección de equipos de bombeo: potencia y presión del dispositivo.Estas características se determinan en función del área de la habitación climatizada.

Indicadores indicativos:

• Para casas de 250 m2, es adecuada una bomba con una capacidad de 3.5 metros cúbicos / hy una presión de 0.4 atm;
• En habitaciones con un tamaño de 250-350 m2, se instala un dispositivo a 4.5 metros cúbicos / h con una presión de 0.6 atm.
• Si el área de la casa es de 350-800 metros cuadrados, es aconsejable comprar una bomba con una capacidad de 11 metros cúbicos / h, cuya presión es de al menos 0,8 atm.

Con una selección más meticulosa, los expertos tienen en cuenta la longitud del sistema de calefacción, el tipo y número de radiadores, el material de fabricación y el diámetro de las tuberías, así como el tipo de caldera.

Instalando la bomba en la línea

La bomba se coloca en el retorno de modo que el refrigerante no demasiado caliente pase a través del dispositivo. La instalación de modelos modernos de materiales resistentes a altas temperaturas es posible en la línea de suministro.

Al "tocar" la bomba, la circulación del agua no debe ser perturbada. Es importante que en cualquier punto de la línea cuando la unidad de bomba esté en funcionamiento, la presión hidrostática siga siendo excesiva.

Cuatro circuitos permitidos para sistemas de calefacción con bomba de circulación y un tanque de expansión abierto. La presión hidrostática se mantiene al nivel deseado.

Opcion 1 Levante el tanque de expansión. Una forma sencilla de convertir un sistema de circulación natural en uno forzado. Para implementar el proyecto, necesita un espacio alto en el ático.

Opción 2 Mover el tanque al elevador lejano. El lento proceso de reconstrucción del sistema antiguo, pero para la instalación de uno nuevo, no está justificado. Son posibles formas más simples y exitosas.

Opción 3 Tubo del tanque de expansión cerca de la boquilla de la bomba. Para cambiar el tipo de circulación, es necesario cortar el tanque de la línea de suministro y luego conectarlo al retorno, detrás de la bomba de circulación.

Opcion 4 La bomba está incluida en la línea de suministro. La forma más fácil de reconstruir un sistema. La desventaja del método son las condiciones adversas de funcionamiento de la bomba. No todos los electrodomésticos pueden soportar altas temperaturas.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

Video # 1. Recomendaciones para ensamblar un sistema de calefacción con circulación natural:

Video # 2. Procedimiento de instalación de la bomba de circulación:

Los aspectos importantes de la organización de un sistema de calefacción eficaz son elegir un circuito viable, calcular los parámetros de la red eléctrica, seleccionar componentes y seguir la tecnología de instalación. La autoinstalación es posible con habilidades de fontanería, y es mejor confiar el desarrollo de un proyecto detallado a profesionales.

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