Cableado óptimo de calefacción en una casa privada: una comparación de todos los esquemas típicos
Al resolver el problema de calentar la carcasa, existen muchas combinaciones para construir un sistema de suministro y extracción de refrigerante. Cada distribución de calefacción en una casa privada se puede clasificar según varios criterios.
Ofrecemos comprender los matices de organizar y trabajar las posibles opciones. Comprender los principios de diseño, los pros y los contras de cada tipo de cableado ayudará a planificar la geometría del sistema y su estructura, teniendo en cuenta las características individuales de la habitación.
El contenido del artículo:
Modelado de geometría de contorno óptima
Para una casa privada, se pueden diseñar varios circuitos cerrados de agua que calentarán diferentes habitaciones. Pueden diferir significativamente entre sí por el tipo de cableado.
Al diseñar, en primer lugar, proceden de la operatividad del sistema, así como de la geometría óptima desde el punto de vista de minimizar los costos, la facilidad de instalación y la capacidad de adaptar los elementos calefactores al diseño de las instalaciones.
Circulación de agua natural y forzada.
El calentamiento del refrigerante para calentar la casa se produce en uno o más dispositivos ubicados en el interior. Pueden ser estufas, chimeneas, así como calderas de gas, eléctricas o de combustible sólido.
La presión del agua en el circuito se proporciona utilizando bombas de circulación o alineando la geometría del sistema, lo que permite crear condiciones para la circulación natural.
Además, un sistema de calefacción central para varias casas puede ser una fuente de agua caliente. En caso de baja presión, es posible conectar bombas de circulación para crear presión adicional y aumentar la velocidad del movimiento del fluido a través de las tuberías.
Al elegir la opción c circulación de refrigerante natural o baja presión en las tuberías con calefacción centralizada, es necesario considerar cuidadosamente la posibilidad de maximizar el uso de leyes físicas que le permitan iniciar y mantener el movimiento del fluido.
Un elemento de cableado obligatorio en este caso es el colector de aceleración. Es una tubería vertical a través de la cual sube el agua caliente, luego se distribuye sobre los dispositivos de calentamiento y, después de haber perdido la temperatura inicial, fluye hacia abajo.
Debido a la diferente densidad, se produce una diferencia en la presión hidrostática de la columna de líquido caliente y frío, que es la fuerza impulsora para la circulación del agua.
Cableado vertical y horizontal
El suministro de agua caliente a los radiadores se puede realizar de varias maneras. El cableado se divide convencionalmente en vertical y horizontal, de acuerdo con la posición de las tuberías (elevadores) que suministran agua directamente a los radiadores de calefacción.
Diagramas verticales Con el suministro superior de agua caliente, la diferencia en la presión hidrostática entre los segmentos cálido y frío del circuito se usa al máximo, por lo que casi siempre se usan para la circulación natural, así como para la baja presión en el sistema.
Además, tales esquemas son operables en el caso de una parada de emergencia de la bomba, que puede ocurrir debido a su falla o falta de electricidad.
El cableado con una alimentación inferior prácticamente no se utiliza para calentar con circulación natural. Si hay buena presión en el sistema, su uso está justificado, ya que dicho esquema tiene dos ventajas significativas, en relación con una opción alternativa.
Beneficios del esquema:
- longitud total más corta de tuberías utilizadas;
- no hay necesidad de sostener tuberías en el ático o nichos tecnológicos debajo del techo del segundo piso.
Diseño horizontal Las distribuciones de calefacción se utilizan para casas privadas de un piso. Si un edificio tiene dos o más pisos, a menudo se usa cuando los puntales verticales no son deseables desde una perspectiva de diseño.
Las tuberías horizontales que suministran y descargan agua pueden colocarse orgánicamente en el interior de las instalaciones, así como ocultarse debajo del piso o en nichos ubicados a nivel del piso.
Elección de una o dos opciones de tubería
El suministro de agua caliente y la descarga del enfriado para el sistema de calefacción de una casa privada se pueden realizar utilizando una o dos tuberías. Cada opción tiene lados positivos y negativos, así como características de uso según el tipo de cableado.
Usando una conexión de tubería única
El esquema de calentamiento de agua de una casa privada que usa una tubería para suministrar agua caliente y desagüe se llama una sola tubería. La principal ventaja de este sistema es minimizar las longitudes de las tuberías.
Las principales ventajas de la opción:
- costos más bajos para la compra de elementos del sistema de calefacción;
- instalación más simple y rápida;
- Menor riesgo de accidente.
Menos principal calentamiento de tubería única Es una disminución gradual de la temperatura del agua, que pasa secuencialmente a través de todos los radiadores en el circuito.
Por lo tanto, es necesario usar un área de superficie ligeramente mayor de los últimos radiadores (una mayor cantidad de codos), lo que a menudo elimina el beneficio de costo de minimizar la longitud de las tuberías.
Además, debido a este inconveniente, existen restricciones para un circuito en la cantidad de radiadores conectados. Si hay demasiados, entonces este último a lo largo del movimiento del refrigerante prácticamente no irradiará calor.
Además, hay un problema al calcular la transferencia de calor. Debe tenerse en cuenta que desconectar los primeros radiadores del sistema de calefacción conduce a un aumento de la temperatura del agua entrante para los dispositivos posteriores.
No tiene sentido utilizar esquemas de un solo tubo con un cableado de fondo vertical, ya que la longitud de los tubos será la misma que la versión de dos tubos, lo que elimina todas las ventajas, pero deja menos.
El calentador generalmente está conectado a través de puentepara poder apagar cualquiera de ellos sin detener la circulación de agua a lo largo del circuito.
Para ahorrar en los grifos, no puede evitar el agua a través de las salidas, pero luego deberá detener el funcionamiento de esta parte del sistema y drenar el agua si es necesario reemplazar o reparar el radiador.
La opción más económica es usar una tubería de acero con un diámetro de 1.5-2 pulgadas sin calentar radiadores. La ausencia de grifos y accesorios hace que este sistema sea también el más práctico debido a que minimiza el riesgo de fugas o penetraciones de agua.
Lea más sobre cómo calcular un sistema de calefacción de tubería única en este articulo.
El uso de una opción de calefacción de dos tubos.
El esquema del circuito de calefacción, cuando se usa una tubería para suministrar agua caliente a los dispositivos de calefacción, y la segunda, para devolver la enfriada, se llama dos tuberías.
Sus principales ventajas:
- La temperatura del agua suministrada a todos los radiadores es la misma;
- apagar uno o más radiadores no afecta la temperatura del agua suministrada a otros dispositivos de calefacción;
- Las restricciones sobre el número de radiadores para un circuito de calefacción dependen solo del volumen de rendimiento de las tuberías.
La principal desventaja de este cableado es un ligero aumento en el metraje de las tuberías.
Esto lleva a algunas desventajas adicionales:
- aumentan los costos de compra e instalación de elementos del sistema de calefacción;
- complicada integración en el interior de una casa privada.
El número de accesorios y grifos con un sistema de dos tubos es casi el mismo que con un sistema de un solo tubo.
Dependiendo del movimiento relativo del agua caliente y fría. diagramas de cableado de doble tubería se dividen en dos tipos:
- de pasada
- callejón sin salida.
Esquema de aprobación. Ambos flujos se mueven en la misma dirección y, por lo tanto, la duración del ciclo de la revolución del refrigerante es la misma para cada radiador. En este caso, su calentamiento es igual de rápido cuando se inicia el sistema de calentamiento.
Opción de callejón sin salida. La dirección del movimiento del agua caliente y fría se acerca. El calentamiento de los radiadores más cercanos a la caldera es más rápido.
Cuanto más baja es la velocidad del agua, más notable es este efecto, por lo tanto, con la circulación natural, el calentamiento de algunas habitaciones ocurrirá mucho más lentamente que otras.
Si usa una bomba de circulación o la distancia entre el primer y el último radiador en el circuito es insignificante, entonces el efecto del calentamiento desigual con un cableado de dos tubos sin salida es invisible. Entonces, la elección a favor de una u otra opción se debe únicamente a consideraciones de la conveniencia de llevar a cabo la tubería de retorno.
Incorporación múltiple de distribución
Recientemente, una forma popular de organizar el calentamiento del agua es el llamado "patrón de haz" que utiliza un distribuidor múltiple.
Este método de cableado funciona de manera confiable solo con buena presión de agua en el sistema, por lo que no se utiliza para la circulación natural.
Sistema de conexión del radiador de haz.
La separación más uniforme y controlada del flujo de refrigerante mediante dispositivos de calentamiento se puede hacer usando colector de distribución.
El dispositivo incluye dos peines, en uno de los cuales el agua caliente proviene de la caldera y se distribuye entre los radiadores, y el agua enfriada regresa al otro y vuelve a la caldera.
Los radiadores están conectados a través del múltiple de distribución en paralelo, por lo tanto, con este cableado, se logra la diferencia mínima de temperatura del refrigerante suministrado a los dispositivos de calefacción.
Esto facilita enormemente el cálculo de los parámetros de los radiadores en la etapa de diseño y también facilita el ajuste de la potencia de cada dispositivo durante la operación.
La segunda ventaja significativa de este cableado es la capacidad de controlar el flujo de refrigerante a todos los dispositivos desde un solo lugar. El colector se coloca en un gabinete especial con acceso a indicadores y controles: válvulas, grifos y bombas.
Esto es conveniente desde la posición de regular el microclima de la casa y facilita la instalación de radiadores en el interior de la habitación.
Las desventajas de los sistemas con un esquema de colector para la distribución de calefacción deben incluir la longitud máxima de las tuberías para suministrar y descargar agua a los radiadores. Esta opción es la más cara a costa de los elementos del circuito y la más difícil de instalar, y también requiere una cierta calificación.
Por lo general, las tuberías en calentamiento radial montado en la solera del piso. Esto significa que es necesario diseñar e instalar dicho sistema durante la construcción o revisión de una casa privada.
Es bastante difícil hacer una versión de colector para conectar radiadores o cambiar la geometría de los circuitos en habitaciones con reparaciones internas ya realizadas. Este es el segundo menos significativo de este tipo de cableado.
Reglas para usar calefacción por suelo radiante
Una forma cómoda y muy popular de calentar locales residenciales es disposición de un piso cálido. Si el área calentada es pequeña, puede pasar con una tubería colocada en la regla del piso.
Para áreas grandes, el uso de una sola tubería no es posible por las siguientes razones:
- la cantidad de calor suministrada no es suficiente para calentar toda la habitación, además, este calentamiento será desigual;
- Con una larga longitud, existe una fuerte resistencia hidrodinámica del flujo de fluido, lo que conduce a costos de energía excesivos para crear presión y aumenta el riesgo de penetración de agua en las juntas.
Por lo tanto, con un área significativa del piso cálido, el uso de varias tuberías no es un deseo, sino una necesidad.
En este caso, la conexión es a través de un distribuidor múltiple.
A menudo, el colector está equipado con una unidad de mezcla para ajustar la temperatura del agua suministrada a las tuberías del piso cálido. El hecho es que para los radiadores, como regla, usan un líquido con un rango de temperatura de 70-80 ° C, mientras que para un piso cálido es necesario alrededor de 40 ° C.
El control de temperatura a través del mezclador es confiable, lo cual es muy importante, ya que un exceso de temperatura puede causar una deformación significativa del revestimiento del piso: linóleo, laminado o parquet.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Representación esquemática de la distribución de calefacción en una casa de dos pisos con un área grande. Sistema de paso y punto muerto de dos tubos y calefacción por suelo radiante conectados a través de colectores. Eliminación del conflicto de bombas de circulación mediante una flecha hidráulica:
Esquema de radiación para calentar un edificio de dos pisos. Como el trabajo de acabado aún no se ha llevado a cabo, todo el cableado es claramente visible. Los matices de colocar tuberías en el suelo debajo de una regla de hormigón:
La opinión de un maestro practicante en la instalación de sistemas de calefacción sobre los diversos esquemas utilizados en hogares privados. Resumen de los pros y los contras de la circulación natural, tubería simple, tubería doble asociada y callejón sin salida, así como el cableado del colector:
El cableado presentado para calentar viviendas es típico y puede modificarse teniendo en cuenta la geometría de las instalaciones, los valores de temperatura requeridos u otros factores. Al modificar los esquemas, es necesario cumplir con las leyes y principios básicos de física, hidráulica, ciencia de materiales y otras disciplinas.
En el caso de resolver tareas complejas o no estándar, es mejor contactar a especialistas, porque la remodelación de los sistemas de calefacción puede resultar aún más costosa que su modelado e instalación.
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Hice lo más simple en mi casa. Después de instalar una caldera de gas en un nicho, sacó un elevador y, debajo del techo con una ligera pendiente, dejó que la tubería de suministro corriera por las paredes de toda la casa. Desde la tubería de suministro, conecté las tuberías desde arriba a los dispositivos, desde la parte inferior conecté los radiadores a la tubería principal, transportando el refrigerante enfriado de regreso a la unidad de caldera. Instalé una bomba en la entrada. A pesar de la presencia de una bomba, todavía instaló tuberías con un sesgo hacia la caldera. Esto se hace solo para no congelarse en caso de un corte de energía por alguna razón, cuando la bomba deja de funcionar. Luego, el agua calentada en la caldera podrá moverse independientemente a través de la tubería sin una bomba.
En lugar de una caldera de gas, tengo una estufa de chimenea con un circuito de agua. Y en lugar de pendientes (en caso de un corte de energía), una batería con un adaptador para 220 V y, si es durante mucho tiempo, un generador. Todo parece estar bien, pero hay un problema: el volumen de líquido en el sistema apenas alcanza los 20 litros y, según la descripción de la estufa, es necesario de 40 a 130 litros. Tal vez alguien ha encontrado tal problema?
Quiero agregar un viejo calentador de agua de almacenamiento de 30 litros al sistema, pero realmente no entiendo si esto resolverá el problema, porque el calentador de agua, a diferencia de las baterías, no enfriará el agua, solo aumentará la cantidad de líquido circulante. Consejos de ayuda, caballeros, por favor!
Vyacheslav, eres genial ...! Si presumes, significa que no todo es tan bueno como "dibujar".