Calefacción de aire de bricolaje: todo sobre sistemas de calefacción de aire

La práctica muestra que la gran mayoría de los propietarios de viviendas que viven en Rusia eligen sistemas de calefacción con refrigerante líquido para calefacción. Quizás en algún momento esta fue de hecho la opción más práctica.

Pero la tecnología está evolucionando y aparecen diseños cada vez más eficientes. Como varios sistemas de calefacción de aire que le permiten calentar cualquier habitación de manera rápida y económica.

El principio de funcionamiento y los tipos de calentamiento del aire.

Necesitas saber que hay dos tipos diferentes calentamiento de aire, cada uno de los cuales se puede utilizar en la práctica.

El primero se implementa en sistemas con un calentador. En esencia, es similar al calentamiento con un líquido refrigerante, con la diferencia de que se usa aire caliente en lugar de líquido. El calentador de canal calienta el aire, que se mueve a través de tuberías especiales hacia habitaciones con calefacción.

Lleno de aire caliente conductos de aire calienta la habitación. Tales sistemas no se usan ampliamente hoy en día, ya que durante la operación, los canales se dañan inevitablemente. Debido a la alternancia de calentamiento y enfriamiento, los conductos de aire se expanden o contraen, lo que debilita las juntas y aparecen grietas en las paredes.

Esto conduce a la interrupción del proceso de distribución de aire y, como consecuencia, al calentamiento desigual de las instalaciones, lo que es indeseable. Más práctico se considera un sistema de calefacción al aire libre.

Un dispositivo de calentamiento de aire tiene mucho en común con una vista tradicional del agua y el vapor menos utilizado. La principal diferencia es la falta de aparatos de calefacción estándar: radiadores

El principio de su acción es el siguiente. El generador de calor calienta el aire, que se alimenta a través de un sistema de tuberías a las habitaciones con calefacción. Aquí él sale y se mezcla con el aire presente en la habitación, elevando así la temperatura.

El aire enfriado desciende, donde ingresa a tuberías especiales y a través de ellas nuevamente ingresa al generador de calor para calentar.

El refrigerante de los sistemas de calefacción de aire pertenece a la categoría de secundario, porque antes de eso es calentado por el portador de calor primario: vapor o agua (+)

Según el radio de acción del sistema de calefacción, el aire calentado se divide en local y central. El primero incluye los circuitos destinados a dar servicio a un objeto (una cabaña, una habitación, dos o más habitaciones adyacentes), el segundo son edificios de apartamentos, instalaciones públicas e industriales.

Todos los sistemas se dividen en circuitos con recirculación completa del refrigerante, con recirculación parcial y flujo directo.

Los sistemas locales con recirculación de aire total son canal (a) y sin canal (b). Estos son esquemas con el movimiento natural del aire calentado. Si el calentamiento se combina con ventilación, se utilizan otros esquemas (c, d) con recirculación parcial. Según qué parte del aire se mezcla con la masa de aire en la habitación sin moverse a través de los canales

Todos los sistemas centrales pertenecen a la categoría de flujo directo. Para ellos, el refrigerante de aire se calienta en el centro de calefacción del edificio y luego se entrega a las instalaciones a través de distribuidores de aire. Los circuitos centrales son solo canal.

Los sistemas de aire de flujo directo son demasiado caros para el sector privado. Están dispuestos donde se construye la ventilación, procesando la masa de aire, igual en volumen a la masa de aire requerida para calentar

El calentamiento central del aire se organiza en plantas que producen o usan inflamables, tóxicos, explosivos, etc. sustanciasEn la disposición de las casas de campo, este tipo se utiliza si se requiere el transporte de aire caliente a larga distancia.

La organización del esquema para comerciantes privados no es práctica debido a la necesidad de utilizar equipos de ventilación potentes.

Variaciones del sistema activo

Hoy en día, hay varias variedades de calefacción de aire, y cada una de ellas es necesaria para familiarizarse con todos los que van a instalar un diseño similar en su hogar. Los sistemas se pueden clasificar según varios criterios. Comencemos con el método de circulación de aire. En base a esto, se pueden distinguir dos tipos principales.

La circulación natural supone que el aire caliente se eleva y se mueve independientemente a través de las tuberías. Por lo tanto, las salidas de los conductos están ubicadas solo en la parte superior del local.

Sistema de circulación de aire natural

Para que este diseño funcione, se utiliza la propiedad del aire caliente para elevarse. El gas calentado sube a las habitaciones a través de los conductos colocados en las paredes y sale a través de las aberturas ubicadas en el techo de la habitación.

La principal ventaja de tales sistemas es su bajo costo, ya que no es necesario gastar dinero en equipos adicionales.

Sin embargo, hay bastantes deficiencias significativas. En primer lugar, la velocidad con la que el aire sube a través de las tuberías es pequeña. Por lo tanto, la habitación se calentará durante mucho tiempo.

Además, cuando se usa calefacción con circulación natural, con frecuencia es necesario disponer las salidas de los conductos en la parte superior de la habitación, lo que puede no ser siempre conveniente.

El menos pesado del calentamiento por aire gravitacional (es decir, circuitos con el movimiento natural del refrigerante) radica en el radio de acción limitado. Varía en el rango de 8 a 10 m.

Diseño de la fuerza aérea

Dichos sistemas están necesariamente equipados con una unidad de ventilación, cuya potencia depende de la longitud y el número de conductos. Para grandes áreas requerirá la instalación de varios dispositivos. El objetivo principal del equipo es hacer avanzar el aire caliente a través de los conductos hasta las habitaciones con calefacción. Como resultado, su velocidad aumenta y las habitaciones se calientan en el menor tiempo posible.

A pesar de la necesidad de instalar ventiladores, estos sistemas son en última instancia más económicos. Debido a la mayor tasa de intercambio de aire, el sistema aspira aire refrigerado a una temperatura suficientemente alta de la habitación.

Simplemente no tiene tiempo para enfriarse a los valores mínimos. Se gasta mucha menos energía en recalentarlo, lo que generalmente proporciona ahorros de costos significativos.

Para estimular el movimiento del aire hacia el consumidor, los sistemas de calefacción están equipados con ventiladores, que los transfieren a la categoría de volátiles, pero aumentan significativamente la eficiencia.

En la ubicación de los conductos, los sistemas de calefacción también se pueden dividir en dos grupos.

Calefacción por suelo radiante

Una característica distintiva del sistema son los cables de los conductos incrustados en el piso o integrados en el zócalo. El resultado es la distribución más efectiva del aire calentado que ingresa a la parte inferior de la habitación.

El aire caliente tiende a elevarse, como resultado de lo cual se produce una mezcla bastante rápida de masas de aire y la habitación se calienta más rápido.

La calefacción por suelo radiante sugiere que los cables de los conductos de aire están ubicados en los zócalos o están integrados directamente en el revestimiento del piso

Sistemas de aire suspendido

El esquema supone la presencia de conductos de aire integrados en el techo o las paredes, cuyos hallazgos se encuentran estrictamente en la parte superior de la habitación. Muy a menudo bajo el techo. Como opción, se encuentran conductos suspendidos con las mismas conclusiones.

Es cierto que tales sistemas son generalmente menos estéticos que sus homólogos montados en el piso. Aunque hay formas de decorar y enmascarar los conductos.

Además, el uso del sistema de piso sugiere que la temperatura del aire debajo será la más alta. La mitad superior de la habitación estará un poco más fría.

Los médicos consideran que esta distribución de temperatura es la mejor para los humanos. Además, las salidas de los conductos integradas en el piso o el zócalo son casi invisibles, lo que mejora en gran medida el aspecto de la habitación.

La principal desventaja de los sistemas suspendidos, que es especialmente indeseable para casas particulares, se considera que es más baja que la temperatura del aire cerca del piso. El aire calentado calienta la parte superior de la habitación más rápido y con mayor intensidad, mientras que el piso permanece frío. Es por eso que tales sistemas rara vez se usan en edificios residenciales o se combinan con algún tipo de calefacción.

Según el método de intercambio de calor, todos los sistemas de calentamiento de aire se dividen en tres tipos.

Los conductos colgantes se instalan mejor en la etapa de construcción del edificio. En este caso, se pueden enmascarar durante el trabajo de acabado.

Circuito de calentamiento de flujo directo

La versión de flujo directo se conoce desde hace varios siglos. Tales sistemas fueron calentados por los antiguos romanos y los rusos medievales. El principio del calentamiento por flujo directo es muy simple. En la parte inferior del edificio, con mayor frecuencia en el sótano, se instala un dispositivo de calefacción, que calienta el aire que ingresa. A continuación, las masas de aire calentado a través de los conductos ingresan a las habitaciones con calefacción.

La figura muestra un diagrama de la disposición del tipo de flujo directo de calentamiento de aire. Tales diseños fueron utilizados en la antigua Roma.

Después de lo cual, después de pasar por ellos, se muestran en la calle. Por lo tanto, la energía térmica se gasta no solo en calentar las instalaciones, sino también en el sentido literal de "calefacción urbana". Es por eso que el sistema de flujo directo se considera el menos eficiente de todos y tiene los costos iniciales y operativos más altos.

La principal ventaja de este diseño es la ventilación completa de las habitaciones con calefacción. Se usa solo cuando se requiere un volumen de ventilación igual al volumen de masas de aire requerido para el calentamiento. Esta condición puede ser obligatoria al operar salas donde trabajan con sustancias explosivas, peligrosas para la salud o con olores desagradables.

Para la calefacción del hogar, un sistema de un solo paso se usa extremadamente raramente. Si por alguna razón es necesario instalarlo, vale la pena instalar equipos para una recuperación adicional.

Este puede ser un intercambiador de aire, que le permitirá utilizar parte del calor del aire saliente para calentar las masas de aire de suministro. Por lo tanto, será posible reducir ligeramente los costos operativos.

Sistema de calentamiento por recirculación

Las instalaciones se calientan utilizando un circuito cerrado. Primero, el aire es calentado por un generador de calor y se mueve a través de las tuberías dentro de la habitación.

Aquí se enfría gradualmente y comienza a hundirse en el piso, donde se encuentran las entradas de los conductos de escape. Una vez en ellos, el aire enfriado se mueve al generador de calor, donde se calienta nuevamente y el ciclo se repite.

Se utilizan sistemas con recirculación completa de la masa de aire si no hay necesidad de organizar la ventilación artificial de la habitación.

Tal esquema es lo más eficiente posible, ya que la pérdida de calor se elimina prácticamente. Su principal desventaja es la baja calidad del aire que circula dentro de las habitaciones con calefacción.

Por lo tanto, a menudo se usa para calentar habitaciones no residenciales o almacenes. Si dicho esquema se utiliza en edificios residenciales, se requiere la instalación de equipos adicionales para ionización y humidificación del aire.

Esquema de recirculación parcial

Tal sistema le permite nivelar la principal desventaja del esquema de recirculación: baja calidad del aire. Para esto, un adicional equipo de ventilaciónque toma aire externo y lo mezcla en las proporciones necesarias para las masas de aire que circulan en el interior. Todo lo demás es similar a un esquema de recirculación completo.

Los sistemas de recirculación parcial toman parte del aire del exterior y lo mezclan con parte de la masa de aire en la habitación. La mezcla se calienta con un calentador a la temperatura requerida, luego se envía a la habitación con un ventilador

El sistema se caracteriza por la máxima flexibilidad y puede funcionar en varios modos: como ventilación, como calefacción o como calefacción y ventilación combinadas.

En este caso, puede tomar la cantidad deseada de aire, calor o incluso enfriarlo a la temperatura deseada. El esquema de recirculación parcial se considera óptimo para la disposición del calentamiento del aire en una casa privada.

Argumentos para elegir un sistema de aire

En comparación con los sistemas de fluidos convencionales, circuitos de aire Tener importantes beneficios. Consideremos con más detalle.

1. Alta eficiencia de los sistemas de aire.El rendimiento de los circuitos de calentamiento de aire alcanza aproximadamente el 90%.
2. Posibilidad de deshabilitar / habilitar equipos en cualquier época del año. La interrupción del trabajo es posible incluso en los resfriados de invierno más severos. Esto significa que un sistema de calefacción desconectado no se deteriorará a bajas temperaturas, lo que, por ejemplo, es inevitable para el calentamiento del agua. Puedes encenderlo en cualquier momento.
3. Bajo costo operativo de calefacción de aire. No es necesario comprar e instalar equipos bastante caros: válvulas de cierre, adaptadores, radiadores, tuberías, etc.
4. La posibilidad de combinar calefacción y aire acondicionado. El resultado de la unión le permite mantener una temperatura confortable en el edificio en cualquier estación del año.
5. Baja inercia del sistema. Esto proporciona un calentamiento extremadamente rápido de las instalaciones.
6. La capacidad de instalar adicionales equipo, que se utiliza para mantener un microclima óptimo. Pueden ser ionizadores, humidificadores, esterilizadores y similares. Gracias a esto, puede elegir una combinación de dispositivos y filtros que coincida exactamente con las necesidades de los residentes.
7. La calefacción más uniforme de habitaciones sin zonas de calefacción locales. Estas áreas problemáticas generalmente se encuentran cerca de radiadores y estufas. Debido a esto, es posible evitar diferencias de temperatura y sus consecuencias: condensación indeseable de vapor de agua.
8. Universalidad La calefacción por aire se puede usar para calentar habitaciones de cualquier tamaño ubicadas en cualquier piso.

El sistema también tiene algunas desventajas. Entre los más significativos, vale la pena señalar la dependencia energética del diseño. Por lo tanto, cuando se produce un corte de energía, el calentamiento deja de funcionar, lo que es especialmente notable en áreas con interrupciones en el suministro de energía. Además, el sistema requiere mantenimiento y monitoreo frecuentes.

El calentamiento del aire es muy económico. Los costos iniciales para su disposición son pequeños, los costos operativos también son bajos.

Otra característica negativa del calentamiento de aire es que la instalación de la estructura debe llevarse a cabo durante el proceso de construcción. El sistema instalado no está sujeto a modernización y prácticamente no cambia sus características operativas.

Si es necesario, es posible la instalación de calefacción de aire en el edificio construido, pero en este caso solo se utilizan conductos de aire suspendidos, lo que no es estético y no siempre es efectivo.

Los elementos principales del sistema de calefacción.

Antes de instalar la calefacción de aire con sus propias manos, debe familiarizarse con los elementos que la componen.

Dispositivos de calentamiento de aire

El objetivo principal del equipo es calentar el aire que ingresa a la temperatura deseada. Para esto, se pueden usar casi todas las fuentes de calor conocidas.

Dependiendo del tipo de dispositivo de calentamiento, las masas de aire pasan a través de un intercambiador de calor con vapor caliente, agua, etc., o se calientan directamente dentro del calentador.

Los generadores de calor utilizados para calentar el aire en el sistema de calefacción de aire no deben calentar el aire a temperaturas superiores a 70º para que después de mezclarlo con el aire de la habitación no pierda sus propiedades como medio para inhalación (+)

En la práctica, se utilizan cuatro tipos de estructuras como generadores de calor para sistemas de calefacción de aire:

• Sistemas de combustible de calefacción directa. En ellos, el aire se calienta por el calor obtenido de la combustión de cualquier combustible. Este tipo incluye carbón, gas, diesel, pellets y otros calentadores.
• Equipamiento eléctrico de calefacción directa. Es un potente calentador de ventilador que se conecta a los conductos.
• Dispositivos de calentamiento indirecto. Se supone que hay un intercambiador de calor en el que circula líquido caliente. Este último se puede calentar de cualquier manera: usando una estufa de leña o cualquier otro dispositivo de calefacción. Alternativamente, considere conectar un refrigerante de un sistema de calefacción centralizado.
• El diseño combinado. Representa dos, a veces tres sistemas de diferentes tipos, combinados en un diseño común. La opción más efectiva y práctica se obtiene combinando un sistema eléctrico y líquido.

La última opción se considera la más exitosa, porque dicho equipo puede proporcionar calor a la casa incluso en caso de un corte de energía o problemas de combustible. Sin embargo, por razones obvias, tales dispositivos son de gran costo. Gastar dinero en ellos no siempre está justificado, especialmente si los cortes de energía son extremadamente raros.

Las tuberías principales están hechas de metal galvanizado. Estas son estructuras rígidas a las que se conectan las curvas flexibles.

Canales para el movimiento de masas de aire.

El sistema de calefacción tipo canal no puede funcionar sin una red de conductos. En ellos, las masas de aire se mueven hacia las instalaciones y regresan al generador de calor. Muy a menudo, se usa transporte circular, ya que las estructuras de un solo tubo, que también se pueden usar, tienen una funcionalidad limitada y una gran cantidad de desventajas. En el dibujo, este diseño se asemeja a dos árboles.

El papel de los troncos es desempeñado por dos tuberías rígidas hechas de metal galvanizado. Uno de ellos está dando, el segundo es el retorno. Las "ramas" están conectadas a ellos a través de adaptadores.

Estos son conductos flexibles de una sección más pequeña que se extiende a las habitaciones. Están necesariamente sellados con cinta de aluminio y aislados. El aislamiento en este caso no solo retiene el calor, sino que también absorbe los sonidos.

Para el aislamiento, por regla general, se utiliza aislamiento de aluminio de diferentes marcas. Para carreteras, se selecciona un espesor de recubrimiento de 3 a 10 mm. Para distribuir canales, es adecuado un material con un espesor de 25-30 mm.

Dentro de los edificios de un piso, el aire calentado se dirige de abajo hacia arriba, por lo que los conductos de aire se pueden montar en el piso. En edificios de dos pisos, se puede colocar una red de conductos en el techo del primer piso o en el grosor del piso.

Los conductos deben estar aislados. El material aislante no solo ahorra calor, sino que también absorbe los sonidos.

En este caso, se suministra aire caliente a la planta baja desde el techo.Las salidas de los conductos de aire en el segundo piso se encuentran en la parte inferior de las paredes internas y en el piso. El retorno también se coloca de diferentes maneras.

En la planta baja, las aberturas para recoger aire frío están a nivel del piso. Por el segundo, por el contrario, cerca del techo. Aquí se recogen masas de aire sobrecalentadas, que entran en la línea de retorno.

Ventiladores para la circulación del aire.

Las masas de aire dentro de las tuberías son transportadas por la fuerza. Esta operación se lleva a cabo por especial ventiladores tipo conducto. El equipo se instala en los conductos de retorno y suministro. Además, con mayor frecuencia también son elementos estructurales de un calentador de aire.

Al elegir un ventilador, además de las características técnicas, es conveniente tener en cuenta los siguientes parámetros:

• la capacidad de trabajar a diferentes velocidades;
• nivel de ruido mínimo;
• falta de sensibilidad a las caídas de voltaje;
• equipado con un sistema de arranque suave;
• La capacidad de ajustar suavemente la velocidad del equipo.

Debe comprender que los ventiladores son responsables del rendimiento de la cabeza de presión del equipo, de hecho, determinarlo. Por lo tanto, los parámetros técnicos del equipo deben coincidir exactamente con los detalles de un sistema en particular.

Diagrama de instalación del ventilador en el canal dentro del conducto: 1 - ventilador de tipo axial; 2 - un calentador de aire construido con tubos de cobre con placas de aluminio; 3 - difusor de aire con aletas que cambian de dirección

Distribución de flujo: rejillas y difusores.

Todos los conductos de aire adecuados están conectados a rejillas de ventilación o difusores Estos elementos están diseñados para separar los flujos de aire destinados a calefacción, ventilación y aire acondicionado, así como para la distribución uniforme de los flujos de aire dentro de la habitación.

Están disponibles dispositivos de piso, pared y techo, entre los cuales puede encontrar modelos con persianas móviles ajustables.

Aletas y válvulas en solapa

Los elementos están diseñados para ajustar el rendimiento del sistema de calefacción. Las válvulas de mariposa deben montarse en los conductos de suministro. Los dispositivos regulan la presión de las masas de aire que ingresan a diferentes habitaciones y permiten repararla si es necesario.

Las válvulas están equipadas con varias secciones de conductos. Es obligatorio instalar válvulas de suministro que regulen el flujo de aire desde la calle.

Además de las válvulas que controlan la entrada y salida del flujo de aire, los sistemas de ventilación están equipados con válvulas de escape de humo y análogos contra incendios. En caso de incendios, evitan la propagación de incendios y gases que estimulan la quema de humos, eliminan los humos y humos de las instalaciones.

Equipo de preparación de aire

Dado que el calentamiento del aire a menudo se combina con sistemas de aire acondicionado, el aire acondicionado se está convirtiendo en una opción popular. En este caso, el diseño está equipado con varios filtros: carbón, mecánico, electrostático.

Purifican el aire de todo tipo de impurezas. Además, humidificadores, ionizadores, anemostatos de ventilación, esterilizadores, deshumidificadores y equipos similares.

Así es como se ve un difusor, distribuyendo uniformemente los flujos en la salida del conducto

Sistemas de control automático

El calentamiento del aire en sí mismo, y especialmente combinado con ventilación y aire acondicionado, se considera un sistema bastante complejo. Para coordinar su funcionamiento, se utilizan unidades de control automático, que permiten cambiar de forma rápida y precisa los parámetros del sistema.

Si es necesario, el propietario puede establecer las características que necesita, obteniendo el microclima más cómodo en la casa para él.

Las unidades de control varían en funcionalidad y se seleccionan individualmente para cada sistema de calefacción específico.La automatización seleccionada correctamente le permite no solo controlar completamente el calentamiento del aire, sino también cambiar la configuración incluida en el programa desde la distancia, distribuir los flujos de aire de una manera zonal y encender la calefacción en el sistema doméstico inteligente.

Características del cálculo competente

A pesar de las garantías de los desafortunados maestros, es muy difícil calcular independientemente el calentamiento del aire. Tal tarea solo puede ser realizada por especialistas.

El cliente solo puede verificar la disponibilidad de todos los puntos del proyecto, que incluyen:

• Determinación de la pérdida de calor de cada una de las habitaciones con calefacción.
• Tipo de equipo de calefacción que indica la potencia requerida, que debe calcularse en función de la pérdida de calor real.
• La cantidad requerida de aire calentado, teniendo en cuenta la potencia del calentador seleccionado.
• La sección requerida de los conductos, su longitud, etc.

Estos son los principales puntos de cálculo del sistema de calefacción. Será correcto pedir un proyecto a especialistas. Como resultado, el cliente recibirá varias opciones de cálculo, de las cuales será posible elegir y traducir a la realidad la solución que más le guste.

El sistema de calentamiento de aire es una estructura compleja que consta de muchos elementos. Para su cálculo, es mejor atraer profesionales, familiarizarse con los componentes, vale la pena estudiar el esquema en detalle (+)

Conclusiones y video útil sobre el tema.

Por qué elegir la calefacción de aire:

Cómo calcular el sistema de calefacción de aire usted mismo:

Lo básico para organizar la calefacción de aire en una casa privada:

El calentamiento del aire es uno de los sistemas seguros, económicos, extremadamente duraderos y confiables. Es por eso que se está volviendo cada vez más popular. Es bastante sencillo equipar el sistema de forma independiente, pero es poco probable que se puedan realizar cálculos competentes.

Los posibles errores conducirán a una disminución en la eficiencia del sistema, borradores constantes y otras consecuencias desagradables. Es óptimo obtener un proyecto preparado profesionalmente y, si lo desea, darle vida con sus propias manos.

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