Sistema di riscaldamento dell'acqua a circolazione obbligatoria: schemi, opzioni di attuazione, dettagli tecnici

Molte soluzioni moderne per il riscaldamento dell'acqua delle case richiedono l'uso di un gruppo di pompaggio. La progettazione e l'installazione di un sistema di riscaldamento a circolazione forzata devono essere eseguite tenendo conto degli aspetti tecnici derivanti dal rapido movimento del liquido di raffreddamento.

L'alta pressione nel circuito di riscaldamento consente di implementare molti schemi elettrici. D'accordo, questo è un vantaggio importante di un sistema di riscaldamento a circolazione forzata. Tuttavia, la disposizione di tale schema richiede una progettazione competente.

Ti diremo per quali caratteristiche sono state selezionate le principali unità di lavoro del sistema e descriveremo in dettaglio le possibili opzioni di cablaggio per il principale e come organizzare il circuito di riscaldamento.

Caratteristiche tecniche dei principali componenti del sistema

Il circuito forzato differisce da quello naturale per l'aggiunta di una o più pompe di circolazione. A causa dell'aumento della pressione e della velocità del liquido di raffreddamento, cambiano le regole per la formazione di nodi e la posizione degli elementi del circuito.

Questo fatto deve essere preso in considerazione al fine di garantire un riscaldamento di alta qualità durante la circolazione forzata.

Requisiti generali per il gruppo di pompe

Le pompe di circolazione sono selezionate in base ai requisiti per il volume di acqua distillata (metro cubo all'ora) e la pressione (metro). Il calcolo di entrambi i parametri dipende dalla capacità cubica dell'alloggiamento riscaldato e dal metodo di riscaldamento, nonché dalla lunghezza del circuito dell'acqua e dal diametro dei suoi tubi.

La pompa deve essere scelta in modo che i suoi parametri non siano "vicini" ai requisiti del sistema. Ciò consentirà di aggiungere, se necessario, elementi al circuito senza sostituire la pompa.

Fondamentalmente, le pompe sono progettate per una tensione di 220 volt, ma ci sono anche con supporto per 12 volt. Durante i picchi di corrente, è necessario installare uno stabilizzatore per evitare guasti al dispositivo.

In caso di frequenti interruzioni di corrente, è necessario prestare attenzione gruppo di continuità. Non è necessario utilizzare un potente UPS: per il riscaldamento di case private raramente si utilizzano dispositivi con un consumo di oltre 150 watt all'ora.

Le pompe a circolazione condizionale possono essere divise in due tipi in base alla posizione del motore. I dispositivi con un rotore a secco hanno un'efficienza maggiore, ma hanno un livello di rumore più elevato e una risorsa inferiore rispetto a un rotore a umido.

Se il cablaggio del sistema offre l'opportunità per il movimento naturale del liquido di raffreddamento lungo il circuito, la pompa deve essere montata attraverso il bypass. In questo caso, quando si interrompe o è possibile un'interruzione di corrente, il riscaldamento può passare alla modalità di circolazione gravitazionale.

L'acqua può anche muoversi attraverso una pompa inattiva, ma creerà una forte resistenza al suo movimento.

La scelta a favore del modello di pompa in relazione a uno specifico sistema di riscaldamento viene effettuata determinando il punto di funzionamento e abbinandolo ai valori richiesti del flusso di refrigerante (+)

Particolarmente rilevante è il problema dell'arresto della pompa quando si utilizza il riscaldamento della stufa o del camino. In questo caso, il forno continuerà a riscaldare lo scambiatore di calore ed è possibile far bollire l'acqua al suo interno e rompere definitivamente l'intero sistema.

Meglio fare installazione della pompa sul tubo di ritorno, perché una temperatura dell'acqua più bassa prolungherà la sua durata. Se non è possibile installare la pompa in un luogo diverso dal tubo in uscita dalla caldaia, utilizzare una pompa con tenute ceramiche.

Sebbene possano resistere a temperature fino a 110 ° C, ma quando il sistema bolle, potrebbero avere problemi con il funzionamento.

Dopo aver montato la pompa nel circuito attraverso il bypass, è possibile raggiungere non solo le normali condizioni di lavoro sul principio della circolazione naturale, ma anche la possibilità di rimuovere la pompa senza scaricare l'acqua

Informazioni utili sulla selezione delle pompe di circolazione per l'impianto di riscaldamento sono riportate negli articoli:

1. Selezione di una pompa di circolazione: dispositivo, tipi e regole per la scelta di una pompa per il riscaldamento
2. Pompa di circolazione per riscaldamento: primi dieci modelli e consigli per i clienti

Le sottigliezze della scelta di caldaie e forni

L'uso di caldaie elettriche e a gas e forni a combustione lunga come generatore di calore è attraente dal punto di vista della semplicità di controllo del flusso di calore attraverso uno scambiatore di calore.

applicazione forni a combustibile solido, in particolare i disegni fatti in casa, è irto di calore insufficiente o eccessivo. Tuttavia, il loro uso è spesso giustificato dal punto di vista del basso costo e della disponibilità di carburante.

Molti modelli di elettrici e caldaie a gas con pompa integrata. Da un lato, il sistema di circolazione integrato viene selezionato in base alla capacità della caldaia ed elimina la necessità di acquistare e installare una pompa separata. D'altra parte, se la pompa integrata si guasta, non sarà così facile ripararla o sostituirla come una separata.

La caldaia elettrica con pompa integrata è una soluzione pronta e compatta per incorporarla in un circuito a circolazione forzata

I requisiti per la caldaia quando si utilizza la circolazione forzata sono gli stessi di quelli naturali:

• Calcolo della potenza della caldaia - l'indicatore dovrebbe soddisfare le esigenze di riscaldamento della casa nelle condizioni più severe per una particolare area. Si consiglia di avere un piccolo margine di potenza (10-20%) a causa di possibili circostanze di forza maggiore che possono sorgere nel sistema di riscaldamento.
• Prevenzione del liquido di raffreddamento bollente nello scambiatore di calore. È più semplice soddisfare questo requisito quando si utilizza la combinazione forno-pompa piuttosto che con il modello gravitazionale di movimento del fluido.

Per evitare l'acqua bollente nello scambiatore di calore della caldaia, è sufficiente impostare il controllo della potenza in base alla temperatura del liquido in uscita. Questo metodo funziona con qualsiasi tipo di circolazione.

L'unità di controllo per la modalità di funzionamento della caldaia a combustibile solido include la funzione di avviare la pompa quando vengono raggiunte temperature critiche all'uscita dello scambiatore di calore

Per i forni a circolazione naturale, non c'è modo di impedire l'ebollizione del refrigerante in caso di una quantità eccessiva di carburante caricato. L'unica opzione in presenza di una pompa è un aumento del volume del liquido che viene guidato attraverso lo scambiatore di calore.

Inoltre, un tale sistema di emergenza può essere reso automatico utilizzando un termostato e un'unità di controllo della velocità della pompa.

Installazione e ispezione del circuito idraulico

Con un circuito di riscaldamento che utilizza la circolazione forzata, ci saranno velocità dell'acqua più elevate rispetto al modello a gravità. Pertanto, è possibile utilizzare un diametro del tubo più piccolo con gli stessi parametri di riscaldamento dell'edificio. Ciò riduce il costo del riscaldamento dell'acqua in termini di costi per tubi, raccordi e raccordi.

Inoltre, gli elementi di contorno più piccoli sono più facili da nascondere nelle nicchie tecnologiche o adattarsi all'interno dei locali.

Rispetto alla circolazione naturale, alla pressione idrostatica della colonna liquida verrà aggiunta una maggiore pressione idrodinamica del flusso. Pertanto, al fine di evitare la formazione di perdite o, inoltre, una svolta nel sistema, è necessario rispettare alcune regole.

Nel caso di una transizione dalla circolazione gravitazionale a quella forzata, è necessario eliminare tutte le perdite, anche minori, nel circuito. Con l'aumentare della pressione, la portata aumenterà, il che, oltre ai problemi nella stanza, provocherà una diminuzione della quantità di refrigerante e della sua eccessiva aerazione (saturazione dell'aria).

Prima dell'inizio del periodo di riscaldamento, è necessario eseguire prove idrauliche della potenza del circuito con la pressione massima utilizzata o anche leggermente superiore. Ciò consentirà di identificare i problemi ed eliminarli prima dell'inizio della stagione fredda, quando non è auspicabile un lungo arresto del riscaldamento per la riparazione.

I radiatori del riscaldamento possono fuoriuscire nei luoghi più imprevisti e ci vorrà molto tempo per risolvere il problema, quindi è meglio controllare in anticipo l'integrità del sistema

Poiché la velocità del liquido refrigerante sarà superiore a 0,25 m / s, secondo SNiP 41-01-2003 non è necessario mantenere una pendenza costante del tubo per rimuovere l'aria dal circuito. Pertanto, con circolazione forzata, l'installazione di tubi e radiatori è leggermente più semplice rispetto a un circuito gravitazionale.

Opzioni di riscaldamento a circolazione forzata

L'uso della circolazione forzata consente di allontanarsi dal principio di progettazione del cablaggio con l'indennità obbligatoria per la differenza di pressione idrostatica, necessaria per il funzionamento nello schema gravitazionale.

Ciò aggiunge la variabilità nella modellazione della geometria del circuito idraulico e consente di utilizzare soluzioni come il riscaldamento del collettore o il riscaldamento a pavimento di grandi dimensioni.

Cablaggio superiore e inferiore

Qualsiasi schema di riscaldamento può essere attribuito condizionalmente al cablaggio superiore o inferiore. Nel cablaggio superiore, l'acqua calda sale sopra gli apparecchi di riscaldamento e quindi, scorrendo verso il basso, riscalda i radiatori. Nella parte inferiore - l'acqua calda viene fornita dal basso. Ogni opzione ha i suoi aspetti positivi.

Il cablaggio superiore viene utilizzato anche per la circolazione naturale. Pertanto, i circuiti di riscaldamento di questo tipo consentono di utilizzare entrambi i tipi di circolazione. Questo, in primo luogo, offre una scelta e, in secondo luogo, aumenta l'affidabilità del sistema.

In caso di interruzione di corrente o guasto della pompa, il movimento dell'acqua lungo il circuito continuerà, anche se a una velocità inferiore.

Una buona pressione consente di scegliere tra il cablaggio superiore e inferiore, tenendo conto della comodità di condurre tubi che forniscono refrigerante ai radiatori (+)

Quando si utilizza il cablaggio inferiore, la lunghezza totale dei tubi è inferiore, il che riduce il costo di creazione di un sistema. Inoltre, non è necessario posare i riser all'ultimo piano, il che è buono dal punto di vista del design della stanza. Il tubo di alimentazione dell'acqua calda inferiore è posato nel seminterrato o sul livello del pavimento del primo piano.

Varietà di schemi di connessione monotubo

Lo schema monotubo utilizza lo stesso tubo per fornire acqua calda ai radiatori e scaricare acqua fredda alla caldaia di riscaldamento. Con questo cablaggio, la lunghezza dei tubi utilizzati è quasi dimezzata, il numero di raccordi e valvole è ridotto.

Tuttavia, il riscaldamento dei radiatori avviene in sequenza, pertanto, nel calcolare il numero di sezioni, è necessario tenere conto di una graduale diminuzione della temperatura del refrigerante fornito.

Il collegamento seriale di radiatori che utilizzano un unico tubo per l'alimentazione del refrigerante viene spesso utilizzato nelle case moderne per ridurre al minimo i costi dei materiali e semplificare i lavori di installazione

Gli schemi a tubo singolo possono essere implementati nelle versioni orizzontale e verticale.Con circolazione forzata, nel caso di utilizzo di colonne montanti verticali, è possibile fornire acqua calda non solo dall'alto, ma anche dal basso.

La fattibilità dell'uso dell'una o dell'altra opzione dipende non solo dalla comodità dei tubi, ma anche dal numero massimo consentito di radiatori su un montante di un circuito a tubo singolo.

È possibile collegare i radiatori di riscaldamento in due modi:

• Connessione seriale - il liquido di raffreddamento scorre attraverso tutti i radiatori. In questo caso, è necessario il numero minimo di tubi, tuttavia, se è necessario spegnere uno dei radiatori, sarà necessario arrestare l'intero ramo del sistema.
• Bypass della connessione - il liquido di raffreddamento può fluire intorno al radiatore in base allo scarico installato. Utilizzando un sistema di rubinetti, è possibile reindirizzare il flusso oltre il radiatore, che consentirà la sua riparazione o smantellamento senza arrestare il riscaldamento.

Uno schema a tubo singolo viene spesso utilizzato per il riscaldamento, ma nel caso di un gran numero di radiatori, un'altra opzione viene utilizzata per riscaldarli uniformemente.

Gli schemi a tubo singolo hanno molte opzioni per la circolazione forzata, quindi scegliere la soluzione giusta per una particolare geometria della stanza è abbastanza facile (+)

Modi per utilizzare la versione a due tubi

Viene chiamato lo schema del circuito di riscaldamento che utilizza un secondo tubo per scaricare l'acqua raffreddata nella caldaia sistema a doppio tubo. La lunghezza del tubo aumenta, così come il numero di connessioni e dispositivi.

Tuttavia, il sistema ha un vantaggio importante: un vettore di calore della stessa temperatura viene fornito a ciascun radiatore. Questo rende la versione a due tubi molto attraente.

Con il riscaldamento dell'acqua a circolazione forzata, vengono utilizzati sia i cavi orizzontali che verticali. Inoltre, con la versione verticale, è possibile utilizzare la fornitura di acqua calda superiore e inferiore.

Il sistema di alimentazione e drenaggio dell'acqua a due tubi in combinazione con un collegamento radiatore diagonale offre il massimo trasferimento di calore nella stanza

Poiché la temperatura dell'acqua fornita a tutti i radiatori è la stessa, la geometria dei circuiti dipende solo dai seguenti fattori:

• risparmio di materiale - ridurre al minimo le riprese del tubo e il numero di connessioni;
• facilità di contorno riscaldamento attraverso pareti e pavimenti;
• fascino estetico - la capacità di adattare gli elementi riscaldanti all'interno dei locali.

A seconda del movimento di acqua calda e refrigerata, gli schemi a due tubi sono divisi in due tipi:

1. passaggio. Il movimento in entrambi i tubi avviene in una direzione. Il ciclo del ciclo del refrigerante ha la stessa lunghezza per tutti i radiatori in questa parte del sistema, quindi la loro velocità di riscaldamento è la stessa.
2. Vicoli ciechi. Nel circuito associato, i radiatori situati vicino alla caldaia si riscaldano più velocemente. Tuttavia, per i sistemi a circolazione forzata, ciò non è molto importante a causa della notevole velocità dell'acqua nel circuito.

Quando si sceglie tra l'opzione associata e vicolo cieco, sono guidati dalla condizione della praticità di eseguire il tubo di ritorno. Nei circuiti verticali, con un cablaggio inferiore, si ottiene un sistema vicolo cieco e con uno superiore un sistema di passaggio.

Utilizzando un collettore di distribuzione del riscaldamento

Un altro modo popolare di organizzare il riscaldamento è ora progettazione del circuito del collettore. In una certa misura, questo schema può essere chiamato sottospecie a due tubi, sebbene sia utilizzato anche nell'organizzazione di circuiti di riscaldamento a tubo singolo.

Solo la distribuzione di refrigerante caldo e la raccolta di refrigerati non avvengono dal montante principale, ma dai dispositivi speciali del nodo di distribuzione: i collettori. Tale sistema funziona stabilmente solo con l'uso della circolazione forzata.

Il cablaggio radiale rispetto a un doppio tubo richiede un collettore, una maggiore lunghezza totale del tubo, il numero di raccordi e valvole

L'unità di distribuzione per il sistema a due tubi è una combinazione complessa dei collettori di alimentazione e di ritorno, con l'aiuto del quale il liquido di raffreddamento è bilanciato in temperatura e pressione.

Ogni ramo del dispositivo alimenta un elemento riscaldante o il suo piccolo gruppo. I rami si trovano di solito sotto il pavimento; ogni piano di un edificio a più piani è servito da un collettore installato al centro.

Nonostante gli ovvi vantaggi di questa opzione per l'organizzazione del riscaldamento, il sistema di raccolta presenta due svantaggi significativi:

• condutture più lunghepertanto questa opzione di organizzazione di un circuito idrico richiede ingenti investimenti finanziari;
• difficoltà a cambiare contorno - i tubi con questa opzione si trovano di solito sotto il pavimento o nelle pareti, quindi in caso di aggiunta di apparecchi di riscaldamento sarà molto difficile apportare correzioni.

Tutti i collettori sono montati, di regola, in un armadio speciale, poiché le valvole di intercettazione si trovano lì e l'accesso è necessario. Posizionare le gru in un unico posto è molto conveniente.

Nel caso in cui sia necessario accendere o spegnere i radiatori o un'emergenza, è sufficiente avere accesso all'armadio e non è necessario visitare tutte le stanze.

I collettori di distribuzione possono avere una struttura semplice composta da due pettini e un minimo di valvole di intercettazione. I complessi complessi possono anche includere termostati automatici, valvole elettroniche, miscelatori, dispositivi di scarico automatico dell'aria, sensori e unità di controllo, una valvola per lo scarico dell'acqua e una pompa di circolazione separata.

Questi sistemi possono regolare con precisione la temperatura in casa, ma richiedono una buona comprensione delle basi e delle sfumature del lavoro di riscaldamento dell'acqua.

Riscaldamento a pavimento

Viene considerato uno dei modi più confortevoli di riscaldamento organizzazione del pavimento caldo. Va notato che l'installazione di questa opzione per il riscaldamento di salotti, docce, cucine e altri locali è piuttosto complicata.

Il riscaldamento a pavimento d'acqua di una vasta area è possibile solo con l'organizzazione della circolazione forzata, poiché è necessario creare pressione in un lungo sistema di tubi stretti.

La pressione è necessaria per superare la resistenza dei tubi stretti con molte curve. Inoltre, è necessario raggiungere una pressione che consenta di rimuovere l'aria dai tubi del pavimento caldo, che si trovano in posizione orizzontale.

Esistono molte combinazioni di posa dei tubi:

• per piccole stanze applicare schemi con un ingresso per l'acqua calda e uno per il raffreddamento;
• per grandi stanze organizzare sistemi di riscaldamento a pavimento più complessi utilizzando un collettore di distribuzione.

Spesso per i frammenti di un circuito con un pavimento caldo, vengono installate pompe di circolazione separate.

L'uso del collettore è giustificato per ampie aree di riscaldamento a pavimento, quando i calcoli mostrano che un tubo potrebbe non far fronte al riscaldamento

Conclusioni e video utili sull'argomento

Una presentazione dettagliata di uno schema di riscaldamento a due tubi e piuttosto complesso per una casa a due piani:

Sistema chiuso per una casa a tre piani basato su una caldaia a gas:

L'uso di pompe per il riscaldamento dell'acqua dei locali facilita notevolmente la progettazione del circuito, rendendo possibili opzioni che non sono disponibili per il modello a gravità. La corretta selezione delle apparecchiature risolverà il problema del riscaldamento delle case, rendendo questo processo comodo e semplice.

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