Esquemas e regras típicas para projetar um sistema de aquecimento para uma casa particular de um andar

O sistema de aquecimento em uma casa térrea pode ser montado de acordo com vários esquemas. Ao escolher a melhor opção, o orçamento do projeto e a disponibilidade de combustíveis são levados em consideração.

Além das características dos elementos estruturais de um edifício residencial particular: a área do objeto, os materiais utilizados na construção, a presença de um armazém para a instalação de equipamentos de caldeiras.

Vamos ver quais regras devem ser seguidas ao projetar um sistema de aquecimento e quais ações é melhor recusar para evitar problemas de aquecimento no futuro.

Requisitos de aquecimento individual

A unidade de aquecimento deve ser planejada para corresponder ao projeto arquitetônico do edifício. A localização de todos os elementos funcionais deve ser o mais conveniente possível para operação e reparo programado sem violar a integridade estrutural da casa.

Requisitos básicos para sistemas de aquecimento modernos:

• eficiência energética
• instalação e manutenção simples;
• altas taxas de transferência de calor;
• independência total / parcial da eletricidade.

Antes de prosseguir com o projeto de fornecimento de calor, você precisa escolher o mais adequado e fonte de calor econômica - fogão ou lareira, água, vapor, ar ou aquecimento elétrico.

E ainda está para ser decidido no diagrama esquemático da fiação do tubo para aquecer uma casa particular de um andar, calcular com precisão a potência e avaliar objetivamente a carga no sistema, levando em consideração todos os recursos.

Um sistema de aquecimento individual deve criar um microclima confortável dentro de casa no inverno, ser econômico e confiável na operação

Uma linha de aquecimento de distribuição instalada corretamente torna possível organizar o aquecimento uniforme do ar em todos os cômodos de uma casa particular em um período mínimo de tempo.

Classificação dos sistemas de fornecimento de calor

Nos prédios de um andar, cabanas, casas, sistemas de aquecimento autônomos ou dependentes de fontes de energia externas são montados. Os primeiros operam com gás liquefeito, diesel e combustível sólido. O segundo - precisa estar conectado à rede elétrica ou ao gasoduto principal.

Outra diferença entre as opções de fornecimento de calor é a necessidade de participação humana na operação do equipamento.

Os sistemas de controle automatizados não requerem monitoramento 24 horas ou configuração manual. A manutenção de uma temperatura confortável no interior do edifício é fornecida por termostatos e sensores de temperatura.

Esses dispositivos monitoram regularmente as mudanças nos indicadores de temperatura, o que permite que o sistema de aquecimento leve em consideração todos os fatores que afetam diretamente a temperatura na sala: calor solar, radiação de eletrodomésticos, aquecimento de lâmpadas para iluminação etc.

O sistema de fornecimento de calor é frequentemente montado em conjunto com a automação da caldeira. Sua principal tarefa é alcançar a maior eficiência possível, mas não ir além dos limites dos parâmetros permitidos

A automação possibilita alterar a temperatura na casa em diferentes momentos do dia.

Ao classificar sistemas de aquecimento, leve em consideração sinais como:

• tipo de transportador de calor - ar, água ou vapor, combinados;
• tipo de combustível usado - gás, elétrico, turfa, madeira, pellet, carvão;
• maneira de transportar fluido de trabalho - com circulação natural e forçada;
• movimento do líquido refrigerante - passagem e impasses;
• maneira de conectar o equipamento da caldeira - layout de um tubo e dois tubos;
• diagrama de fiação - com uma disposição vertical ou horizontal da linha de distribuição, superior ou inferior, combinada.

Em edifícios com vários apartamentos, o layout vertical é dominante, enquanto em edifícios de um andar, é encontrado um horizontal. Os métodos combinados de suprimento de calor prevalecem em arranha-céus.

Características da circulação do líquido refrigerante

Em prédios baixos, é eficaz instalar sistemas de aquecimento com fluido de transferência de calor. Para isso, os tubos são preenchidos com anticongelante ou água não congelante.

O movimento do fluido de trabalho ao longo do circuito de aquecimento pode ser realizado no modo natural ou forçado. A água aquecida pelo gerador de calor entra no tubo de distribuição e depois nos radiadores. Essa parte do circuito é chamada de avanço.

Depois de entrar nas baterias, o fluido de transferência de calor esfria e vai rapidamente à caldeira para aquecimento. Essa lacuna é chamada de golpe reverso. Para acelerar o transporte do líquido de refrigeração dentro do sistema, uma bomba de circulação é montada.

Movimento natural de fluidos

As tubulações horizontais são inclinadas no circuito de aquecimento, criando condições para o movimento do fluido de trabalho sob a influência da gravidade.

Eles também instalam um tanque de expansão aberto - um tanque especial para receber excesso de água, a fim de garantir a operação correta e segura de todos os nós da rede de engenharia.

Os sistemas de água funcionam totalmente com caldeiras a combustível líquido, combustível sólido, gás e elétrico

Sistemas de aquecimento com função de circulação natural devido a diferentes densidades de refrigerante aquecido e frio. De acordo com as leis da física, a água quente aumenta.

Em um circuito fechado, os fluxos frios inevitavelmente deslocam os aquecidos, forçando-os a se mover na direção oposta da fonte de calor. Um fluido em movimento com potencial de energia cinética passa por todas as baterias, liberando calor. Depois de retornar ao equipamento da caldeira, o ciclo se repete.

Hoje, um sistema de aquecimento de um tubo com radiadores de água é muito popular entre os consumidores. A água serve como refrigerante, mas também é permitido o uso de fluido de trabalho sem congelamento, o que impedirá a destruição de tubos no inverno

Para que o design da gravidade funcione totalmente, a caldeira é instalada abaixo do eixo central do circuito principal. Normalmente, o gerador de calor é montado no recesso do piso, mas às vezes nos porões, com exceção das unidades de gás.

O tubo de alimentação da caldeira é elevado na direção vertical até o ponto mais alto possível. Isso cria espaço adicional em um circuito fechado para dispersar o fluido de trabalho.

O número de válvulas de corte necessárias em sistemas de aquecimento por gravidade é minimizado. Requisitos rigorosos são impostos ao diâmetro dos tubos instalados - ele deve ter pelo menos 32 mm. Como a velocidade de movimento da água no circuito é insignificante, para aumentar a eficiência do aquecimento, apenas tubos de grande diâmetro são montados.

Um tanque de expansão é instalado no ponto superior dos sistemas abertos de suprimento de calor. Em fechado, como regra, é montada uma ventilação automática

Um sistema de aquecimento autônomo, cujo princípio é baseado na maneira natural de circular o fluido de transferência de calor, é o mais simples. É fácil colocar em prática esse projeto de aquecimento doméstico. No entanto, esta opção é adequada apenas para edifícios particulares de pequeno porte, uma vez que o comprimento do circuito de aquecimento é limitado a 30 metros.

A principal vantagem dos sistemas de fluxo de gravidade é a total independência da eletricidade. Para mais informações sobre sistemas de aquecimento com circulação natural do líquido de refrigeração, leia além disso.

Circulação forçada no sistema

Para edifícios particulares com uma área total de mais de 60 metros quadrados. m) projetar aquecimento com transporte forçado do fluido de trabalho. Em um conjunto de loop fechado bomba de circulaçãopara fornecer movimento acelerado do transportador de calor quente para os radiadores e o resfriado para o gerador de calor.

A instalação de tubos no sistema pode ser realizada sem viés no plano horizontal. A água se move devido à diferença nos indicadores de pressão que ocorre na seção da linha entre o fluxo de fluido para frente e para trás.

A presença de um dispositivo de bombeamento aumenta significativamente a eficiência do sistema de aquecimento e minimiza o consumo de combustível necessário para manter uma temperatura ambiente confortável em uma casa particular

Uma desvantagem significativa de um sistema coercitivo é sua volatilidade. Para a circulação constante de água no circuito, é necessária a operação contínua da bomba e seu desempenho depende diretamente da fonte de alimentação.

No caso de uma interrupção repentina, o equipamento simplesmente não poderá bombear fluido. Portanto, os especialistas recomendam a instalação adicional de geradores de backup capazes de fornecer um suprimento de calor estável e ininterrupto, mesmo em situações imprevistas.

Esses esquemas podem ser usados ​​ao instalar aquecimento em edifícios de qualquer tamanho. Só é necessário escolher uma bomba de circulação com indicadores de energia adequados e fornecer energia.

Sistema de aquecimento de tubo único

Na casa, apenas uma linha de tronco é instalada sob o piso ou acima dela, com uma conexão serial de baterias. Nesse circuito de aquecimento, não há distribuição entre o tubo de suprimento e o tubo de retorno.

Ao longo do perímetro de um edifício de um andar, é montado apenas um tubo de seção circular com um diâmetro de pelo menos 32 mm, que é dividido condicionalmente ao meio.Metade da saída do gerador de calor é chamada de suprimento, e a segunda parte do principal é chamada de retorno. Usando um tubo soldado ou sem costura de pequeno diâmetro, os radiadores / convectores são montados no loopback.

A organização de um sistema de aquecimento com circulação natural implica a instalação de um tubo de alimentação com uma inclinação de 4-5 mm a cada 2 m

O esquema de um tubo inclui os seguintes elementos funcionais:

• fonte de fornecimento de calor (caldeira);
• radiadores de aquecimento;
• tanque de expansão;
• elementos de roteamento de tubos.

O líquido aquecido flui alternadamente para os radiadores, liberando sempre parte do seu calor. Depois disso, ele já é resfriado de volta à caldeira para o próximo ciclo de aquecimento. Cada bateria perde calor e o último elemento da cadeia permanece o mais frio em comparação com os outros.

Existem várias maneiras de otimizar o desempenho de um único sistema de tubulação. Você pode opcionalmente instalar válvulas termostáticas especiais para trocadores de calor, válvulas de balanceamento com resistência hidráulica ajustável ou válvulas de esfera compactas. Esse equipamento ajuda a normalizar o suprimento de calor para as baterias.

As válvulas instaladas permitem ajustar a quantidade de calor recebido para cada radiador individual

Outra maneira é aumentar o número de seções de cada radiador subsequente no circuito de aquecimento. E você também pode instalar uma bomba de circulação. O dispositivo da bomba está conectado no final do retorno - o local onde o fluido de trabalho tem a temperatura mais baixa.

A opção de aquecimento de tubo único é fácil de instalar e comissionar. As perdas de calor são minimizadas, pois absolutamente todas as comunicações estão localizadas dentro das salas de uma casa particular.

Esse esquema pode ser organizado na forma de um sistema com fiação horizontal e movimento forçado do líquido de refrigeração ou uma rede de aquecimento vertical com movimento natural, forçado ou combinado do fluido de trabalho.

Também recomendamos a leitura de nosso outro material, onde examinamos em detalhes sistema de aquecimento de tubo único para uma casa particular.

Método de fiação horizontal

A instalação do tubo de suprimento em um plano horizontal é realizada com a inclinação desejada na direção do movimento da água aquecida. Nesse caso, todas as baterias ao redor do perímetro da casa devem ser instaladas no mesmo nível. Para exaustão de ar dos radiadores use torneiras Mayevsky ou dispositivos automáticos de ventilação.

O Majewski tap é um dispositivo especial para remover o ar acumulado das baterias. A válvula de fechamento é girada até que um assobio seja claramente ouvido. Quando a mistura de gás é removida, a água flui da torneira

A linha horizontal pode ser instalada na própria estrutura do piso ou montada acima dela. Para evitar a perda de calor, no primeiro caso, é necessário isolar os tubos.

Layout vertical

Nesse sistema, o transporte de líquido de refrigeração fornece um modo de circulação natural e, portanto, não é necessário instalar uma bomba adicional. A não volatilidade é a principal vantagem de um sistema de aquecimento vertical de um tubo em casa.

Com esse método de fiação, o fluido de trabalho, aquecido a uma temperatura predeterminada, sobe o riser, após o qual entra nas baterias através dos tubos de distribuição. A eficácia da operação de um sistema de tubo único arranjado verticalmente é alcançada através da instalação de um tubo em uma inclinação, bem como da instalação de tubos de grande diâmetro.

Obviamente, um oleoduto enorme não irá decorar o interior das salas de estar. Mas essa desvantagem óbvia pode ser evitada com a instalação de equipamentos de circulação no sistema.

Sistema de aquecimento de dois tubos

A principal diferença entre o sistema de aquecimento de dois tubos da casa é a presença de um tubo para fornecer água e outro para seu retorno.Além disso, o líquido quente entra no primeiro e o líquido de refrigeração já resfriado vai para a caldeira ao longo do segundo.

Cada bateria é servida por uma alimentação e um riser de retorno. Isso torna possível regular a quantidade de calor recebido por radiadores individuais. Se você não levar em consideração o resfriamento do líquido de arrefecimento nos tubos, todos os elementos de aquecimento receberão líquido na mesma temperatura.

É assim que um sistema de aquecimento padrão de dois tubos se parece, no qual o aquecimento de um líquido de refrigeração fornece uma caldeira a gás de circuito duplo

O circuito de aquecimento de dois tubos inclui:

• gerador de calor;
• pilhas
• tanque de expansão;
• canos;
• válvulas de corte e dispositivos especiais para descarga de ar.

Da caldeira ao tanque de expansão, há um cano com água quente. Em seguida, é conectado à linha de distribuição no circuito de aquecimento. Além disso, um tubo de descarga é inserido no tanque para a remoção oportuna do excesso de líquido refrigerante no sistema de esgoto.

Tubos que saem da parte inferior dos trocadores de calor combinados em uma linha de retorno. Nele, o líquido de refrigeração resfriado retorna à caldeira. O tubo de retorno é colocado estritamente paralelo aos tubos superiores. Ele deve passar por todos os cômodos onde a linha de abastecimento de água quente é colocada.

Os sistemas coercitivos de dois tubos são considerados os mais eficazes para casas e chalés térreos, mas podem fornecer calor para grandes edifícios de dois andares.

E isso permite que você aqueça a sala de maneira uniforme e muito rápida e mantenha diferentes condições de temperatura nas salas. Além disso, a execução de duplo circuito torna possível organizar não apenas o aquecimento da casa, mas também o fornecimento de água quente.

A pressão de circulação em um sistema de dois tubos depende diretamente da altura de instalação dos elementos de aquecimento

Os sistemas fechados de suprimento de calor com circulação forçada são montados em duas versões - com fiação horizontal e vertical.

O primeiro método é implementado em casas térreas com um longo pipeline. Nessas situações, conectar os radiadores de água ao circuito de aquecimento com a fiação horizontal é a melhor solução.

Na segunda versão da fiação, o riser está localizado na vertical, o que permite que você use o circuito mesmo em arranha-céus. Nesses sistemas, o ar não se acumula, uma vez que as bolhas resultantes sobem instantaneamente na direção vertical, diretamente no tanque de expansão.

Diagrama de fiação inferior e superior

Com a fiação mais baixa do sistema, o tronco é colocado no porão ou no porão. E também é permitida a instalação de tubos sob o piso. O líquido de refrigeração entra no equipamento de aquecimento de baixo para cima.

A mistura de gás é removida através de uma linha aérea especial conectada aos risers. No caso de emergências imprevistas, os risers de retorno e suprimento são equipados com guindastes especiais para desligar.

Para implementar o esquema com a linha de distribuição superior, o tanque de expansão é montado no ponto mais alto da tubulação. A ramificação da rede também é realizada no mesmo local.

É impossível projetar a fiação superior em casas particulares onde não há sótão

Tipos de sistema de layout horizontal de dois tubos

A opção de aquecimento mais comum para um edifício residencial de um andar é um sistema de fornecimento de calor horizontal de dois tubos.

Para organizar esse circuito de aquecimento, os seguintes esquemas são usados:

• tee ou perímetro;
• coletor, caso contrário radiação.

De acordo com o esquema em T, os tubos são conectados por T, os oleodutos são dispostos em torno do perímetro da sala e são conectados em série aos dispositivos. O líquido de arrefecimento no sistema de perímetro flui de uma bateria para outra, esfriando um pouco ao longo do caminho.

De acordo com o movimento do líquido de arrefecimento aquecido e resfriado, as variantes de T são divididas em passagem e entrada. Em um projeto sem saída, a água quente e fria se move em direções diferentes. De passagem, o líquido de arrefecimento aquecido e residual flui em uma direção.

Em circuito coletor Do órgão central do sistema, o coletor, os tubos são conduzidos para cada um dos radiadores, devido aos quais o líquido de refrigeração entra em todos os dispositivos ao mesmo tempo.

O princípio do dispositivo se assemelha aos raios solares que emanam do distribuidor de fluxo de calor localizado geralmente no centro. Nos tipos de fiação dos feixes, o líquido de refrigeração se move apenas em direções diferentes.

Regras para projetar um sistema de aquecimento

Um projeto bem projetado permite executar o sistema de aquecimento mais eficiente e multifuncional.

Deve funcionar sem problemas nas condições climáticas características de uma determinada localidade, onde está localizada uma casa térrea, e ser fácil de operar.

Com base nos resultados de uma auditoria energética, cálculo de economia e custos anuais de aquecimento, a melhor opção para um sistema de aquecimento doméstico é selecionada

A preparação de um projeto de qualidade para o aquecimento de uma casa térrea e o cálculo exato dos parâmetros do sistema são realizados de acordo com um plano específico:

1. Na primeira etapa, é necessário formular uma tarefa técnica levando em consideração todos os requisitos e detalhes para o sistema de aquecimento.
2. O segundo passo é coletar informações sobre uma propriedade privada. Os especialistas devem usar todos os indicadores para elaborar um diagrama do circuito de aquecimento.
3. O próximo passo é o cálculo da transferência de calor. Para isso, é necessário realizar cálculos e escolher o esquema de aquecimento ideal que atenda aos padrões básicos de construção e aos requisitos individuais do cliente.
4. Quando todos os cálculos são concluídos, os desenhos são executados.
5. A última etapa é o design e a entrega do projeto do sistema de aquecimento acabado ao cliente.

A principal tarefa do projeto é calcular a área correta do equipamento de aquecimento e selecionar os diâmetros de tubo apropriados. E também para determinar o desempenho dos dispositivos de bombeamento, para calcular os locais de injeção de válvulas e componentes do sistema. Portanto, é aconselhável confiar o processo aos profissionais.

Se você realmente deseja realizar os cálculos, recomendamos que você leia o material em que realizamos um exemplo cálculo do sistema de aquecimento para uma casa particular.

Quais informações os mestres precisam?

Antes do início do trabalho de instalação, você deve discutir com os especialistas todas as nuances, mostrar sua visão do sistema de aquecimento.

Os mestres devem fornecer:

• informações completas sobre os materiais dos quais é feito o telhado do edifício, tetos de piso, estruturas de janelas;
• plano de uma casa térrea;
• desenhos onde os nós do encanamento estão marcados.

A vida útil do sistema de suprimento de calor é afetada não apenas pela qualidade do projeto de engenharia e da instalação hábil, mas também pelos materiais selecionados, pelos equipamentos de caldeiras instalados e pelo uso racional dos elementos de aquecimento.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

No diagrama tridimensional de vídeo, dispositivo e instalação de um sistema de aquecimento para um arranjo de tubo único em uma casa particular de um andar:

Uma representação esquemática de um sistema de aquecimento de polipropileno de dois tubos, a conexão correta do equipamento da caldeira e a instalação de radiadores de aquecimento são mostradas no vídeo:

No vídeo, um projeto de aquecimento típico e o cálculo das perdas de calor são analisados ​​em detalhes:

Os modernos sistemas de suprimento de calor são atributos integrais do funcionamento de casas particulares, cabanas e outros projetos de construção. O projeto executado profissionalmente é a chave para uma operação eficaz, confiável e sem problemas a longo prazo de um sistema de aquecimento individual.

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