Sistema de aquecimento de um tubo de uma casa particular: esquemas + uma visão geral das vantagens e desvantagens

Você já pensou em organizar o aquecimento da água em casa? Não é de surpreender, porque o sistema de aquecimento de um tubo de uma casa particular pode ser tradicional e completamente não volátil ou, ao contrário, muito moderno e totalmente automático.

Mas você ainda tem dúvidas sobre a confiabilidade dessa opção - não sabe qual esquema escolher e quais "armadilhas" esperam por você? Ajudaremos a esclarecer essas questões - o artigo discute o layout de um sistema de tubo único, os prós e contras do proprietário de uma casa com um sistema de aquecimento semelhante.

O material do artigo é equipado com diagramas detalhados e fotos visuais que descrevem elementos individuais usados ​​na montagem do aquecimento. Além disso, foi selecionado um vídeo com uma análise das nuances da instalação de um sistema de tubo único com piso quente.

O princípio de operação do aquecimento de água

Na construção de arranha-céus, a construção mais simples, mais confiável e econômica de uma rodovia ganhou a maior popularidade. O sistema de um tubo continua sendo a maneira mais popular de organizar o suprimento de calor individual. Funciona devido à circulação contínua do fluido de transferência de calor.

Movendo-se através de tubulações de uma fonte de energia térmica (caldeira) para elementos de aquecimento e vice-versa, ele desiste de sua energia térmica e aquece o edifício.

O líquido de refrigeração pode ser ar, vapor, água ou anticongelante, usado em residências periódicas. Mais comuns esquemas de aquecimento de água.

O aquecimento tradicional é baseado nos fenômenos e leis da física - a expansão térmica da água, convecção e gravidade. Quando aquecido da caldeira, o líquido de refrigeração se expande e cria pressão na tubulação.

Além disso, torna-se menos denso e, consequentemente, leve. Empurrado por baixo por água fria mais pesada e mais densa, sobe para cima, para que o oleoduto que sai da caldeira seja sempre direcionado para cima.

Sob a influência das forças de pressão, convecção e gravidade criadas, a água vai para os radiadores, os aquece e se esfria.

Assim, o líquido de refrigeração libera energia térmica, aquecendo a sala. A água volta para a caldeira já fria e o ciclo recomeça.

Equipamentos modernos que fornecem calor para a casa podem ser muito compactos. Para instalá-lo, você nem precisa alocar uma sala especial

O sistema aquecimento com circulação natural também chamado de gravidade e gravidade. Para garantir o movimento do líquido, é necessário observar a inclinação dos ramos horizontais da tubulação, que deve ser igual a 2 - 3 mm por metro linear.

Quando aquecido, o volume do líquido de refrigeração aumenta, criando pressão hidráulica na linha. No entanto, como a água não é comprimida, mesmo um pequeno excesso levará à destruição de estruturas de aquecimento.

Portanto, em qualquer sistema de aquecimento, um dispositivo de compensação é instalado - um tanque de expansão.

Em um sistema de aquecimento gravitacional, a caldeira é montada no ponto mais baixo da linha e o tanque de expansão no ponto mais alto. Todas as tubulações são feitas em declive, de modo que o líquido de arrefecimento líquido possa, por gravidade, passar de um elemento do sistema para outro

A diferença entre sistemas de tubo único e tubo duplo

Os sistemas de aquecimento de água são divididos em dois tipos principais - um tubo e dois tubos. As diferenças entre esses esquemas estão no método de conexão das baterias de transferência de calor à linha.

A tubulação principal de aquecimento de tubo único é um circuito de anel fechado.A tubulação é colocada a partir da unidade de aquecimento, os radiadores são conectados a ela em série e levam de volta à caldeira.

O aquecimento com uma tomada principal é simplesmente montado e não possui um grande número de componentes; portanto, permite economizar significativamente na instalação.

Os circuitos de aquecimento de tubo único com movimento natural do líquido refrigerante são organizados apenas com a fiação superior. Uma característica - nos esquemas, existem risers da linha de suprimento, mas não há risers para retorno

Movimento do líquido refrigerante aquecimento de tubo duplo transportado em duas rodovias. O primeiro serve para fornecer líquido de arrefecimento quente do dispositivo de aquecimento para os circuitos de transferência de calor, o segundo - para drenar a água resfriada para a caldeira.

As baterias de aquecimento são conectadas em paralelo - o líquido aquecido entra em cada uma delas diretamente do circuito de alimentação, portanto, tem quase a mesma temperatura.

No radiador, o líquido de refrigeração libera energia e depois esfria no circuito de descarga - o "retorno". Esse esquema requer um número duplo de conexões, tubos e conexões, no entanto, permite organizar estruturas ramificadas complexas e reduzir os custos de aquecimento devido ao ajuste individual dos radiadores.

O sistema de dois tubos aquece efetivamente grandes áreas e edifícios de vários andares. Em casas baixas (1-2 andares) com área inferior a 150 m², é mais aconselhável organizar um suprimento de calor de um tubo, tanto do ponto de vista estético quanto econômico.

O esquema de conexão do radiador de dois tubos não é amplamente utilizado no dispositivo de fornecimento de calor individual de residências particulares, pois é mais difícil de instalar e manter. Além disso, o dobro do número de tubos parece antiestético

Opções de aquecimento de tubo único

Elementos de qualquer sistema de aquecimento:

• fonte de calor - caldeira (combustível sólido, elétrico, caldeira a gás;)
• dispositivos de transferência de calor - radiadores, contornos de piso radiante;
• dispositivo de circulação de refrigerante - secção de reforço especial da estrada, bomba de água;
• dispositivo que compensa o excesso de pressão do líquido de arrefecimento na linha – tanque de expansão aberto ou tipo fechado;
• tubagens, acessórios e acessórios de canalização associados.

Dependendo do tipo de dispositivo utilizado, o esquema de fornecimento de calor também dependerá.

Sistemas de circulação natural e forçada

A circulação do líquido refrigerante no sistema de aquecimento pode ser realizada naturalmente - sob a influência de fenômenos físicos ou forçada - através de uma bomba de circulação.

No primeiro caso, o movimento de aquecimento no sistema é espontâneo e é chamado natural, no segundo - forçado ou artificial.

Com foco nos recursos de design, os esquemas de aquecimento de tubo único são divididos em dois tipos. O primeiro é um fluxograma obsoleto, mas simples, o segundo é um circuito de desvio avançado

Para garantir o movimento do fluido no sistema gravitacional, é necessária uma seção de aceleração.Este é um tubo vertical que sai da caldeira, ao longo do qual o líquido de refrigeração aquecido sobe.

No ponto superior, o oleoduto desce suavemente, de modo que a água corre ao longo da estrada com aceleração.

Para o circuito de aquecimento com a fiação superior, bem como para casas de dois andares, esta seção é o tubo de alimentação, pois ele atinge um nível suficiente.

Para aquecer um edifício de um andar com uma fiação horizontal mais baixa, é montado um coletor de aceleração, cuja altura não deve ser inferior a 1,5 m do nível do primeiro radiador.

A seção de reforço é um dispositivo que circula o líquido de arrefecimento em um sistema de aquecimento alimentado por gravidade. O diâmetro do tubo desta seção do tronco deve ser maior que sua parte principal.

Por exemplo, com um diâmetro de tubo do tronco de 25 a 32 mm, para um coletor auxiliar, é selecionado um tubo com um diâmetro de 40 mm.

O ponto superior do coletor de reforço está disposto em um local conveniente próximo à caldeira. Abaixe o tubo coletor de maneira a garantir uma diferença de altura suficiente entre o ramo inferior do coletor auxiliar e o ponto inferior da tubulação para manter uma inclinação constante da tubulação

As principais vantagens do sistema gravitacional são a não volatilidade completa (em combinação com uma caldeira a combustível sólido), a simplicidade e a ausência de dispositivos complexos.

As desvantagens são bastante:

• Para minimizar a resistência hidráulica, os diâmetros dos tubos devem ser grandes o suficiente.
• Cada dispositivo embutido e dispositivo cria obstáculos ao movimento do fluido; portanto, o sistema possui um número mínimo de válvulas de fechamento. Isso cria dificuldades durante o reparo, pois requer um desligamento completo do sistema e drenagem do líquido de arrefecimento do sistema principal.
• Para uma operação confiável, o sistema de gravidade deve ser cuidadosamente calculado e equilibrado, escolhendo os diâmetros ideais dos tubos e o número de seções dos radiadores. Os radiadores extremos no sistema devem ser maiores do que aqueles em que o líquido de refrigeração entra depois de sair da caldeira.

A instalação de uma bomba de circulação no sistema neutraliza quase todas as suas deficiências. O dispositivo fornece um impulso adicional ao líquido de refrigeração, permitindo que ele supere a resistência hidráulica dos elementos da tubulação.

Os esquemas de aquecimento forçado de tubo único são implementados em casas particulares com mais freqüência.

Graças à modernização do sistema de fluxo através da instalação de desvios, o líquido de refrigeração com temperatura operacional chega quase simultaneamente a todos os dispositivos

A bomba pode ser montada em qualquer lugar da linha. Mas vale a pena considerar que a água quente reduz sua vida operacional, agindo nas peças de borracha (juntas e vedantes).

Portanto, é aconselhável instalar a unidade no tubo de retorno, onde circula o líquido de refrigeração resfriado. Antes disso, é obrigatório incluir um filtro grosso para protegê-lo de possíveis contaminantes.

É desejável conectar todos os dispositivos e dispositivos de sistemas de aquecimento através de válvulas de corte e derivações.

Essa instalação permitirá o reparo e a manutenção de elementos individuais sem a necessidade de parar todo o sistema e drenar completamente a água.

O desvio pode ser desregulado e ajustável. No primeiro caso, é um tubo simples que conecta a tubulação de fornecimento e saída. No segundo, é equipado com válvulas de três vias de fechamento

Vantagens de um sistema de aquecimento de circulação forçada:

• Você pode implementar circuitos mais complexos e ramificados, aumentar o comprimento dos contornos;
• Não há necessidade de maiores diâmetros de tubo - a bomba cria uma pressão na linha que é suficiente para o movimento e a distribuição uniforme do fluido;
• A circulação é realizada a uma determinada velocidade e não depende do grau de aquecimento do líquido de refrigeração e da presença da seção de aceleração;
• Não é necessário observar os ângulos de inclinação ao instalar o oleoduto, comoo movimento do líquido refrigerante é estimulado pela bomba.

Além disso, é possível instalar dispositivos de controle em cada radiador e manter um modo de aquecimento ideal, reduzindo os custos de energia e aquecimento.

Existem apenas três desvantagens do aquecimento forçado de tubo único:

• dependência da fonte de alimentação;
• o barulho - alguma agitação que produz uma bomba funcionando;
• custo - maior em comparação com o esquema gravitacional, o custo do dispositivo.

É bastante simples neutralizá-los. A dependência energética é resolvida com a instalação de um gerador elétrico autônomo ou com a possibilidade de mudar o sistema para um modo com circulação natural.

Para que a bomba funcione quase inaudível, basta montá-la em uma premissa não residencial - um banheiro, um banheiro, uma sala de aquecimento.

Nos pontos superiores da linha, especialmente com aquecimento forçado com um tanque de expansão fechado, é necessário prever a possibilidade de sangrar o ar liberado pela água. Para radiadores, são saídas de ar automáticas ou torneiras de Mayevsky, para uma tubulação - um separador de ar

Sistema de aquecimento aberto ou fechado?

Para evitar aumento excessivo da pressão hidráulica no sistema e seus saltos, um tanque de expansão é instalado. Ele pega o excesso de água durante a expansão e depois a retorna para a linha principal durante o resfriamento, restaurando o equilíbrio do sistema.

Existem dois projetos fundamentalmente diferentes, que determinam a aparência de todo o sistema.

Um tanque de expansão aberto é um tanque parcialmente ou totalmente aberto que é conectado ao principal no ponto mais alto, imediatamente após a caldeira.

Para evitar o transbordamento de líquido sobre as bordas em um determinado nível, é fornecido um dreno, através do qual o excesso de água será drenado para o esgoto ou para a rua.

Nas casas térreas, a capacidade de compensação é frequentemente exibida no sótão - nesse caso, deve ser isolada.

Para não monitorar constantemente o nível do líquido de arrefecimento, um tubo de água é levado ao tanque de expansão e uma simples válvula de bóia é instalada

Um sistema de aquecimento com esse dispositivo de compensação é chamado de aberto. É usado no arranjo de fornecimento de calor não volátil ou combinado.

Ele pressupõe o contato direto do transportador de calor quente com o ar, como resultado da sua evaporação natural e saturação de oxigênio.

Com base nisso, um esquema de suprimento de calor aberto é caracterizado pelas seguintes desvantagens:

1. Ao instalar a tubulação de sistemas de gravidade, é imperativo que as inclinações sejam observadas - nesse caso, o ar liberado no sistema será soprado no tanque e na atmosfera.
2. É necessário monitorar e reabastecer regularmente o volume de água no tanque a tempo, evitando sua evaporação excessiva.
3. Você não pode usar anticongelante como refrigerante, pois substâncias tóxicas são liberadas durante a evaporação.

O oxigênio contido no líquido circulante causa danos por corrosão nas peças de aço dos radiadores, reduzindo sua vida útil.

No entanto, tem vantagens:

• Não há necessidade de monitoramento constante da pressão na linha;
• Mesmo com pequenos vazamentos, o sistema aquece regularmente a casa, desde que haja uma quantidade suficiente de líquido na instalação principal;
• Você pode até reabastecer o líquido de arrefecimento no sistema com uma caçamba - basta derramar o tanque de expansão na água até o nível necessário.

O tanque de expansão fechado é uma caixa selada robusta, cujo volume interno é dividido em duas partes pela membrana. Uma cavidade está cheia de ar, a segunda está conectada à rodovia.

Quando aquecido, o líquido de arrefecimento, aumentando em volume, empurra a membrana em direção à câmara de ar, que desempenha o papel de um amortecedor.À medida que a água esfria, a pressão hidráulica diminui e o ar comprimido equilibra o sistema, pressionando o excesso de água novamente na tubulação.

Todos os tanques fechados estão equipados com uma válvula de ar. No modo de emergência, quando a pressão na câmara de ar excede o limite permitido, ele libera gás e protege o dispositivo contra destruição

Um sistema com um tanque de expansão de membrana é chamado de fechado. Isto é completamente desprovido de linha hidráulica fechada de acesso aéreo.

A capacidade de compensação pode ser incorporada em qualquer lugar do sistema, no entanto, na maioria das vezes, é instalada no tubo de retorno próximo à caldeira - para aumentar a facilidade de manutenção.

Um sistema de aquecimento fechado é caracterizado por uma leve sobrepressão. Portanto, um elemento obrigatório da rodovia se torna grupo de segurança.

A montagem consiste em uma ventilação de ar, um manômetro e uma válvula de segurança para descarregar o líquido de arrefecimento no modo de emergência. É montado com válvulas de fechamento no tubo de suprimento para permitir o desligamento em caso de reparo.

Se houver um aumento no pipeline, ele será colocado no seu ponto superior.

Sistema eficiente de tubo único

Ao projetar o aquecimento, muitos fatores são levados em consideração - a disponibilidade de fonte de alimentação estável e uma sala separada para o equipamento (sala da caldeira, sala da caldeira), o número de pisos e o layout, a estética do projeto futuro etc.

Em cada caso, a localização do equipamento e como conectá-lo serão diferentes.

Para uma sala muito pequena - uma casa de campo -, o esquema de fluxo automático mais simples para conectar seqüencialmente as baterias diretamente à tubulação principal se tornará mais eficaz.

Ao instalar dois ou três radiadores, não é necessário instalar um grande número de válvulas de fechamento - nesse caso, é mais fácil drenar a água do sistema, se necessário.

Em edifícios com uma área maior, o sistema de suprimento de calor é uma estrutura complexa, às vezes ramificada. Nesse caso, a melhor opção é forçada aquecimento de acordo com o regime de Leningradka com conexão diagonal de baterias de transferência de calor e regulável desvio.

Esse esquema garante o aquecimento máximo da área do radiador e a capacidade de ajustar e ajustar o modo de operação. Para desconectar qualquer um dos elementos do sistema, não é necessário drenar a água de toda a linha

Maneiras de conectar o radiador à rodovia

A dissipação de calor dos radiadores depende de como eles estão conectados à linha.

Existem três tipos principais de conexão:

• Diagonal;
• Lateral;
• Inferior.

Considere os recursos de cada um desses métodos em mais detalhes.

Conexão diagonal ou cruzada

A conexão diagonal ou cruzada é mais eficaz. O aquecimento máximo da bateria sobre a área é alcançado e praticamente não há perda de calor.

De acordo com esse esquema, o tubo de suprimento é conduzido ao tubo superior do radiador e o tubo de descarga é conectado ao tubo inferior localizado no lado oposto do dispositivo.Para dispositivos com um grande número de seções, apenas o tipo diagonal de conexão é usado.

Conexão lateral ou unidirecional

A conexão lateral ou unidirecional permite obter aquecimento uniforme de todas as seções do dispositivo.

Para conectar, os dutos de suprimento e saída são deixados de lado. Na maioria das vezes, essa conexão é usada com um dispositivo de aquecimento com uma fiação superior.

A dissipação de calor do aquecimento com uma conexão lateral de radiadores, com um fluxo de cima para baixo é igual a 97%. Com o movimento reverso do líquido de refrigeração - de baixo para cima - esse número é de 78%

Ligação inferior do radiador ao tubo

A conexão inferior não é o esquema de aquecimento mais eficiente. No entanto, é organizado com bastante frequência, especialmente quando o oleoduto principal está oculto sob o piso.

Os tubos de entrada e saída são direcionados para os bicos inferiores localizados em lados diferentes do radiador.

A taxa de transferência de calor na conexão mais baixa dos radiadores é de 88%

Vantagens e desvantagens de um sistema de tubo único

O aquecimento de tubo único ganhou grande popularidade no campo da construção privada.

As principais razões são o custo relativamente baixo da estrutura e a capacidade de montá-la por conta própria, sem o envolvimento de especialistas.

Mas um sistema de aquecimento de um tubo tem outras vantagens:

• Estabilidade hidráulica - a transferência de calor de outros elementos do sistema não muda quando os circuitos individuais são desconectados, os radiadores são substituídos ou as seções são construídas;
• O dispositivo da linha custa um número mínimo de tubos;
• É caracterizada por baixa inércia e tempo de aquecimento devido a menos do que nos dois tubos, a quantidade de refrigerante no principal;
• Parece esteticamente agradável e não estraga o interior da sala, especialmente se o tubo do porta-malas estiver escondido;
• A instalação de válvulas de última geração - por exemplo, reguladores de temperatura automáticos e manuais - permite ajustar o modo de operação de toda a estrutura, bem como de seus elementos individuais;
• Design simples e confiável;
• Instalação, manutenção e operação simples.

Ao conectar dispositivos de controle e monitoramento ao sistema de aquecimento, ele pode ser transferido para um modo de operação totalmente automático.

Possível integração com Sistema Smart Home - neste caso, você pode definir o programa dos modos ideais de aquecimento, dependendo da hora do dia, estação do ano e outros fatores decisivos.

A linha de aquecimento de tubo único pode ser completamente oculta pelo acabamento. Esse dispositivo não só não estraga a aparência da sala, mas também se torna seu detalhe - um item de interior

A principal desvantagem do suprimento de calor de tubo único é o desequilíbrio no aquecimento das baterias de transferência de calor ao longo do comprimento da linha.

O líquido de arrefecimento esfria à medida que se move ao longo do circuito. Por esse motivo, os radiadores instalados longe da caldeira aquecem menos do que os localizados perto. Portanto, é recomendável instalar aparelhos de ferro fundido com resfriamento lento.

A instalação de uma bomba de circulação permite que o líquido de refrigeração aqueça os circuitos de aquecimento de maneira mais uniforme; no entanto, com um comprimento suficiente da tubulação, é observado um resfriamento substancial.

Reduza o efeito negativo desse fenômeno de duas maneiras:

1. Nos radiadores remotos da caldeira, o número de seções é aumentado. Isso aumenta sua área condutora de calor e a quantidade de calor liberado, permitindo que os quartos sejam aquecidos uniformemente.
2. Eles elaboram um projeto com um arranjo racional de dispositivos de liberação de calor nos quartos - os mais poderosos são instalados nos quartos das crianças, nos quartos e nas salas "frias" (norte, esquina). À medida que o refrigerante esfria, a sala de estar e a cozinha passam, eles acabam em salas não residenciais e de utilidade.

Tais medidas minimizam as desvantagens de um sistema de tubo único, especialmente para edifícios de um e dois andares com uma área de até 150 m². Para essas casas, o aquecimento de um tubo é o mais rentável.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Não apenas os radiadores, mas também os contornos do piso radiante são conectados à linha de aquecimento de tubo único. O vídeo mostra como realizar essa instalação.

O aquecimento de tubo único é um sistema simples e confiável. No entanto, para um aquecimento eficaz, é necessário selecionar cuidadosamente seus elementos individuais. Para fazer isso, é aconselhável procurar o aconselhamento de um especialista, onde eles o ajudarão a realizar o cálculo estimado.

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