Sistema de aquecimento aberto: diagramas esquemáticos e características do arranjo

Devido à sua facilidade de instalação, baixo custo e eficiência suficiente, um sistema de aquecimento aberto continua sendo procurado. Tendo tratado o princípio de operação, equipamentos e regras de instalação, você pode organizar o suprimento de calor da casa.

Diremos a você como criar um circuito de aquecimento do tipo aberto viável. Mostraremos como construir um sistema, seguindo rigorosamente os requisitos e padrões tecnológicos ao escolher e conectar elementos. Com base em nossas recomendações, você criará um circuito eficaz à prova de falhas.

Para artesãos independentes, sugerimos que você se familiarize com as opções de montagem comprovadas. As informações apresentadas para consideração são complementadas por esquemas úteis, coleções de fotos, instruções em vídeo.

Conjunto completo e princípio de operação do sistema

Em sistema de aquecimento de água O líquido atua como intermediário na transferência de energia térmica de uma planta de caldeira para radiadores. A circulação do líquido refrigerante pode ser realizada a longas distâncias, fornecendo aquecimento de casas e instalações de diferentes tamanhos. Isso explica a introdução generalizada do suprimento de calor da água.

A operação de um sistema de aquecimento aberto é possível sem o uso de uma bomba. A circulação de fluidos é baseada nos princípios da termodinâmica. O movimento da água através dos tubos ocorre devido à diferença na densidade de líquidos quentes e frios, bem como devido à inclinação dos tubos depositados.

Um elemento indispensável do sistema é um tanque de expansão aberto, no qual entra o excesso de refrigerante pré-aquecido. Graças ao reservatório, o fluido se estabiliza automaticamente. A capacidade é instalada em todos os componentes do sistema.

Todo o processo de funcionamento do "suprimento de calor aberto" é dividido condicionalmente em duas etapas:

1. Feed. O líquido de refrigeração aquecido se move da caldeira para os radiadores.
2. Retorno. O excesso de água quente entra no tanque de expansão, esfria e retorna à caldeira.

Nos sistemas de tubo único, as funções de fornecimento e retorno são executadas por uma linha; nos sistemas de dois tubos, os tubos de fornecimento e retorno são independentes um do outro.

A densidade da água quente é menor que a densidade da água fria; portanto, uma cabeça hidrostática é formada no sistema. Sob pressão, a água quente avança para os radiadores

O mais simples e mais acessível para auto-instalação é considerado sistema de tubo único. O design do sistema é elementar.

O equipamento básico para um suprimento de calor de tubo único inclui:

• caldeira de aquecimento;
• radiadores;
• tanque de expansão;
• canos.

Alguns se recusam a instalar radiadores e a colocar um tubo com um diâmetro de 8 a 10 cm ao redor do perímetro da casa, mas os especialistas observam que a eficiência do sistema e a facilidade de uso com esta solução são reduzidas.

O diagrama do sistema de um tubo gravitacional de tipo aberto não é volátil. O custo da compra de tubos, conexões e equipamentos é relativamente baixo. É possível trabalhar com diferentes tipos de caldeiras

Mais complicado no dispositivo e mais caro na execução opção de aquecimento de dois tubos. No entanto, os custos e a complexidade da estrutura são totalmente compensados ​​pela eliminação de falhas padrão em sistemas de tubo único.

Um líquido de refrigeração com temperatura igual é fornecido quase simultaneamente a todos os dispositivos, a água resfriada é coletada pela linha de retorno e não flui para a próxima bateria.

Para a manutenção de cada dispositivo no circuito de aquecimento de dois tubos, é organizada uma linha de suprimento e retorno, devido à qual a temperatura do sistema fornece um líquido de arrefecimento de temperatura igual a todos os pontos, e a água resfriada é coletada e direcionada para a caldeira por uma linha de retorno, independente da linha de suprimento

Requisitos de instalação e manutenção

Ao instalar um sistema de suprimento de calor em casa, é importante considerar vários recursos de um sistema de aquecimento aberto:

1. Para garantir a circulação normal, a caldeira é instalada no ponto mais baixo da linha e o tanque de expansão no ponto mais alto.
2. O melhor lugar para colocar o tanque de expansão é o sótão. Na estação fria, o tanque e o tubo de alimentação dentro do sótão sem aquecimento devem ser isolados.
3. A colocação da rodovia é realizada com um número mínimo de voltas, conexões e acessórios.
4. Em um sistema de aquecimento gravitacional, a água circula lentamente (0,1-0,3 m / s); portanto, o aquecimento deve ocorrer gradualmente. A fervura não deve ser permitida - isso acelera o desgaste de radiadores e tubos.
5. Se o sistema de aquecimento não for usado no inverno, o líquido deverá ser drenado - essa medida preservará os tubos, radiadores e caldeiras.
6. O nível do líquido de arrefecimento no tanque de expansão deve ser monitorado e reabastecido periodicamente. Caso contrário, pode ocorrer congestionamento de ar na linha, o que reduz a eficiência dos radiadores.
7. A água é o melhor transportador de calor. O anticongelante é tóxico, não é recomendado para uso em sistemas que têm contato livre com a atmosfera. Seu uso é aconselhável se não for possível drenar o líquido de refrigeração em um período sem aquecimento.

É dada especial atenção ao cálculo da seção transversal e da inclinação do oleoduto. Os padrões de projeto são regulamentados pelo SNiP sob o número 2.04.01-85.

Em circuitos com movimento gravitacional do líquido de refrigeração, o tamanho da seção do tubo é maior do que nos esquemas de bombeamento, mas o comprimento total da tubulação é quase duas vezes menor. A inclinação das seções horizontais do sistema, igual a 2 - 3 mm por metro linear, é organizada apenas durante a instalação do suprimento de calor com o movimento natural do líquido de refrigeração.

O não cumprimento da inclinação ao instalar sistemas com movimento natural do líquido de arrefecimento leva ao arejamento dos tubos e ao aquecimento insuficiente dos radiadores afastados da caldeira. Como resultado, a eficiência térmica diminui

Tipos de esquemas abertos de suprimento de calor

Em um circuito de sistema de aquecimento aberto, o movimento do líquido de refrigeração é realizado de duas maneiras diferentes. A primeira opção é a circulação natural ou gravitacional, a segunda é a estimulação forçada ou artificial da bomba.

A escolha do esquema depende do número de andares e da área de construção, bem como do regime térmico esperado.

Circulação natural no aquecimento

Em sistema de gravidade não há mecanismo para garantir o movimento do líquido de refrigeração. O processo é realizado exclusivamente através da expansão da água quente. Para a operação do circuito, é fornecido um riser de superação, cuja altura é de pelo menos 3,5 m.

Se você negligenciar a instalação de um riser vertical de trânsito, é altamente provável que o líquido de refrigeração proveniente da caldeira não desenvolva uma velocidade suficiente

O sistema de fornecimento de calor do tipo circulação natural é ideal para edifícios de até 60 metros quadrados. m) O comprimento máximo do circuito que pode fornecer calor é considerado uma rodovia de 30 m. Um fator importante é a altura do edifício e o número de andares da casa que permitem montar um riser em aceleração.

O padrão de circulação natural não é adequado para aplicações de baixa temperatura. A expansão insuficiente do líquido de arrefecimento não criará a pressão adequada no sistema.

Características do esquema de gravidade:

1. Conexão a pisos aquecidos. Uma bomba de circulação é montada no circuito de água que leva ao piso. O restante do sistema está funcionando normalmente.Quando ocorre uma queda de energia, a casa continua a aquecer.
2. Trabalhar com uma caldeira. O aquecedor é montado na parte superior do sistema, um pouco abaixo do tanque de expansão.

Para garantir uma operação sem problemas, uma bomba pode ser instalada na caldeira. Então, o esquema de fornecimento de calor e produção de água quente entra automaticamente na categoria de opções forçadas. Além disso, uma válvula de retenção é instalada para impedir a recirculação do líquido de refrigeração.

Sistema forçado com bomba

Para aumentar a velocidade do líquido de arrefecimento e reduzir o tempo de aquecimento da sala, uma bomba é incorporada. O movimento do fluxo da água aumenta para 0,3-0,7 m / s. A taxa de transferência de calor aumenta e os galhos do tronco aquecem uniformemente.

Os circuitos de bombeamento são construídos abertos e fechados. Em circuitos abertos, o tanque de expansão é instalado no ponto mais alto do sistema. A presença da bomba permite aumentar a tubulação entre a caldeira e as baterias, tanto em altura quanto em comprimento

Destaques da organização sistema forçado:

1. O circuito com a bomba integrada é volátil. Para que o aquecimento da sala não pare quando a energia é desligada, o equipamento de bombeamento é colocado no desvio.
2. A bomba é instalada antes de entrar na caldeira no tubo de retorno. A distância da caldeira é de 1,5 m.
3. Ao instalar a bomba, a direção do movimento da água é levada em consideração.

Dois guindastes de fechamento e um cotovelo de desvio com uma bomba de circulação são montados no retorno. Se houver corrente na rede, as torneiras estão fechadas - o líquido de refrigeração se move pela bomba. Se não houver tensão, as válvulas devem ser abertas - o sistema será convertido em circulação natural.

Uma válvula de retenção deve ser instalada no tubo de suprimento. O elemento é colocado imediatamente após a caldeira e evita a recirculação do líquido de refrigeração durante a operação da bomba.

Opções de tubulação no sistema

A partir do layout aparelhos de aquecimento e conectar os tubos depende da eficiência, economia e estética do sistema de fornecimento de calor. A escolha da fiação é determinada com base nas características do projeto e na área da casa.

As especificidades dos esquemas de tubo único e tubo duplo

A água aquecida entra nos radiadores e volta à caldeira de várias maneiras. Em um sistema de circuito único, o líquido de refrigeração é fornecido através de um tronco de grande diâmetro. O gasoduto passa por todos os radiadores.

Vantagens do sistema de tubo único com auto-circulação:

• consumo mínimo de materiais;
• facilidade de instalação;
• número limitado de canos dentro da sala de estar.

A principal desvantagem de um esquema de tubo único que cumpre as obrigações de fornecimento e retorno é o aquecimento desigual dos radiadores de aquecimento. A intensidade de aquecimento e transferência de calor das baterias diminui à medida que são removidas da caldeira.

Com uma longa cadeia de fiação e um grande número de radiadores, a última bateria pode ser completamente ineficaz. Recomenda-se a instalação de aparelhos de aquecimento "quentes" nas divisões do lado norte, viveiros e quartos

O circuito de aquecimento de dois tubos está ganhando terreno com confiança. Os radiadores conectam a tubulação de retorno e fornecimento. Os anéis locais se formam entre as baterias e a fonte de calor.

As principais vantagens do sistema:

• todos os aquecedores são uniformemente aquecidos;
• a capacidade de ajustar o aquecimento de cada radiador separadamente;
• confiabilidade da operação do circuito.

O sistema de circuito duplo requer grandes investimentos e mão de obra. A instalação de dois ramos de comunicação nas estruturas de construção será mais difícil.

O sistema de dois tubos é facilmente balanceado, fornecendo um líquido de arrefecimento da mesma temperatura para todos os dispositivos de aquecimento. Os quartos aquecem uniformemente

Fluxo superior e inferior do líquido de refrigeração

Dependendo da localização do fornecimento principal do líquido de refrigeração quente, distingue o delineador superior e inferior.

Nos sistemas de aquecimento de topo aberto, não há necessidade de usar dispositivos de exaustão de ar. Seu excesso é descarregado através da superfície do tanque de expansão em comunicação com a atmosfera.

Na distribuição superior, a água quente sobe ao longo do riser principal e é transferida para os radiadores através de tubulações de distribuição. A instalação de tal sistema de aquecimento é aconselhável em chalés de um e dois andares e casas particulares.

Sistema de fornecimento de calor bastante prático, com uma fiação mais baixa. O tubo de alimentação está localizado abaixo, próximo ao retorno. O movimento do líquido de refrigeração na direção de baixo para cima. A água que passa pelos radiadores é enviada através de um tubo de retorno para uma caldeira de aquecimento. As baterias estão equipadas Guindastes Mayevsky para remover o ar da linha.

Em sistemas de aquecimento com fiação mais baixa, é necessário usar dispositivos para exaustão de ar, sendo a mais simples a torneira Mayevsky

Risers verticais e horizontais

O tipo de posição dos risers principais faz distinção entre os métodos de fiação vertical e horizontal da tubulação. Na primeira versão, os radiadores de todos os pisos são conectados aos risers localizados na vertical.

A fiação vertical é usada ao organizar casas em dois, três ou mais andares com um sótão, dentro do qual é possível instalar e isolar a tubulação

Características dos sistemas "verticais":

• falta de congestionamentos de ar;
• adequado para aquecimento de arranha-céus;
• conexão do piso ao riser;
• a dificuldade de instalar medidores de calor de apartamentos em edifícios de vários andares.

A fiação horizontal envolve a conexão de radiadores de um andar a um único riser. A vantagem do esquema é que menos tubos são usados ​​para o dispositivo, o custo de instalação é menor.

Os risers horizontais, como regra, são usados ​​em salas de um e dois andares. A organização do sistema é relevante em casas com estrutura de painel e edifícios residenciais sem cais

Disposição do tipo de aquecimento por gravidade

É melhor confiar o desenvolvimento do sistema de gravidade de tração a especialistas em engenharia de aquecimento. O documento indica o tipo de aquecimento, o método de conexão dos radiadores e a circulação do líquido de refrigeração, os parâmetros recomendados do equipamento, o número de radiadores e o comprimento da tubulação.

Cálculo do sistema de fornecimento de calor

É necessário determinar as características hidráulicas do sistema, que no futuro ajudarão a escolher o diâmetro ideal da tubulação.

Em um sistema de aquecimento natural, é recomendável instalar a caldeira em um porão ou porão. Isso permite aumentar a duração do riser de trânsito.

Para calcular o valor da cabeça de circulação (RC) você deve ter os seguintes dados:

1. A distância do centro da caldeira de aquecimento ao centro do radiador (h) Quanto maior a distância entre esses dispositivos, mais estável a circulação.
2. Pressão de refrigeração (Ro) e aquecido (Pr) água.

A pressão de circulação depende apenas da diferença de temperatura do líquido de refrigeração. Indicadores exatos podem ser encontrados nos dados tabulares.

Quanto maior a diferença de temperatura do líquido de refrigeração, maior a pressão na linha. Portanto, é importante cuidar da temperatura "de entrada" do líquido.

À largura seções de tubulação o tipo de influência material. O diâmetro do tubo de aço deve ser de pelo menos 50 mm. Após a ramificação, a seção transversal da estrada diminui em um tamanho. O retorno, pelo contrário, é compilado com a expansão subsequente.

É dada especial atenção ao volume do tanque de expansão. O tanque não deve ser inferior a 5% do volume total de refrigerante no sistema. O não cumprimento resultará na drenagem da água do sistema ou na ruptura dos tubos.

Seleção de componentes básicos

Para um sistema aberto, é melhor escolher uma caldeira que funcione com combustível sólido ou óleo combustível. Instalação de caldeiras elétricas e equipamento a gás é proibido.Às vezes, os engarrafamentos se formam no porta-malas - isso pode levar a uma emergência.

A potência do aquecedor é determinada com base no cálculo - 1 kW de energia térmica por 10 metros quadrados da casa. Dependendo da qualidade do isolamento da sala, 10 a 30% é adicionado ao valor obtido.

A caldeira está localizada em uma sala separada, equipada com circulação de ar forçada. O equipamento é instalado em material à prova de fogo ou piso de concreto

O tanque de expansão do sistema de aquecimento por gravidade deve ser de aço. Materiais poliméricos são extremamente indesejáveis. Para aquecer uma pequena casa térrea, é adequado um tanque de 8 a 15 litros.

Para equipar o gasoduto usando tubos dos seguintes materiais:

1. Aço. Eles são caracterizados por alta condutividade térmica e resistência a alta pressão. A desvantagem é a complexidade da instalação e a necessidade de usar equipamentos de soldagem.
2. Polipropileno. As principais vantagens: resistência a flutuações de temperatura, resistência, estanqueidade e facilidade de instalação. A vida útil é de 25 anos.
3. Metal-plástico. O material não cede à corrosão, evita a contaminação de um contorno. Desvantagens da rodovia: vida limitada (até 15 anos) e alto custo.
4. Cobre. Tubos com dissipação máxima de calor e resistência a altas temperaturas - até + 500 ° C. A principal desvantagem é o alto custo do material.

No circuito de aquecimento aberto radiadores estão instaladosfeito de metais de alta resistência.

Os mais comuns são os modelos de aço. Eles têm uma proporção ideal dos principais parâmetros: aparência, preço e energia térmica.

Radiadores de aço devido a paredes finas, peso leve e alto grau de transferência de calor são comparados com convectores. O equipamento aquece rapidamente a sala, devido ao movimento acelerado do ar

Etapas para instalar um sistema aberto

Todo o processo de organização de um sistema de aquecimento gravitacional pode ser dividido em várias etapas:

1. Instalação da caldeira. O equipamento é fixado na superfície do piso ou suspenso na parede. A escolha do método depende do tamanho da caldeira.
2. Tubulação de acordo com o esquema selecionado e o projeto desenvolvido. É importante cumprir o ângulo de inclinação recomendado do circuito do tubo.
3. Instalação de radiadores aquecendo e conectando-os ao sistema.
4. Instalação do tanque de expansão e seu isolamento.
5. Conexão de todos os elementos, verificando o aperto das juntas e iniciando o sistema.

Após a caldeira, no tubo de alimentação, é desejável instalar um sensor de temperatura para monitorar a eficiência do sistema de aquecimento.

A instalação do sistema de aquecimento deve ser realizada na estação quente. O arranjo da rodovia e o comissionamento levarão cerca de uma semana

Recursos do conjunto de circuitos forçados

Para que o sistema obrigatório se justifique e funcione corretamente, é necessário escolher a opção certa. bomba de circulação e "incorporar" competentemente na linha de suprimento de calor.

Seleção da bomba de circulação

Os principais parâmetros para a seleção de equipamentos de bombeamento: potência e pressão do dispositivo.Essas características são determinadas com base na área da sala aquecida.

Indicadores indicativos:

• para casas de 250 m2, é adequada uma bomba com capacidade de 3,5 metros cúbicos / he uma pressão de 0,4 atm;
• em salas de 250 a 350 metros quadrados, é instalado um dispositivo a 4,5 metros cúbicos / h com uma pressão de 0,6 atm;
• se a área da casa for de 350 a 800 metros quadrados, é aconselhável comprar uma bomba com capacidade de 11 metros cúbicos / h, cuja pressão seja de pelo menos 0,8 atm.

Com uma seleção mais meticulosa, os especialistas levam em consideração o comprimento do sistema de aquecimento, o tipo e o número de radiadores, o material de fabricação e o diâmetro dos tubos, além do tipo de caldeira.

Instalando a bomba na linha

A bomba é colocada no retorno, para que o líquido de refrigeração não muito quente passe pelo dispositivo. A instalação de modelos modernos a partir de materiais resistentes a altas temperaturas é possível na linha de suprimento.

Ao "bater" na bomba, a circulação da água não deve ser perturbada. É importante que, em qualquer ponto da linha em que a unidade da bomba esteja em operação, a pressão hidrostática permaneça excessiva.

Quatro circuitos permitidos para sistemas de aquecimento com circulação de bomba e um tanque de expansão aberto. A pressão hidrostática é mantida no nível desejado.

Opção 1 Levante o tanque de expansão. Uma maneira simples de converter um sistema de circulação natural em um sistema forçado. Para implementar o projeto, você precisa de um espaço no sótão alto.

Opção 2 Movendo o tanque para o riser distante. O demorado processo de reconstrução do sistema antigo, mas para a instalação de um novo, não se justifica. Formas mais simples e bem-sucedidas são possíveis.

Opção 3 Tubo do tanque de expansão próximo ao bico da bomba. Para alterar o tipo de circulação, é necessário cortar o tanque da linha de suprimento e conectá-lo ao retorno - atrás da bomba de circulação.

Opção 4 A bomba está incluída na linha de suprimento. A maneira mais fácil de reconstruir um sistema. A desvantagem do método são as condições operacionais adversas da bomba. Nem todo aparelho pode suportar altas temperaturas.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Vídeo nº 1. Recomendações para montar um sistema de aquecimento com circulação natural:

Vídeo # 2. Procedimento de instalação da bomba de circulação:

Aspectos importantes da organização de um sistema de aquecimento eficaz são a escolha de um circuito viável, o cálculo dos parâmetros da rede, a seleção de componentes e a tecnologia de instalação. A auto-instalação é possível com habilidades de encanamento, e é melhor confiar o desenvolvimento de um projeto detalhado aos profissionais.

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