Como são organizados os sistemas de aquecimento com circulação de bombas: esquemas organizacionais

Mesmo os artesãos experientes estão longe de conseguir garantir o movimento natural do líquido de refrigeração ao longo do circuito de aquecimento. Acontece que a água se move pelo sistema, mas não há calor suficiente na casa.

Cada vez mais, os proprietários de casas particulares preferem instalar sistemas de aquecimento com circulação de bombas, que são bastante diversos e convenientes. Neste artigo, examinamos os esquemas básicos para organizar o aquecimento com coerção, complementando o material com ilustrações e fotos visuais.

Também selecionamos vídeos úteis com recomendações de especialistas na instalação de equipamentos de bombeamento para o sistema de aquecimento. Isso permitirá que você entenda em detalhes a questão da instalação da bomba.

O princípio do sistema com coerção

A bomba de circulação é um pequeno dispositivo elétrico projetado de maneira muito simples. Um impulsor está localizado dentro da carcaça, gira e fornece o necessário agente de transferência de calor que circula pelo sistema. O motor elétrico que fornece rotação consome muito pouca eletricidade, apenas 60-100 watts.

A presença de um dispositivo desse tipo no sistema simplifica muito seu design e instalação. A circulação forçada do líquido de refrigeração permite o uso de tubos de aquecimento de pequeno diâmetro, amplia as possibilidades na escolha de uma caldeira de aquecimento e radiadores.

Muitas vezes, um sistema criado originalmente com a expectativa de circulação natural, funciona de forma insatisfatória devido à baixa velocidade do líquido de refrigeração através dos tubos, isto é, baixa pressão de circulação. Nesse caso, a instalação de uma bomba ajudará a resolver o problema.

No entanto, não se deve se deixar levar pela velocidade da água nos canos, pois não deve ser excessivamente alta. Caso contrário, com o tempo, o design pode simplesmente não suportar a pressão adicional para a qual não foi projetado.

Se um tanque de expansão aberto puder ser usado em sistemas com circulação natural de um líquido de arrefecimento, em circuitos forçados, um recipiente fechado deve ser preferido

Para instalações residenciais, são recomendados os seguintes padrões de limite para a velocidade do líquido de refrigeração:

• com uma passagem condicional do tubo de 10 mm - até 1,5 m / s;
• com uma passagem condicional do tubo de 15 mm - até 1,2 m / s;
• com uma passagem condicional de tubo igual ou superior a 20 mm - até 1,0 m / s;
• para despensas de edifícios residenciais - até 1,5 m / s;
• para edifícios auxiliares - até 2,0 m / s.

Em sistemas de circulação natural tanque de expansão geralmente colocado em campo. Mas se o projeto for complementado por uma bomba de circulação, geralmente é recomendável mover o inversor para o retorno.

O dispositivo da bomba de circulação é muito simples, a tarefa deste dispositivo é fornecer ao refrigerante uma aceleração suficiente para superar a resistência hidrostática do sistema

Além disso, em vez de um tanque aberto, você deve colocar um tanque fechado. Somente em um apartamento pequeno, onde o sistema de aquecimento tem um comprimento pequeno e um dispositivo simples, você pode ficar sem esse rearranjo e usar o tanque de expansão antigo.

Cálculos para sistemas de aquecimento forçado

Um sistema adequadamente organizado com circulação forçada requer cálculos complexos de engenharia. Porém, algumas fórmulas permitem avaliar o estado do sistema e criar uma idéia mais precisa das alterações necessárias, especialmente quando se trata de uma pequena casa ou apartamento. A potência do equipamento de aquecimento é geralmente selecionada com base no tamanho das instalações que devem ser aquecidas.

Normalmente, os fabricantes recomendam: que a vazão, em litros por minuto, corresponda ao número de quilowatts de potência da caldeira. Isso significa que, para uma caldeira de 40 W, será mais adequado um fluxo de líquido de refrigeração de 40 l / min.

Da mesma forma, é calculado o consumo de água para uma única sala ou grupo de salas. Nesse caso, eles se concentram na potência total dos radiadores instalados no local.

A taxa de movimento do líquido de refrigeração ao longo do circuito do sistema de aquecimento depende em grande parte de quão bem o diâmetro dos tubos é selecionado

O diâmetro dos tubos de aquecimento é determinado de acordo com a vazão definida do líquido de refrigeração:

• a uma vazão de 5,7 l / min, são necessários tubos de meia polegada;
• a uma vazão de 15 l / min, são necessários tubos de três quartos de polegada;
• a uma vazão de 30 l / min de polegada, são necessários tubos;
• a uma vazão de 53 l / min, são necessários tubos por polegada e um quarto;
• a uma vazão de 83 l / min, são necessários tubos de uma polegada e meia;
• a uma vazão de 170 l / min, são necessários tubos de duas polegadas;
• a uma vazão de 320 l / min, são necessários tubos de duas polegadas e meia, etc.

Para determinar os parâmetros de uma bomba de circulação adequada, é necessário medir o comprimento de todo o circuito de aquecimento ao qual será conectado. Para dez metros do sistema, é necessária uma cabeça de bomba de 0,6 m. Usando cálculos simples, obtemos que para um sistema com 60 metros de comprimento, é necessária uma bomba de 3,6 m.

No entanto, esses parâmetros são válidos apenas para um sistema no qual o diâmetro dos tubos é selecionado corretamente, conforme indicado acima. Se forem usadas comunicações muito estreitas, será necessário usar uma bomba mais potente para superar o excesso de pressão hidráulica que surge no sistema devido à seleção incorreta do tubo.

Recomendações detalhadas para a escolha de uma bomba de circulação que demos neste artigo.

É necessário um respiradouro de ar automático ou dispositivo mecânico para remover o excesso de ar do guindaste Majewski para remover o ar de um sistema fechado. Esses dispositivos são necessários em circuitos de aquecimento, pois ajudam a evitar o problema de arejar. Esses dispositivos são instalados em radiadores, risers de alimentação e em áreas problemáticas de circuitos de aquecimento complexos

Essa regra também funciona na direção oposta: se os tubos forem mais largos do que o necessário pelo padrão, a capacidade nominal da bomba de circulação deve ser reduzida.

Um componente importante dos sistemas de aquecimento forçado é o grupo de segurança:

Os especialistas recomendam a compra não de um, mas de dois dispositivos ao mesmo tempo. Um é o principal e o segundo está em reserva. Pode ser instalado no bypass ou armazenado na despensa.

A bomba de circulação é geralmente resistente a avarias, mas sensível à qualidade da água no circuito de aquecimento. Para estender a operação do equipamento de aquecimento, faz sentido prever a filtragem do refrigerante e medidas oportunas para sistema de lavagem.

Diagramas de circuitos de sistemas de circulação de bombas

Os sistemas de aquecimento por circulação forçada são diferenciados da seguinte forma:

• como um ou dois tubos (opção para conectar tubos a radiadores);
• com risers verticais ou rodovias horizontais;
• becos sem saída ou com o movimento de passagem do transportador de calor
• com fiação superior ou inferior.

Os sistemas monotubos estão se tornando menos comuns, pois suas desvantagens excedem em muito as vantagens. Esta é uma opção muito simples, na qual os radiadores são conectados em série. O líquido de refrigeração passa por cada aquecedor, um por um, resfriando gradualmente.

Obviamente, com esse esquema, os primeiros radiadores aquecerão a sala melhor do que os localizados no final do sistema. É necessário instalar mais radiadores no trecho final da rodovia do que no início, para diminuir a diferença de temperatura.

Os sistemas de aquecimento de um tubo são fáceis de implementar e custam pouco, mas o problema de aquecimento desigual e a dependência da quebra de um radiador os tornaram praticamente não reclamados em condições modernas

Esse dispositivo é extremamente inconveniente, já que é impossível desligar apenas um radiador em caso de quebra, você precisará drenar o líquido de refrigeração de todo o circuito. O esquema de dois tubos envolve conectar cada radiador em paralelo usando dois tubos a um tronco comum.

Obviamente, para isso, você precisará usar mais materiais, o custo total e o tempo de instalação serão mais altos do que quando se usa a versão de tubo único.

Os sistemas de aquecimento de dois tubos permitem que você aqueça uniformemente cada ambiente, enquanto a quebra de um radiador não causa o desligamento de todo o circuito

Em cada radiador com conexão de dois tubos, são instaladas válvulas de corte.Isso possibilita, se necessário, remover ou desligar apenas um radiador, enquanto os elementos restantes do sistema continuam funcionando no modo normal.

O aquecimento com esse esquema é realizado de maneira uniforme, uma vez que o líquido de refrigeração entra em cada radiador em uma linha separada e depois retorna à caldeira para aquecimento, e não se move ao longo dos outros radiadores.

Os risers verticais são usados ​​em edifícios de vários andares; é conveniente conectar radiadores localizados em pisos diferentes a eles. O design vertical contribui para a rápida remoção do ar que entra no sistema, o que reduz significativamente a probabilidade de congestionamento de ar.

Criar um sistema de aquecimento vertical custará muito, mas esse é um projeto resistente ao ar, é perfeito para instalação em arranha-céus

Em esquemas horizontais, a estrada principal, à qual os radiadores estão conectados em paralelo, está localizada, como o nome indica, em um plano horizontal. Esse tipo de sistema é adequado para aquecer edifícios de um andar de uma grande área.

Uma opção relativamente barata não é imune à formação de congestionamentos de ar. Para evitar problemas desse tipo, são utilizadas saídas de ar automáticas. As regras para remover o plugue de ar do sistema de aquecimento são detalhadas revisado aqui.

Os sistemas de aquecimento horizontal são relativamente baratos, geralmente são usados ​​no projeto de grandes edifícios em um ou dois andares

O aquecimento irregular é característico não apenas para sistemas de tubo único, mas também para uma versão sem saída do aquecimento, que é bastante difundida.

Nesse esquema, o fluxo de líquido de arrefecimento é realizado na direção oposta ao movimento do retorno. Como resultado, aparecem radiadores no sistema, que já recebem um líquido de refrigeração um pouco resfriado, que depois entra no tubo de retorno.

Em sistemas sem saída, os radiadores afastados do riser recebem menos calor do que os localizados próximos a ele. Nos circuitos associados, todos os elementos do sistema operam em um modo equivalente

Como resultado, mais calor chega aos primeiros radiadores do riser e menos aos remotos. Em áreas pequenas, esse momento pode não ser tão perceptível, mas em casas espaçosas será perceptível. Nesta situação, é recomendável fazer vários comprimentos de tubulações menores que um longo, para que todo o líquido de refrigeração circule pelos galhos aproximadamente com a mesma temperatura.

Um esquema de aprovação é baseado no mesmo comprimento de anéis de circulação em toda a casa, o que permite uniformidade extremamente precisa do aquecimento. Mas implementar essa opção de fiação não é fácil, pois você precisará realizar um grande número de tubos.

A fiação superior nos sistemas de aquecimento é usada na presença de um sótão, no qual um tanque de expansão pode ser instalado. Se isso não for possível, você pode implementar com êxito a fiação de aquecimento mais baixa

A fiação superior e inferior foram nomeadas no local do tubo de suprimento. No primeiro caso, o líquido de refrigeração entra no sistema por cima e no segundo por baixo.

Na fiação superior, o tanque de expansão é instalado no ponto mais alto do sistema, o refrigerante é distribuído através do sistema sob a influência de forças gravitacionais. O retorno aqui será abaixo dos radiadores. Para implementar esse projeto em uma casa particular, é necessário um sótão, no qual um tanque está instalado.

Se não houver condições para a fiação superior, use a segunda opção, quando o líquido de arrefecimento for fornecido por baixo e o retorno for instalado acima dos radiadores. A tarefa de mover o líquido de refrigeração com uma velocidade suficientemente alta está principalmente na bomba de circulação.

Esse esquema é montado gradualmente, do piso inferior para o superior, enquanto a linha de suprimento é feita com uma ligeira inclinação para evitar a ocorrência de congestionamentos de ar.

Para remover congestionamentos de ar, os utilitários de aquecimento estão equipados com saídas de ar automáticas:

Onde colocar a bomba de circulação?

Na maioria das vezes, a bomba de circulação é instalada no retorno e não no suprimento. Acredita-se que exista um risco menor de desgaste rápido e danos ao dispositivo, uma vez que o líquido de arrefecimento já esfriou. Porém, para bombas modernas, isso não é necessário, pois lá são instalados rolamentos com a chamada lubrificação com água. Eles já foram projetados especificamente para essas condições operacionais.

Isso significa que é possível instalar uma bomba de circulação na alimentação, especialmente porque aqui a pressão hidrostática do sistema é menor. O local de instalação do dispositivo divide condicionalmente o sistema em duas partes: a área de descarga e a área de sucção. A bomba instalada no suprimento, imediatamente após o tanque de expansão, bombeia água do reservatório e bombeia para o sistema.

A bomba de circulação no sistema de aquecimento divide o circuito em duas partes: a região de descarga, na qual o refrigerante entra, e a região de vácuo, da qual é bombeado.

Se a bomba estiver instalada na linha de retorno em frente ao tanque de expansão, ela bombeará água para o tanque, bombeando-a para fora do sistema. A compreensão deste ponto ajudará a levar em consideração os recursos da pressão hidráulica em vários pontos do sistema. Quando a bomba está funcionando, a pressão dinâmica no sistema com uma quantidade inalterada de líquido de refrigeração permanece constante.

É importante não apenas escolher o melhor local para a instalação do equipamento de bombeamento, mas também instalá-lo corretamente. Recomendamos que você se familiarize com as nuances instalação de bomba de circulação.

O tanque de expansão cria a chamada pressão estática. Em relação a esse indicador, um aumento da pressão hidráulica é criado na área de descarga do sistema de aquecimento e uma pressão mais baixa é criada na região de rarefação.

O vácuo pode ser tão forte que atinge a pressão atmosférica ou até mais baixa, e isso cria as condições para que o ar entre no sistema a partir do espaço circundante.

Na região de aumento da pressão, o ar pode, pelo contrário, ser empurrado para fora do sistema; às vezes, é observada a ebulição do líquido de refrigeração. Tudo isso pode levar à operação incorreta do equipamento de aquecimento. Para evitar tais problemas, deve ser fornecida sobrepressão na área de sucção.

Para fazer isso, você pode usar uma das seguintes soluções:

• elevar o tanque de expansão a uma altura de pelo menos 80 cm do nível dos tubos de aquecimento;
• coloque a unidade no ponto mais alto do sistema;
• desconecte o tubo de acionamento da alimentação e transfira-o para a linha de retorno após a bomba;
• instale a bomba não no retorno, mas no fluxo.

Está longe de ser sempre possível elevar o tanque de expansão a uma altura suficiente. Geralmente eles colocam no sótão, se houver espaço necessário. Ao mesmo tempo, é importante seguir as regras de montagem do inversor para garantir seu bom funcionamento.

Recomendações detalhadas sobre a instalação e a conexão do tanque de expansão que fornecemos em nosso outro artigo.

Se o sótão não estiver aquecido, a unidade terá que ser isolada. É bastante difícil reorganizar o tanque no ponto mais alto do sistema de circulação forçada se ele foi criado anteriormente como natural.

Teremos que refazer parte da tubulação para que a inclinação do tubo seja direcionada para a caldeira. Em sistemas naturais, o viés geralmente é feito para a caldeira.

Um tanque de expansão instalado na sala não precisa de proteção adicional, mas se for instalado em um sótão sem aquecimento, você deverá cuidar do isolamento térmico deste dispositivo

Geralmente não é difícil mudar a posição do bico do tanque da alimentação para o retorno. E é tão simples de implementar a última opção: incorporar a bomba de circulação na linha de suprimento atrás do tanque de expansão.

Em tal situação, é recomendável escolher o modelo de bomba mais confiável, que por um longo período poderá transferir o contato com o líquido de refrigeração quente.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Você pode encontrar informações interessantes sobre sistemas de aquecimento forçado neste vídeo:

Informações mais detalhadas sobre os cálculos necessários ao escolher uma bomba de circulação estão aqui:

Neste vídeo, o dispositivo e o procedimento de instalação da bomba de circulação são descritos em detalhes:

Os sistemas de aquecimento forçado não são tão complexos quanto parecem à primeira vista. Mas, para realizar tal tarefa, é necessário executar corretamente os cálculos e elaborar um projeto competente. Nessas condições, você pode fornecer à sua casa aquecimento confiável e eficiente.

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