Sistema de calefacció de circulació forçada i els seus esquemes

Com funciona el sistema de calefacció de circulació natural

La tasca principal del sistema de calefacció d’aigua - això fa que el refrigerant circuli per les canonades. Perquè la casa s’escalfi, l’aigua calenta de la caldera ha de fluir cap a les canonades i els radiadors. El sistema de calefacció de circulació natural funciona segons el principi de gravetat. El líquid es mou a través de les canonades de manera gravitària sense utilitzar una bomba. La densitat i el pes del líquid disminueixen quan s’escalfa i, després de refredar-se, torna al seu estat original.

En aquest dispositiu, pràcticament no hi ha pressió. Segons els càlculs, es pot veure que amb una pressió d’una columna d’aigua de 10 metres hi ha una pressió d’1 atmosfera. Resulta que al dispositiu de calefacció d’una casa d’un pis la pressió oscil·larà entre 0,5 i 0,7 atm i en una casa de dos pisos, no més de 1 atm.

Avantatges i desavantatges de la calefacció de circulació natural

Com passa amb qualsevol dispositiu, l'escalfament d'aigua amb circulació natural té els seus avantatges, però també els seus inconvenients. Per què és bo el sistema?

1. Instal·lació i manteniment senzills, fàcil posada en marxa del sistema. Tota la instal·lació la podeu fer vosaltres mateixos.
2. No cal comprar equips cars.
3. El sistema funciona de manera estable. El portador de calor proporciona la màxima producció de calor i manté la temperatura requerida a l'habitació.
4. Sense dependència de l’electricitat. El dispositiu continuarà funcionant si es tanca l’alimentació.
5. Si la casa està ben aïllada, amb aquest sistema podeu estalviar molt.
6. Cap bomba que faci molt de soroll.
7. Si el manteniment es realitza a temps, el dispositiu de calefacció pot funcionar durant més de 35 anys.

Contres del sistema:

• Tot i que el sistema de calefacció requereix pocs materials, els costos seran molt més elevats quan disminueixi la resistència local de la canonada. Perquè haurà d’instal·lar canonades més grans.
• La casa s’escalfa molt més lentament.
• Si les canonades passen per habitacions sense calefacció, aquestes zones haurien d’estar aïllades. En cas contrari, hi ha el risc que el líquid es congeli.
• Aquest sistema de calefacció només és adequat per a cases particulars amb una superfície no superior a 100 m². m, ja que opera en un radi de fins a 30 metres. Això es deu al fet que el sistema té un petit cap circular.
• La condició principal és un altell a la casa. Allà s’instal·la el tanc d’expansió.

Esquema d’un sistema de calefacció de dues canonades d’una casa d’un pis

Si escolliu un sistema d’una sola canonada, val la pena considerar la possibilitat de desconnectar cada bateria (per a reparacions, ajustant la temperatura a l’habitació)

Això s’utilitza relativament rarament a causa de la seva baixa eficiència. És una autopista al llarg de les parets, que passa per sota de tots els radiadors. De cadascun d’ells s’hi munten canonades de derivació, a través de les quals es subministra i elimina el refrigerant. Com que el refrigerant més calent entra als primers radiadors, donant-los part de la calor, l’aigua ja es refreda fins a aquest últim. Com a resultat, la casa s’escalfarà de manera desigual i les habitacions més allunyades de la caldera s’escalfaran molt més temps. El millor de tot és que aquest esquema és adequat per a una casa d’un pis amb una superfície reduïda, ja que reduirà els costos d’instal·lació. Hi ha una altra versió de l’esquema d’una canonada: quan el radiador es talla a la canonada. L’inconvenient d’aquest mètode és la impossibilitat d’apagar un dels radiadors per no aturar tot el sistema.

En triar un sistema de dues canonades, podeu connectar radiadors de qualsevol manera: diagonal, lateral, inferior

Tipus de sistemes de circulació natural

Abans de crear un circuit per escalfar una casa particular, primer calculeu la quantitat de calor necessària per al local. El càlcul inclou dades sobre la caldera, col·locació i diàmetre de les canonades, així com el nivell d’aïllament tèrmic de les parets exteriors. Fins i tot els errors més petits en els càlculs poden afectar la qualitat de la calefacció de la llar. Per tant, és millor que tots els càlculs els realitzin especialistes. Els sistemes de calefacció són de diversos tipus:

• Tipus obert i tancat (difereixen segons els tancs d’expansió).
• Tipus d’un i dos tubs (els radiadors de calefacció es connecten de diferents maneres).

Sistema obert

El dispositiu obert inclou un dipòsit (tanc obert), que està equipat amb una canonada (desbordament d'emergència). La canonada es connecta a la xarxa de clavegueram o es treu al carrer. El dipòsit s’instal·la sota el sostre, de vegades a les golfes. Un tanc obert es pot fabricar de qualsevol mida amb les seves pròpies mans, que és el seu principal avantatge. Té un preu assequible... Inconvenients del dispositiu:

• Cal afegir constantment aigua a un tanc de tipus obert, ja que s’evapora ràpidament. Per no afegir aigua constantment a mà, es pot portar una canonada d’aigua al dipòsit.
• Sovint, es forma corrosió als elements metàl·lics del circuit. A causa del fet que l’oxigen flueix constantment al tanc obert.
• L’aire entra a la canonada. Si fixeu els radiadors a una pendent lleugera i instal·leu reixetes d’aire automàtiques, podeu eliminar el problema.

Sistema tancat

Sistema de circulació natural un refrigerant de tipus tancat és adequat tant per a cases d’un pis com de dues plantes. S'instal·la un tanc de membrana al circuit de calefacció. Gràcies al tanc, les parts metàl·liques del dispositiu són menys susceptibles a la corrosió. Un dispositiu tancat funciona de la següent manera:

1. El tanc tancat de diafragma flexible és un tanc d’expansió del diafragma. La membrana crea dues seccions al tanc. La primera secció és per al refrigerant, l’altra conté aire o nitrogen. Durant l'expansió del refrigerant, l'excés d'aigua del circuit de calefacció entra al dipòsit.
2. La membrana comença a estirar-se a causa de l’aigua calenta i el gas de la segona part comença a reduir-se.
3. Quan l'aigua es refreda, el gas torna a augmentar i empeny el refrigerant cap al sistema. Així, hi ha un ompliment continu del circuit d’aigua amb el refrigerant.

Si escolliu entre un sistema obert i un sistema tancat, és més barat comprar o crear un tanc obert amb les vostres pròpies mans. El tanc de diafragma costa diverses vegades més, de manera que poques vegades s’utilitza.

Un sistema de canonada

Per a cases d’una sola planta amb una superfície reduïda, s’adapta la calefacció a una sola canonada. En una casa de dues plantes, aquest tipus de calefacció serà ineficaç. Els avantatges del sistema són una instal·lació econòmica, un disseny senzill, les canonades no s’instal·len sota el sostre, cosa que significa que l’interior general de la sala no es deteriorarà. El tipus de calefacció de tipus unipolar funciona segons el principi següent:

• El líquid puja al llarg de la secció vertical de la canonada.
• A continuació, el refrigerant es mou cap a una canonada horitzontal. Aquesta canonada connecta els radiadors de calefacció.
• El líquid refredat torna a la caldera des del radiador exterior.

Aquest sistema té els seus inconvenients. Com més augmenta el subministrament, més baixa serà la temperatura dels radiadors. Els bypass ajudaran a augmentar la productivitat. Per establir un escalfament uniforme de la casa, els ponts es col·loquen als llocs on es connecten els radiadors. Fins i tot després de fer càlculs precisos, un tipus de sistema d'un tub serà ineficaç si una casa d'un pis té més de tres habitacions. El problema es pot resoldre actualitzant el sistema amb una bomba circular.

Esquema de calefacció d’aigua de dues canonades per a una casa privada amb circulació natural

El tipus de calefacció de dues canonades és adequat per escalfar una casa de dos pisos. Si comparem un sistema d’un i dos tubs, al segon: el líquid es subministra a tots els radiadors en calent.El circuit de dues canonades té un disseny especial format per dues canonades. Un de subministrament i l’altre de devolució. Es connecta una canonada de subministrament a cada dispositiu de calefacció. La connexió es realitza mitjançant un toc d’entrada independent. I la canonada de retorn es connecta per separat. Els avantatges d’un sistema de calefacció amb cablejat superior i inferior són que la seva instal·lació és molt senzilla i les característiques de funcionament són efectives. Amb un sistema com aquest:

1. És possible no afegir seccions addicionals al radiador per millorar la calefacció.
2. A diferència d’un circuit d’una sola canonada, s’utilitzen canonades d’un diàmetre menor per col·locar la canonada en aquest sistema.
3. Fàcil ajust del sistema.
4. La calor es distribueix uniformement.

Actualment, és possible crear amb les seves pròpies mans un tipus de calefacció de dues canonades amb circulació natural... Per a la seva fabricació s’utilitzen tubs d’acer o polímers..

Esquema de càlcul d’un sistema de calefacció amb circulació natural

El més difícil en el disseny d’un sistema de calefacció és el càlcul correcte. El rendiment del dispositiu depèn de la longitud i l’angle de les canonades, així com del nombre de voltes que hi ha. Cal saber-ho perquè no hi ha pressió al circuit. Què cal tenir en compte a l’hora d’elaborar un diagrama i un càlcul:

1. Quin és el diàmetre de les canonades i el material amb què estan fabricades.
2. Angle d'inclinació de canonades.
3. Tipus de refrigerants.
4. Mètodes de subministrament de refrigerant.

Beneficis de la circulació forçada

La diferència entre l’esquema amb circulació forçada és la instal·lació al sistema de bomba

L'eficiència d'un sistema amb circulació forçada del refrigerant s'aconsegueix gràcies a la capacitat de controlar i configurar el nivell de calefacció desitjat a cada habitació i per a cada radiador. Des del punt de vista del propietari, aquest matís de vegades actua com un factor decisiu a l’hora d’escollir el tipus de sistema. En referència a altres avantatges d’un sistema de calefacció de circulació forçada per a una casa d’un pis, cal destacar:

1. Es permet utilitzar canonades de qualsevol diàmetre, mentre que en un sistema amb circulació natural, han de ser de gran diàmetre i situades en pendent.
2. La línia es pot col·locar en qualsevol pla (horitzontalment, verticalment), es poden col·locar canonades al terra, col·locar-les a un nivell mínim-baix i es pot instal·lar un sistema de sòl càlid. A causa de la injecció del refrigerant, l’aigua, en qualsevol cas, es destinarà als radiadors.
3. A causa de l'ús de canonades de petit diàmetre, el sistema no requereix alimentació amb una gran quantitat d'aigua.

4. 

   Per a un sistema amb circulació forçada, no cal instal·lar canonades amb pendent i col·locar el dipòsit al punt més alt

   Possibilitat d’instal·lar una font de calefacció automatitzada (caldera), que escalfarà el refrigerant de manera independent segons els paràmetres establerts.

5. Possibilitat de connectar dispositius de control de temperatura remots (regulador de sala).

Analitzant les deficiències de l’esquema de circulació forçada, cal destacar les principals. En primer lloc, si no hi ha electricitat, no hi haurà calefacció a la casa. No es recomana utilitzar aquest sistema si la zona té talls elèctrics. Els experts observen un altre inconvenient: la creació de soroll durant el funcionament de la bomba de circulació. Però es pot resoldre. Per exemple, instal·lant una caldera i una bomba en un edifici no residencial, sala de calderes, soterrani.

Triant opcions modernes per a calderes, heu de saber que gairebé totes estan equipades amb una bomba incorporada. Funciona, per descomptat, no en silenci, però no tan fort com per considerar-se un problema. Per exemple, una campana extractora a la cuina fa molt més soroll.

Quin és el millor material de canonada?

El mètode d’instal·lació del circuit, la protecció contra la corrosió i la resistència hidràulica, tots aquests indicadors dependran del material del qual estigui feta la canonada. Per al sistema de calefacció, podeu utilitzar polipropilè, tubs d’acer, metall-plàstic i coure.

• Material de polipropilè. Els tubs de polipropilè suporten bé les altes temperatures, tenen una llarga vida útil (més de 25 anys) i són suaus a l’interior. La instal·lació requereix eines especials i és costosa.
• Acer. Tot i que aquestes canonades són bastant resistents i tenen un preu assequible, són propenses a la corrosió i al creixement excessiu. A més, la instal·lació requereix soldadura o accessoris múltiples.
• Metall-plàstic. Els tubs lleugers tenen una superfície interior perfectament llisa. Com a resultat, estan lliures de corrosió i dipòsits. Però després de la instal·lació, haureu de tirar constantment dels accessoris roscats, cosa que suposa un gran inconvenient. La seva vida útil és d’uns 15 anys i, per a les canonades, és molt curta. Tenen un cost elevat.
• Tubs de coure. Les canonades de coure tenen un aspecte preciós i una vida útil de més de 100 anys. La soldadura s’utilitza per a la instal·lació, amb un cost molt costós.

Per determinar quin diàmetre de canonada adequat per escalfar la vostra llar, heu de saber que:

1. El diàmetre de la canonada es selecciona segons el material a partir del qual es fabriquen les canonades i a partir dels càlculs d’enginyeria tèrmica.
2. Calculeu la quantitat de calor necessària per a l'habitació i afegiu un 20% al resultat.
3. Utilitzant els valors indicats a les taules SNiP, es calcula la secció transversal de la canonada. Per al càlcul, es prenen lectures de la capacitat tèrmica i la mida de la canonada (secció interna).

Si, després de cada ramificació, instal·leu la canonada d’alimentació 1 mida més petita que l’anterior, la circulació de l’intercanviador de calor esdevindrà diverses vegades més intensa. El tub de retorn es munta amb una extensió. Es calcula el diàmetre mínim de dues canonades. Seguint els valors obtinguts, s’estableix la seva mida per a cada secció de canonada.

Mètodes de subministrament de refrigerant

El mitjà de calefacció pot circular des de la caldera fins al dispositiu de calefacció de dues maneres. A través del farciment inferior o superior.

• Emplenament inferior. Aquest mètode d’ompliment només s’utilitza per a sistemes d’un tub. La canonada es col·loca al nivell del terra, mentre que les canonades verticals es poden ometre. El farciment inferior no és efectiu sense una bomba circular.
• Farciment superior. S’utilitzen tant per a sistemes d’un tub com de dos tubs. A causa del fet que la canonada de distribució s’instal·la sota el sostre, el refrigerant calent es subministra activament a cada radiador. A més, refredant-se, l'aigua entra en una canonada de retorn muntada al terra.

Esquemes de cablejat de circuits

Esquema de calefacció d’una casa privada amb caldera de gas

Segons el mètode de connexió de radiadors de calefacció, és habitual distingir dos esquemes per instal·lar circuits de sistemes de calefacció: un tub i dos tubs.

Un conjunt de muntatge monocomunicat de bricolatge es caracteritza per una disposició seqüencial de dispositius de calefacció al circuit de subministrament. Després d’haver passat del punt superior per tots els radiadors (línia vermella), l’aigua torna al llarg de la línia de retorn (línia blava) fins a la caldera.

Esquema d'un tub d'un sistema d'escalfament per gravetat

En un sistema de dues canonades, s’instal·len dos circuits de circulació separats. Un refrigerant calent flueix a través d'un, subministrant calor als radiadors, al llarg de l'altre circuit; l'aigua refrigerada s'envia des dels radiadors a la caldera.

La figura següent mostra un sistema de calefacció de dues canonades per a una casa de dues plantes. La distribució del refrigerant (línia vermella) pels radiadors comença des de l’alçada màxima H, que proporciona el cap de circulació requerit. El refrigerant refrigerat (línia blava) es recull a la línia de retorn i es dirigeix ​​a l’entrada de la caldera.

Esquema de dues canonades d’un sistema de calefacció per gravetat