Sistemas de calefacción por circulación natural
El sistema de calefacción de circulación natural se generalizó en el período anterior a la guerra debido a su eficiencia, simplicidad y confiabilidad. Muy a menudo, este tipo de sistema de calefacción se usa en casas de verano, así como en casas de campo debido a los frecuentes cortes de energía en tales instalaciones. Estos sistemas se dividen convencionalmente en dos tipos: con suministro de agua inferior y superior. Para determinar con la elección del tipo de sistema de calefacción, es necesario considerar sus diferencias, características y alcance.
Diagrama esquemático de calefacción con circulación natural del refrigerante.
Sistemas de calefacción por circulación natural
Sistemas de calefacción con suministro de agua superior
El medio de calentamiento, en este caso agua, debe calentarse y suministrarse a la parte superior del sistema de calefacción a través de una tubería. La tubería utilizada para suministrar agua debe tener un diámetro mayor en comparación con las tuberías que se encargan de suministrar agua al radiador. Esto es necesario para lograr la mayor resistencia al intercambio de calor. Las tuberías horizontales deben instalarse con una pendiente mínima de un centímetro por metro de accesorio.
El tanque de expansión debe instalarse en la parte superior del sistema: realizará la función de recibir vapor y exceso de calor; esto es necesario debido a la propiedad del agua de expandirse cuando se calienta y entrar en estado de vapor. El tanque debe tener un grifo de drenaje y una tapa o válvula en la parte superior. Una vez que el agua se calienta, se distribuye a través de la tubería de suministro a los elevadores y radiadores.
Consejo: si vas a utilizar un sistema de calefacción con circulación de agua natural, recuerda que los radiadores deben conectarse mediante un método diagonal
Después del calentamiento directo de la habitación, el agua fluye hacia la caldera a través de una tubería especializada: la línea de retorno. Aquí se recalienta y se repite el ciclo de movimiento del agua. La caldera para calefacción se encuentra en la parte más baja del sistema, debajo de los radiadores. Por lo general, estos elementos se instalan en salas de calderas, para las cuales se asignan sótanos.
Esquemas de calefacción de una y dos tuberías.
Al desarrollar un esquema de calefacción para una casa con circulación de agua natural, es posible diseñar uno o varios circuitos separados. Pueden diferir significativamente entre sí. Independientemente de la longitud, la cantidad de radiadores y otros parámetros, se realizan de acuerdo con un esquema de una o dos tuberías.
Circuito de línea única
Un sistema de calefacción que utiliza la misma tubería para el suministro secuencial de agua a los radiadores se denomina tubería única. La opción de un solo tubo más simple es calentar con tubos de metal sin el uso de radiadores.
Esta es la forma más barata y menos problemática de solucionar la calefacción de la casa a la hora de optar por la circulación natural del refrigerante. La única desventaja significativa es la aparición de tuberías voluminosas.
En el caso más económico con radiadores de calefacción, el agua caliente fluye secuencialmente a través de cada dispositivo. Aquí, se requiere un número mínimo de tuberías y válvulas.
A medida que pasa, se enfría, por lo que los radiadores posteriores reciben agua más fría, lo que debe tenerse en cuenta a la hora de calcular el número de tramos.
Un sistema simple de una tubería (arriba) requiere una cantidad mínima de trabajo de instalación e inversión.Una opción más compleja y costosa en la parte inferior le permite apagar los radiadores sin detener todo el sistema.
La forma más eficaz de conectar dispositivos de calefacción a una red de un solo tubo se considera una opción diagonal.
De acuerdo con este esquema de circuitos de calefacción con un tipo de circulación natural, el agua caliente ingresa al radiador desde arriba, después de enfriarse se descarga a través de la tubería de derivación ubicada en la parte inferior. Al pasar de esta manera, el agua calentada emite la máxima cantidad de calor.
Con la conexión inferior a la batería tanto de la entrada como de la salida, la transferencia de calor se reduce significativamente, porque el refrigerante calentado tiene que durar el mayor tiempo posible. Debido al enfriamiento significativo en tales circuitos, no se utilizan baterías con una gran cantidad de secciones.
"Leningradka" se caracteriza por impresionantes pérdidas de calor, que deben tenerse en cuenta al calcular el sistema. Su ventaja es que cuando se utilizan válvulas de cierre en las boquillas de entrada y salida, los dispositivos se pueden apagar selectivamente para realizar reparaciones sin detener el ciclo de calentamiento (+)
Los circuitos de calefacción con una conexión similar de radiadores se denominan "". A pesar de las pérdidas de calor notadas, se prefieren en la disposición de los sistemas de calefacción de apartamentos, lo que se debe al tipo más estético de tendido de tuberías.
Una desventaja significativa de las redes monotubo es la imposibilidad de apagar una de las secciones de calefacción sin detener la circulación de agua en todo el circuito.
Por lo tanto, generalmente se usa una modernización del esquema clásico con la instalación de "" para desviar el radiador usando una derivación con dos válvulas de bola o una válvula de tres vías. Esto le permite regular el suministro de agua al radiador, hasta su apagado completo.
Para edificios de dos o más pisos, se utilizan variantes de un esquema de un tubo con elevadores verticales. En este caso, la distribución del agua caliente es más uniforme que con los elevadores horizontales. Además, las contrahuellas verticales se alargan menos y encajan mejor en el interior de la casa.
Un esquema de tubería única con cableado vertical se usa con éxito cuando se calientan habitaciones de dos pisos mediante circulación natural. Se presenta una opción con la capacidad de apagar los radiadores superiores.
Opción de tubería de retorno
Cuando se usa una tubería para suministrar agua caliente a los radiadores, y la segunda se usa para desviar agua enfriada a una caldera o estufa, dicho esquema de calefacción se denomina esquema de calefacción de dos tuberías. Un sistema similar en presencia de radiadores de calefacción se usa con más frecuencia que uno de una tubería.
Es más caro, ya que requiere la instalación de una tubería adicional, pero tiene una serie de ventajas importantes:
- distribución de temperatura más uniforme
refrigerante suministrado a los radiadores; - más fácil de calcular
dependencia de los parámetros del radiador en el área de la habitación calentada y los valores de temperatura requeridos; - regulación más eficiente del suministro de calor
a cada radiador.
Dependiendo de la dirección del movimiento del agua enfriada relativamente caliente, se subdivide en asociada y callejón sin salida. En los circuitos asociados, el movimiento del agua fría se produce en la misma dirección que el agua caliente, por lo que la duración del ciclo para todo el circuito es la misma.
En los esquemas sin salida, el agua enfriada se mueve hacia la caliente, por lo tanto, la duración de los ciclos de circulación del refrigerante difiere para diferentes radiadores. Dado que la velocidad en el sistema es baja, el tiempo de calentamiento puede diferir significativamente. Los radiadores con un ciclo de agua más corto se calentarán más rápido.
Al elegir un callejón sin salida y los esquemas de calefacción asociados, proceden principalmente de la conveniencia de realizar una tubería de retorno
Hay dos tipos de ubicación del suministro en relación con los radiadores de calefacción: superior e inferior.Con la conexión superior, la tubería de suministro de agua caliente se encuentra por encima de los radiadores de calefacción, y con la conexión inferior, es más baja.
Con una conexión inferior, es posible eliminar el aire a través de los radiadores y no es necesario colocar tuberías en la parte superior, lo que es bueno desde el punto de vista del diseño de la habitación.
Sin embargo, sin un colector fuera de control, la caída de presión será mucho menor que cuando se usa la línea superior. Por lo tanto, la conexión inferior prácticamente no se usa al calentar locales de acuerdo con el principio de circulación natural.
Sistemas de calefacción con suministro de agua por el fondo.
Un sistema en el que el medio de calefacción se suministra desde abajo se usa generalmente para calentar casas donde no hay espacio en el ático o el acceso al mismo está cerrado. La principal diferencia entre el sistema de calefacción presentado es que las tuberías se colocan debajo de los radiadores. También hay un tanque de expansión, que se instala en el nivel superior del sistema; por lo general, los cuartos de servicio se utilizan para esto. Si, al mismo tiempo, no hay circulación de agua en el sistema de calefacción, lo que debería ocurrir naturalmente, entonces se crea por la fuerza.
Sistemas de calefacción de circulación forzada
Un sistema de calefacción de circulación forzada estándar funciona con los mismos métodos de conexión. La diferencia es que debido a la gran longitud de este sistema o la ausencia de condiciones naturales, es necesario incluir una bomba en el sistema para crear una pendiente de las tuberías. La bomba de circulación está montada en la tubería principal, lo que ayuda a aumentar la vida útil del sistema de calefacción. El uso de una bomba ayuda no solo a aumentar la eficiencia de calefacción, sino también a reducir el número de líneas. Un sistema de circulación forzada tiene la capacidad de calentar no solo varias habitaciones, sino incluso una casa con varios pisos.
Sistemas de calefacción de circulación forzada
Para producir un trabajo de alta calidad de este tipo de sistema, necesita una fuente de alimentación continua. Se requiere la instalación de una bomba de circulación en el sistema de calefacción para crear una circulación forzada de agua en un circuito cerrado. En este tipo de sistema, la bomba es el componente central entre los equipos. Cabe señalar que la bomba de circulación puede no diferir en un rendimiento significativo: su potencia solo es necesaria para dirigir el líquido hacia la tubería de suministro. La misma presión empuja el agua en sentido contrario, ya que el sistema está cerrado.
La bomba de circulación es necesaria para garantizar el buen funcionamiento del sistema de calefacción, por lo tanto, debe corresponder completamente al sistema en el que se realiza la instalación. Debido a su funcionalidad, este tipo de bomba se puede utilizar en cualquier lugar en una amplia variedad de tuberías.
Sistemas de depuración y circulación de agua de piscina
Sin embargo, solo unos días después de llenar el tazón, comienza la decepción. Esto se debe a que la piscina, especialmente al aire libre, es propensa a la contaminación. Determinó que el agua de la piscina es biológicamente activa y todos los días entran inevitablemente sustancias orgánicas e inorgánicas, provenientes del medio ambiente (por ejemplo, hojas caídas o insectos) o traídos por los bañistas (cabello, cremas, lociones, etc.). Lo primero que le viene a la mente a un propietario sin experiencia es simplemente drenar el agua (y regar el jardín al mismo tiempo) y volver a llenar la piscina. Cree que, después de haber realizado este procedimiento 2-3 veces, incluso para una piscina para niños pequeños, se dará cuenta de la inutilidad y el tedio de este enfoque. Por lo tanto, los fabricantes desarrollan e implementan complejos completos de medidas físicas y químicas para el tratamiento del agua.Realizar operaciones sencillas asegurará que durante mucho tiempo el agua de la piscina esté en perfectas condiciones, permanezca cristalina y fresca.
Esquemas de circulación de agua de piscina
Para mantener la piscina limpia, se requieren sistemas de circulación (entrada y retorno de agua).
Hay dos esquemas para hacer circular el agua en una piscina estacionaria: skimmer y desbordamiento.
¿Qué es un skimmer? Traducido del inglés skimmer - "deslizándose sobre la superficie del agua". Hermoso, ¿no? Casi surfeando. En la vida real, el skimmer es un pariente lejano del desbordamiento de la bañera. Es una caja de metal o plástico con un ancho de 15 a 50 cm con una ventana de toma de agua y un recolector de residuos flotantes. Se coloca en la pared del cuenco unos centímetros por debajo del borde de la piscina. La capa superior de agua más contaminada se elimina de la piscina a través del skimmer. El agua se introduce en el skimmer por medio de la bomba de la unidad de filtrado y pasa a través de un tamiz que retiene los residuos flotantes. Para limpiar no solo las capas superiores de agua, sino también las inferiores, el skimmer está conectado al desagüe inferior. Los skimmers difieren en capacidad, cuyo valor máximo es de 12 m3 / h. El número de skimmers depende del tamaño de la piscina: 1 skimmer debe caer sobre 30–40 m2 de superficie de agua.
Luego el agua ingresa a la filtración, calentamiento y desinfección y regresa a la piscina a través de las boquillas. El número de boquillas de retorno depende tanto de la superficie del agua como de la profundidad de la piscina. Para profundidades inferiores a 1,35 m, se requiere una boquilla por 6 m2, para profundidades más profundas una boquilla por 8-10 m2.
El movimiento del agua en piscinas con skimmer se produce de una pared a otra, lo que limita el uso de este esquema cuando la piscina tiene una forma compleja (por ejemplo, ochos, estrellas) o grandes tamaños. En este caso, el agua tibia no se puede distribuir uniformemente por toda la piscina. Por lo tanto, el método del skimmer se utiliza con mayor frecuencia en piscinas privadas. En piscinas grandes y curvas, es más conveniente utilizar un método de desbordamiento para tomar agua para la limpieza.
En el sistema de rebosadero, el agua fluye a través de canales ubicados alrededor del perímetro de la piscina hacia el tanque de expansión. El agua del tanque fluye por gravedad hacia la unidad de filtrado, se purifica y se vierte a la piscina a través de boquillas de retorno, que generalmente se encuentran en el fondo. Así, el agua filtrada y calentada se distribuye uniformemente por toda la piscina. Este esquema es más complicado y cuesta alrededor de un 30% más que un skimmer, pero permite que el agua circule en piscinas de cualquier forma y tamaño.
Métodos de tratamiento de agua
Para el funcionamiento normal de la piscina, además del sistema de circulación, definitivamente se necesitan dos sistemas más. El primero es el "corazón" de la piscina: el sistema de filtración. Lo proporciona una instalación, cuyo elemento filtrante es arena de cuarzo o un cartucho. Las unidades de filtración se pueden abisagrar. Para limpiar el filtro, hay un modo de retrolavado, que se activa manualmente (al menos una vez a la semana o según lo indique un manómetro) o automáticamente. El retrolavado toma solo 3-4 minutos.
El segundo elemento obligatorio de cualquier piscina es un sistema de desinfección.
Cabe señalar que el esquema de purificación actualmente extendido basado en la filtración mecánica y la cloración asegura la producción de agua clara de calidad satisfactoria. Al mismo tiempo, es bien conocido el reverso del método de cloración: la formación de compuestos tóxicos en el agua. Al mismo tiempo, se debe tener en cuenta el hecho de que cuando se utilizan tales sistemas, no se puede lograr una desinfección completa y los microorganismos que retienen la viabilidad pueden permanecer en el agua.Por eso, los expertos recomiendan métodos de desinfección más efectivos para obtener agua de alta calidad.
Estos incluyen una unidad de desinfección ultravioleta. Consta de una cámara de desinfección, un panel de control remoto y una unidad de lavado. Las lámparas de mercurio de descarga de gas se encuentran dentro de la cámara de acero, que son una fuente de radiación ultravioleta (UV) bactericida. Usando el panel de control, configure el modo automático o manual del sistema. El bloque de lavado está diseñado para limpiar la cámara de desinfección. El agua que pasa a través de la cámara de desinfección se irradia continuamente con luz ultravioleta, que mata casi todos los microorganismos en el agua. Los rayos ultravioleta, que actúan solo sobre los microorganismos vivos, no afectan la composición química y las propiedades físicas del agua. Este método de limpieza no requiere equipos complejos y se puede usar fácilmente en complejos de tratamiento de agua domésticos en casas privadas.
Los sistemas de ozonización se consideran el método de tratamiento de agua de más alta tecnología en la actualidad.
El efecto bactericida del ozono está asociado con la penetración activa de esta forma químicamente activa de oxígeno a través de las membranas celulares y la posterior oxidación de sustancias orgánicas, lo que provoca la muerte de la célula bacteriana. Junto con la desinfección, la ozonización combate las algas, mejora el sabor y elimina los olores del agua. El ozono tiene las siguientes ventajas en comparación con el cloro: el ozono reacciona a la contaminación entre 15 y 20 veces más rápido que el cloro, mientras que se necesita 2,5 veces menos; no irrita la piel, los pulmones y los ojos, no altera el equilibrio del pH, es seguro para el medio ambiente. La ozonización aumenta el contenido de oxígeno disuelto en el agua, lo que contribuye al retorno del frescor, característico de las fuentes naturales puras, al agua purificada por ozono. Los fabricantes ofrecen tanto sistemas completos de ozono como tratamiento parcial del agua con ozono.
En general, el proceso de tratamiento del agua de la piscina consta de varias etapas: filtración con coagulación para eliminar impurezas mecánicas; desinfección con ozono, radiación ultravioleta u otros métodos; calentar agua a la temperatura requerida; dosificación de productos químicos para regular el nivel de pH; dispensar desinfectantes antes de introducir agua en el bol para asegurar la neutralización de las bacterias introducidas por los bañistas. El costo del equipo para la purificación de agua se puede dividir condicionalmente en tres clases de precios: economía: desde 1,5 mil pies cúbicos. Es decir, el estándar es de unos 4 mil. e. y prima - de 7 mil. mi.
Elegir una bomba de circulación para un sistema de calefacción.
Para seleccionar una bomba de circulación para un sistema de calefacción, es necesario realizar los cálculos adecuados. Tenga en cuenta que durante una hora, este elemento correrá tres veces más agua que su volumen total en el sistema. Por tanto, el volumen total de una cantidad adecuada de líquido es, en promedio, de 10 litros por cada kilovatio de potencia de la caldera de calefacción. El modelo de bomba requerido para el sistema de calefacción y su potencia están determinados por los parámetros de presión-flujo. La cabeza debe ser igual a la resistencia hidráulica del sistema de calefacción.
Bomba de circulación
Normalmente, la velocidad de carga del líquido en sistemas con circulación forzada es bastante baja, lo que da derecho a juzgar la baja pérdida de resistencia hidráulica, que no suele superar los 2 metros. La resistencia exacta no es fácil de calcular, por lo que el rendimiento de la bomba de circulación se determina en el punto medio. Para calcular el rendimiento, también se tienen en cuenta las dimensiones del área del objeto calefactor y la potencia que tiene la fuente de electricidad. Cabe recordar que una bomba solo es necesaria en un sistema de circulación forzada, un sistema de circulación natural no la necesita.
Instalación de la bomba de circulación: ¿a qué debe prestar atención?
Para instalar la bomba de circulación usted mismo, siga las siguientes recomendaciones:
- Para prolongar la vida útil de todo el sistema, instale un filtro para purificar el líquido frente a la bomba de circulación. el filtro debe instalarse en la tubería de succión;
- No elija para el sistema de calefacción una bomba de circulación con una potencia y capacidad superiores a las requeridas. De lo contrario, existe el riesgo de encontrar un ruido desagradable adicional durante su funcionamiento;
- Nunca encienda la bomba antes de llenar la tubería de calefacción con agua y quitarle el aire, esto puede provocar fallas en el equipo;
- instale la bomba en un área lo más cerca posible del tanque de expansión;
- al instalar una bomba en un sistema de calefacción cerrado, si es posible, instale una bomba en el retorno. Esto se debe al hecho de que esta sección de la línea tiene la temperatura más baja.
Instalación de una bomba de circulación.
Consejo: antes de poner en marcha el sistema de calefacción, lávelo con agua para eliminar las diversas partículas extrañas. No olvide que incluso una operación inactiva a corto plazo de la bomba de circulación en ausencia de líquido en el sistema puede provocar la falla de la bomba y otros elementos del sistema.
Casi todas las bombas de circulación en el mercado moderno están equipadas con comunicación con control automático de calderas para calefacción. Esta función proporciona a los propietarios la capacidad de regular la temperatura del aire en la instalación calentada cambiando la velocidad del movimiento del agua en el sistema de calefacción. Para tener en cuenta el nivel de consumo de calor en el local, se instalan medidores especiales, gracias a los cuales se controlan las pérdidas de calor derivadas del desgaste de la red. El circuito de calefacción en sí no está sujeto a cambios.
Puede familiarizarse con el método de instalación de la bomba de circulación usted mismo viendo el video:
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Organización de un circuito monotubo basado en una caldera eléctrica para una casa pequeña:
El funcionamiento de un sistema de dos tuberías para una casa de madera de un piso basado en una caldera de combustible sólido de combustión prolongada:
El uso de la circulación natural durante el movimiento del agua en el circuito de calefacción requiere cálculos precisos y un trabajo de instalación técnicamente competente. Cuando se cumplen estas condiciones, el sistema de calefacción calentará cualitativamente las instalaciones de una casa privada y aliviará a los propietarios del ruido de la bomba y la dependencia de la electricidad.
