Come montare in modo indipendente un sistema di riscaldamento a due tubi: istruzioni dettagliate con diagramma e calcoli

In cosa consiste il sistema e come funziona

Affinché il calore fluisca dal locale caldaia ai dispositivi di riscaldamento, nel sistema idrico viene utilizzato un intermediario: un liquido. Un portatore di calore di questo tipo si muove attraverso la tubazione e riscalda le stanze della casa, e tutte possono avere un'area diversa. Questo fattore rende popolare un tale sistema di riscaldamento.

Il movimento del liquido di raffreddamento può essere effettuato in modo naturale, la circolazione si basa sui principi della termodinamica. A causa della diversa densità di acqua fredda e riscaldata e della pendenza della tubazione, l'acqua si muove attraverso il sistema.

Uno degli elementi importanti del sistema di riscaldamento è un vaso di espansione aperto, che riceve il liquido riscaldato in eccesso. È questo elemento che stabilizza la pressione del refrigerante. La condizione principale è che il serbatoio si trovi nel punto più alto dell'impianto di riscaldamento.

La fornitura di calore aperta funziona secondo il seguente schema:

• La caldaia riscalda l'acqua e viene fornita agli apparecchi di riscaldamento presenti in ogni stanza della casa.
• Sulla via del ritorno, il liquido in eccesso entra nel vaso di espansione di tipo aperto, la sua temperatura scende e l'acqua ritorna in caldaia.

I sistemi di riscaldamento monotubo prevedono l'utilizzo di una linea per mandata e ritorno. I sistemi a due tubi hanno tubi di mandata e ritorno indipendenti. Quando si decide di montare in modo indipendente un sistema di riscaldamento dipendente, è meglio scegliere uno schema monotubo, è più semplice, più accessibile e ha un design elementare.

La fornitura di calore monotubo è costituita dai seguenti elementi:

• Caldaia di riscaldamento.
• Batterie o radiatori.
• Vaso di espansione.
• Tubi.

Uno schema semplificato implica l'uso di tubi con una sezione trasversale di 80-100 mm al posto dei radiatori, ma va tenuto presente che un tale sistema è meno efficiente durante il funzionamento.

Un sistema di riscaldamento aperto a due tubi con una pompa è più costoso in termini di materiale ed è caratterizzato da un'installazione complessa. Tuttavia, in questo caso, tutti gli svantaggi di un sistema monotubo vengono praticamente eliminati, il che consente di compensare i costi e la complessità del dispositivo. Tutti i dispositivi di riscaldamento ricevono un refrigerante con la stessa temperatura, mentre il liquido raffreddato viene inviato alla linea di ritorno.

Tipi di sistema a due tubi

A seconda del tipo di circuito, della direzione del flusso dell'acqua e dei metodi del suo movimento, del tipo di cablaggio e dello schema di installazione, i sistemi a due circuiti possono essere diversi. Comprendiamolo in modo più dettagliato.

Cablaggio del riscaldamento aperto e chiuso

Il cablaggio chiuso presuppone la presenza di un vaso di espansione a membrana, questo permette:

• azionare il sistema a pressione elevata;
• utilizzare non solo l'acqua come vettore di calore, ma anche uno speciale antigelo, caratterizzato da un basso punto di congelamento (solitamente fino a -40 ° C), nonché additivi e additivi specializzati.

Inoltre, il serbatoio a membrana può essere installato in qualsiasi punto della tubazione. Di solito è montato nella linea di ritorno, se c'è una pompa, immediatamente dopo.

Nel cablaggio aperto viene utilizzato un vaso di espansione di tipo aperto, installato nella parte superiore del sistema. Questo concetto implica la disposizione di ulteriori complessi di aria e drenaggio. L'apertura del circuito provoca:

• processi corrosivi dovuti all'elevata presenza di ossigeno;
• graduale evaporazione del liquido, che ne aumenta il consumo;
• quest'ultimo limita le possibilità di utilizzo di antigelo, i cui vapori non sono sicuri.

Il cablaggio chiuso è considerato più sicuro.

Movimento del liquido di raffreddamento: vicolo cieco e associato

I complessi a due tubi utilizzano uno dei due schemi per il movimento del liquido di raffreddamento:

• vicolo cieco (in arrivo);
• di passaggio, chiamato "anello di Tichelman".

In un sistema senza uscita, l'alimentazione del refrigerante e il ritorno fluiscono in direzioni diverse. Per facilitare il bilanciamento, sarà necessaria una valvola a spillo o una valvola termostatica su ciascuna batteria.

Lo schema del movimento di passaggio del liquido di raffreddamento è consigliato per impianti di riscaldamento particolarmente estesi. È più facile bilanciare e regolare e l'installazione di radiatori con lo stesso numero di sezioni bilancia automaticamente il circuito di riscaldamento.

Circolazione forzata e naturale

Per la circolazione naturale del liquido di raffreddamento, la tubazione viene posata con una pendenza e un serbatoio di espansione è installato nel punto superiore. Questo concetto è più spesso utilizzato per le case a un piano. Inoltre l'autonomia dell'impianto dall'elettricità consente di non preoccuparsi di spegnerlo.

Per organizzare un sistema di riscaldamento con circolazione forzata, una pompa è inoltre installata nella linea di ritorno, che fornisce un movimento del fluido più attivo.

In questo caso, è necessario installare sui radiatori delle valvole di sfiato dell'aria o dei rubinetti Mayevsky.

• Consente l'utilizzo di tubi di sezione ridotta. Sotto l'azione della pressione creata dalla pompa, il liquido di raffreddamento viene "spinto" senza difficoltà.
• Fornisce un mantenimento più accurato delle temperature impostate.
• Parallelamente, è possibile dotare un "pavimento caldo" dell'acqua.
• Il vaso di espansione può essere installato ovunque.

Tuttavia, il concetto di circolazione forzata dipende dall'elettricità. Per ridurre al minimo questa dipendenza, sarà necessario installare un gruppo di continuità aggiuntivo.

Gli edifici a due piani con riscaldamento a due tubi devono essere dotati di una pompa.

Tipo di cablaggio: superiore e inferiore

In base al metodo di approvvigionamento idrico, si distinguono i metodi di cablaggio superiore e inferiore.

Con l'alimentazione dall'alto, il tubo principale viene posizionato sotto il soffitto, da dove i tubi di alimentazione scendono ai radiatori. La linea di ritorno corre lungo il pavimento. A causa della differenza di altezza, viene creata la pressione della forza ottimale in modo da non ricorrere a un'installazione aggiuntiva della pompa.

Svantaggi del top routing:

• Questo schema di installazione non è consigliato per stanze piccole.
• Basso impatto estetico.
• Richiede più tubi.

Con una mandata di fondo, entrambe le linee si trovano in basso (a pavimento, in un sottocampo, in un seminterrato o in un locale interrato), mentre il tubo di alimentazione si trova più in alto del ritorno.

Questo concetto richiede un approccio responsabile alla posizione della caldaia e del serbatoio di espansione:

• la circolazione naturale obbliga a posizionare la caldaia al di sotto del livello dei radiatori;
• con circolazione forzata, la posizione della caldaia non ha importanza;
• il vaso di espansione è montato nel punto più alto dell'impianto.

Inoltre, lo schema di installazione con cablaggio inferiore:

• riduce al minimo il consumo di tubi;
• richiede il collegamento di una linea d'aria aggiuntiva, che consentirà di rimuovere l'aria dal circuito;
• disponibile per la realizzazione fai da te senza il coinvolgimento di professionisti;
• sembra esteticamente più gradevole.

Schema di montaggio: tipo di layout orizzontale e verticale

Secondo lo schema di installazione, i sistemi a due tubi sono divisi in verticale e orizzontale.

Il layout verticale è progettato per funzionare in edifici a più piani (due o più).

• Per collegare i radiatori di riscaldamento su ogni piano, sono necessari più tubi.
• L'aria che scorre verso l'alto esce automaticamente dal circuito tramite un vaso di espansione o una valvola di scarico.

Lo schema elettrico orizzontale è inteso per il funzionamento in edifici a un piano, massimo due piani.L'aria di spurgo dal circuito avviene attraverso la valvola "Mayevsky".

Un sistema di riscaldamento orizzontale con cablaggio inferiore è la soluzione più popolare tra i proprietari di case private di piccoli piani.

Caratteristiche di disposizione e funzionamento

Se la scelta è a favore del riscaldamento con una pompa e un vaso di espansione, quando si organizza la fornitura di calore in una casa, è necessario tenere conto di alcune delle sue caratteristiche:

• Affinché il liquido di raffreddamento circoli normalmente, la caldaia deve essere posizionata nel punto più basso dell'impianto e il vaso di espansione nel punto più alto.
• È meglio posizionare il vaso di espansione nella soffitta della tua casa. Se questa stanza non è riscaldata, il serbatoio e il montante richiedono un buon isolamento termico durante la stagione fredda.
• Il sistema dovrebbe avere un numero minimo di giri, connessioni e raccordi.
• A causa della lenta circolazione del liquido di raffreddamento nel sistema, non deve essere consentito un forte riscaldamento. L'acqua bollente riduce significativamente la durata dei dispositivi di riscaldamento e dei tubi.

• Se nel periodo invernale il funzionamento dell'impianto di riscaldamento non è pianificato, il liquido deve essere drenato senza fallo. Ciò contribuirà ad evitare la distruzione di tubi, batterie e caldaia.
• È molto importante monitorare costantemente il livello dell'acqua nel vaso di espansione e aggiungere liquido se necessario. Il mancato rispetto di questa regola porterà alla formazione di inceppamenti d'aria, pertanto i dispositivi di riscaldamento funzioneranno in modo meno efficiente.
• L'opzione migliore per il liquido di raffreddamento è l'acqua, poiché l'antigelo è altamente tossico, il che rende impossibile utilizzarlo in sistemi di riscaldamento aperti. Questa opzione può essere utilizzata se non è possibile scaricare il liquido di raffreddamento in inverno.

Quando si monta un sistema di riscaldamento, compreso uno schema di riscaldamento per un garage con una pompa di circolazione, è importante calcolare correttamente la sezione trasversale dei tubi e il grado della loro pendenza. Questi valori sono regolati da SNiP 2.04.01-85. Negli impianti in cui il liquido di raffreddamento circola naturalmente, i tubi hanno una sezione trasversale maggiore rispetto al riscaldamento a circolazione forzata. Inoltre, nel primo caso, la lunghezza dei tubi è molto inferiore. Per quanto riguarda la pendenza, si consiglia di farlo in sistemi a circolazione naturale di liquido, mentre i documenti normativi stabiliscono una pendenza di 2-3 mm per un metro di contorno.

Aprire gli schemi dei sistemi di riscaldamento

Negli impianti di riscaldamento di tipo aperto, il liquido di raffreddamento può circolare in due modi. Nel primo caso il movimento viene eseguito in modo naturale, il suo secondo nome è circolazione gravitazionale. Nel riscaldamento di tipo aperto con una pompa, l'attrezzatura aggiuntiva forza il movimento del liquido, questa opzione è chiamata movimento forzato o artificiale. È necessario scegliere uno o un altro metodo a seconda dell'area della stanza, del numero di piani e del regime termico utilizzato.

Circolazione gravitazionale

Nei sistemi in cui il liquido di raffreddamento circola naturalmente, non sono presenti meccanismi per facilitare il movimento del fluido. Il processo viene eseguito a causa dell'espansione del liquido di raffreddamento riscaldato. Affinché uno schema di questo tipo funzioni in modo efficace, è installato un rialzo booster con un'altezza di 3,5 metri o più.

La tubazione in un sistema di riscaldamento a circolazione naturale di liquido ha alcuni vincoli di lunghezza, in particolare, non deve superare i 30 metri. Di conseguenza, tale fornitura di calore può essere utilizzata in piccoli edifici; in questo caso, le case con una superficie non superiore a 60 m2 sono considerate l'opzione migliore. Anche l'altezza della casa e il numero di piani sono di grande importanza quando si installa il rialzo del booster. Un altro fattore dovrebbe essere preso in considerazione, in un sistema di riscaldamento di tipo a circolazione naturale, il liquido di raffreddamento deve essere riscaldato a una certa temperatura; in una modalità a bassa temperatura, la pressione richiesta non viene creata.

Uno schema con movimento fluido gravitazionale ha alcune capacità:

• Combinazione con sistemi di riscaldamento a pavimento. In questo caso, una pompa di circolazione è installata sul circuito dell'acqua che porta agli elementi riscaldanti. In caso contrario, l'operazione viene eseguita come di consueto, senza interruzioni anche in assenza di alimentazione.
• Lavorare con una caldaia. Il dispositivo è installato nella parte superiore del sistema, ma a un livello inferiore rispetto al serbatoio di espansione. In alcuni casi, una pompa è installata sulla caldaia in modo che funzioni senza intoppi. Tuttavia, è necessario comprendere che in una tale situazione il sistema diventa forzato, il che rende necessaria l'installazione di una valvola di ritegno per impedire il ricircolo del liquido.

Sistemi con induzione artificiale del movimento del liquido di raffreddamento

Gli schemi di un sistema di riscaldamento aperto con una pompa implicano comunque l'uso di un dispositivo appropriato. Ciò consente di aumentare la velocità di movimento del liquido e ridurre i tempi di riscaldamento della casa. Il flusso del refrigerante in questo caso si muove a una velocità di circa 0,7 m / s, quindi il trasferimento di calore diventa più efficiente e tutte le sezioni del sistema di fornitura di calore vengono riscaldate allo stesso modo.

Nel processo di installazione di un sistema di riscaldamento di tipo aperto con una pompa, è necessario tenere conto di diverse caratteristiche:

• La presenza di una pompa di circolazione incorporata richiede il collegamento alla rete elettrica. Per un funzionamento ininterrotto in caso di interruzione di corrente di emergenza, si consiglia di installare la pompa sul bypass.
• L'attrezzatura di pompaggio deve stare sul tubo di ritorno davanti all'ingresso della caldaia, ad una distanza massima di 1,5 metri da essa.
• La pompa entra nella tubazione, tenendo conto della direzione di movimento del liquido di raffreddamento.

Anche l'installazione della pompa ha le sue caratteristiche, si trova sul tubo di bypass tra due valvole di intercettazione. Se nella rete è presente elettricità, necessaria per il funzionamento dell'attrezzatura di pompaggio, i rubinetti vengono chiusi. In questo caso, il liquido di raffreddamento passa attraverso un gomito di bypass con una pompa di circolazione. In assenza di tensione, le valvole vengono aperte consentendo al sistema di funzionare in modalità gravità.

La direzione di movimento del liquido di raffreddamento

Insieme alla classificazione di cui sopra, tutti i sistemi di riscaldamento a circolazione forzata a due linee sono suddivisi nelle seguenti tipologie:

• Flusso diretto;
• Senza uscita.

Quelli a flusso diretto sono caratterizzati dal fatto che sia nella linea diretta che al contrario, il liquido si muove nella stessa direzione.

Schemi di flusso del refrigerante

I vicoli ciechi hanno diverse direzioni di movimento del liquido di raffreddamento in diverse linee.

Devo dire che tutti questi schemi, come notato in precedenza, nella stragrande maggioranza dei casi oggi sono dotati di una pompa di circolazione. Ma è possibile l'esistenza fondamentale di circuiti con un cablaggio inferiore con movimento naturale del liquido di raffreddamento. Quando si costruiscono tali strutture, è importante ricordare che la pendenza minima della tubazione dovrebbe essere l'1 percento della lunghezza totale.

Impianti di riscaldamento monotubo e bitubo

In qualsiasi sistema di fornitura di calore, l'acqua viene riscaldata nella caldaia, quindi entra nei dispositivi di riscaldamento, dopodiché ritorna alla caldaia attraverso il tubo di ritorno. Tuttavia, un tale movimento del liquido di raffreddamento può essere eseguito in modi diversi.

Un sistema monotubo presuppone il movimento del liquido attraverso un tubo di grande diametro e tutti i dispositivi di riscaldamento si trovano sulla stessa linea.

Un sistema di riscaldamento monotubo con movimento naturale del liquido di raffreddamento presenta diversi vantaggi:

• Utilizzo di una quantità minima di materiali di consumo.
• Semplice assemblaggio di tutti gli elementi e loro collegamento.
• Il numero minimo di tubi nella stanza.

Tra gli svantaggi di una tale disposizione dei tubi, è necessario prestare attenzione al riscaldamento irregolare delle batterie. Con una distanza dalla caldaia a gas per un sistema di riscaldamento aperto, le batterie si riscaldano meno, rispettivamente, il loro trasferimento di calore diminuisce.

Il sistema a due tubi sta guadagnando popolarità. A causa del fatto che i dispositivi di riscaldamento sono collegati sia ai tubi di alimentazione che a quelli di ritorno, il sistema forma una sorta di anello chiuso.

Tra i vantaggi di questo schema ci sono i seguenti:

• Riscaldamento uniforme di tutti i dispositivi di riscaldamento.
• È possibile impostare una temperatura individuale per ogni radiatore.
• Alta affidabilità del sistema di riscaldamento.

Tra gli svantaggi di un sistema di riscaldamento a due tubi, spiccano un'installazione più complessa di rami di comunicazione all'interno della stanza e significativi investimenti e costi di manodopera.

Sistema di riscaldamento orizzontale a due tubi

Interessante sull'argomento:
L'uso del polietilene reticolato per gli impianti di riscaldamento

Come pressurizzare l'impianto di riscaldamento

Pavimento ad acqua calda: la migliore soluzione per riscaldare la tua casa

Commenti su questo articolo

1. bigcitiesHop

   Grazie per lo schema dettagliato del sistema di riscaldamento a due tubi con cablaggio superiore. Perfetto per la mia casa a due piani. Il collettore d'aria era impostato per essere automatico. 17/02/2016 alle 13:14

Metodi di alimentazione del refrigerante

La linea del fluido caldo può essere posizionata in diversi modi. A seconda di ciò, l'eyeliner è diviso in superiore e inferiore.

La distribuzione superiore implica l'alimentazione del refrigerante caldo attraverso il montante principale e la distribuzione ai radiatori attraverso i tubi di distribuzione. Questo sistema è utilizzato al meglio negli edifici residenziali privati ​​e nei cottage alti uno o due piani.

Un sistema di riscaldamento con un cablaggio inferiore è considerato più efficiente e pratico. In questo caso, i tubi di alimentazione e di ritorno si trovano uno accanto all'altro e il liquido di raffreddamento si sposta dal basso verso l'alto. L'acqua calda scorre attraverso i riscaldatori e ritorna alla caldaia per l'impianto di riscaldamento aperto attraverso un tubo di ritorno. Per prevenire l'accumulo di aria nel sistema di riscaldamento, una gru Mayevsky è installata su ciascun radiatore.

Cablaggio inferiore e superiore

Tra le altre cose, la divisione viene eseguita con il metodo di posa della tubazione, cioè con il metodo di installazione del cablaggio. Distinguere gli schemi:

• Con cablaggio inferiore;
• Con cablaggio superiore.

Top routing

La differenza più importante dal resto è che questo tipo ha un vaso di espansione, che è installato nel punto più alto. Inoltre, questo vaso di espansione deve essere posizionato sopra tutti gli altri elementi.

Percorso superiore del sistema a due tubi

Strutturalmente, un tale sistema dovrebbe contenere i seguenti elementi:

• Caldaia per riscaldamento;
• Pompa di circolazione;
• Vaso di espansione;
• Collettore d'aria, che può essere manuale, automatico o semiautomatico.

Consigli! Tali strutture dovrebbero essere assemblate con le proprie mani solo in un attico preisolato, oppure il serbatoio di espansione stesso dovrebbe essere ulteriormente isolato.

Va notato che un tale schema non funzionerà per un edificio a un piano con tetto spiovente.

Cablaggio inferiore

Tutti i sistemi con cablaggio inferiore hanno una particolarità in quanto la linea di alimentazione, di regola, si trova nel seminterrato. Spesso le linee di alimentazione e di ritorno si trovano sul pavimento.

Percorso inferiore del sistema a due tubi

Strutturalmente, questo schema includerà i seguenti elementi:

• Caldaia per riscaldamento;
• Pompa di circolazione;
• Vaso di espansione;
• Collettore d'aria;
• Gru Mayevsky.

Devo dire che indipendentemente da dove si trovano i tubi di alimentazione, la caldaia deve essere posizionata sotto il livello della linea di ritorno.

Lo svantaggio è che è necessaria un'installazione aggiuntiva della linea di spurgo dell'aria.

Riser principali

A seconda della posizione dei montanti principali, il cablaggio può essere verticale o orizzontale.

Nel primo caso, i radiatori su ciascun piano sono collegati a un montante verticale. Un tale sistema ha le sue caratteristiche:

• Non si formano sacche d'aria.
• Riscaldamento efficace di edifici di diversi piani.
• La possibilità di collegare radiatori di riscaldamento su ogni piano.
• installazione più complessa di contatori di calore in appartamenti in edifici a più piani.

Con cablaggio orizzontale, tutti i radiatori a pavimento sono collegati ad un unico montante. Il vantaggio principale di un tale schema è l'uso di meno materiali per l'installazione e, di conseguenza, un minor costo del sistema.

Calcoli necessari

È molto importante eseguire correttamente i calcoli idraulici; sulla base di essi, il diametro del tubo viene selezionato per un circuito di riscaldamento di tipo aperto con una pompa.

Per calcolare la pressione di circolazione, è necessario considerare i seguenti parametri:

• Distanza dall'asse centrale della caldaia al centro della stufa. Maggiore è questo valore, più stabile circola il liquido di raffreddamento.
• Pressione dell'acqua all'uscita della caldaia e all'ingresso della stessa. La prevalenza di circolazione è determinata dalla differenza di temperatura del fluido.

Il diametro della tubazione dipende in gran parte dal materiale con cui sono realizzati. I tubi di acciaio per l'impianto di riscaldamento devono avere una sezione trasversale di almeno 5 cm Dopo il cablaggio si possono utilizzare tubi di diametro inferiore, ma il cablaggio, al contrario, dovrebbe espandersi.

Anche i parametri del vaso di espansione sono di grande importanza. Per un funzionamento efficiente del sistema, è necessario utilizzare un serbatoio con un volume di circa il 5% del volume di tutto il fluido nel sistema. In caso contrario, i tubi potrebbero scoppiare o fuoriuscire acqua in eccesso.

Principio di funzionamento

Uno schema di riscaldamento senza uscita è lo schema più comune. La sua differenza fondamentale rispetto al sistema di passaggio è che il movimento del liquido di raffreddamento lungo le linee di alimentazione e di ritorno viene effettuato in direzioni diverse.

Il flusso del refrigerante caldo si sposta lungo la linea di alimentazione dalla caldaia verso l'impianto a radiatori. Il liquido di raffreddamento entra nel radiatore, emette il suo calore e viene scaricato nella linea di ritorno, lungo la quale si muove immediatamente nella direzione opposta - alla caldaia.

Molto spesso, un sistema di riscaldamento senza uscita a due tubi funziona quando si riscalda una casa privata utilizzando la circolazione forzata di un refrigerante con un cablaggio inferiore. Questo schema consente di utilizzare tubi con un diametro inferiore, riduce significativamente l'inerzia del sistema. Inoltre, è applicabile anche con condotte lunghe.

Allo stesso tempo, lo schema senza uscita consente anche l'implementazione di un sistema a gravità con cablaggio superiore. Tali sistemi sono scelti principalmente per la loro non volatilità. Non è necessario il collegamento alla rete, poiché la pompa di circolazione non viene utilizzata.

Set completo di sistema

Il riscaldamento di tipo aperto in una casa privata richiede l'installazione di una caldaia che funziona a combustibile solido o olio combustibile. Il fatto è che questo tipo di riscaldamento è caratterizzato dalla formazione periodica di inceppamenti d'aria, che possono causare un incidente quando si utilizzano caldaie elettriche ea gas.

La potenza della caldaia di riscaldamento può essere calcolata secondo lo schema standard, secondo il quale è necessario 1 kW di energia più il 10-30% per riscaldare 10 m2 della superficie della stanza, più il 10-30%, a seconda della qualità del termico isolamento.

Non dovresti usare polimeri come materiale per il serbatoio di espansione; l'acciaio è l'opzione migliore in questo caso. Il volume del serbatoio dipende dall'area della stanza riscaldata, ad esempio, un vaso di espansione da 8-15 litri può essere utilizzato nell'impianto di riscaldamento di un piccolo edificio con un'altezza di un piano.

Per quanto riguarda le tubazioni per il circuito di un impianto di riscaldamento con pompa di circolazione, in questo caso possono essere utilizzati i seguenti materiali:

• Acciaio... Una tale tubazione è caratterizzata da un'elevata conduttività termica e un'elevata resistenza alla pressione. Tuttavia, l'installazione presenta alcune difficoltà e richiede l'uso di attrezzature di saldatura.
• Polipropilene... Un tale sistema si distingue per facilità di installazione, resistenza e tenuta, è in grado di resistere alle fluttuazioni di temperatura.I tubi in polipropilene sono caratterizzati da un funzionamento impeccabile per un quarto di secolo.
• Metallo-plastica... I tubi realizzati con questo materiale sono resistenti alla corrosione, non si formano depositi sulle loro pareti interne che ostacolano il movimento naturale del liquido di raffreddamento. Tuttavia, il costo di un tale sistema è piuttosto elevato e la sua durata è di soli 15 anni.
• Rame... Una tubazione in rame è considerata la più costosa, ma tollera perfettamente le alte temperature, fino a +500 gradi, ed è caratterizzata dal massimo trasferimento di calore.

I dispositivi di riscaldamento in un sistema di riscaldamento aperto devono essere sufficientemente durevoli, pertanto è necessario scegliere metalli con proprietà simili. I più popolari sono i radiatori in acciaio, il che è spiegato dalla combinazione ottimale dell'aspetto dei modelli, del loro prezzo e della potenza termica.

Schemi di flusso del portatore di calore

In base agli schemi di flusso dei portatori di calore, gli scambiatori di calore recuperativi possono essere suddivisi in tre gruppi: con una temperatura (e) costante di entrambi i portatori di calore, uguale alla temperatura e; con una temperatura costante di un vettore di calore; con temperatura variabile di entrambi i portatori di calore.

A seconda della direzione reciproca del flusso dei refrigeranti nell'ultimo gruppo più comune di TA, ci sono circuiti di flusso diretto, controcorrente, corrente incrociata, corrente mista e complessi di corrente.

I circuiti a flusso incrociato singolo e multiplo possono essere suddivisi in tre gruppi, a seconda della presenza di un gradiente di temperatura del refrigerante nelle sezioni TA, normale alla direzione del movimento del refrigerante. Se, ad esempio, un liquido scorre all'interno dei tubi e il refrigerante gassoso si muove perpendicolarmente al fascio tubiero e può mescolarsi liberamente nello spazio anulare, la sua temperatura nella sezione normale alla direzione del movimento del gas viene livellata. Poiché il liquido passa all'interno delle tubazioni in flussi separati non miscelati tra loro, nella sezione della trave è sempre presente un gradiente di temperatura. Nell'esempio considerato, il portatore di calore gassoso è considerato idealmente miscelato e il liquido nei tubi non è assolutamente miscelato. Da questo punto di vista sono possibili i seguenti tre casi: entrambi i refrigeranti sono idealmente miscelati e i loro gradienti di temperatura nella sezione trasversale sono pari a zero; uno dei portatori di calore è perfettamente miscelato, l'altro non è miscelato; entrambi i refrigeranti non sono affatto miscelati.

1.5 Prevalenza media

I metodi diffusi di calcolo termico dell'AT si basano sui loro modelli con parametri concentrati. Si presume che le proprietà termofisiche dei portatori di calore, i coefficienti di trasferimento del calore e di trasferimento del calore, nonché la differenza di temperatura nei modelli con parametri concentrati, che cambiano nel caso generale a seguito delle variazioni delle temperature dei portatori di calore, siano essere uniformemente distribuito su tutto il volume dell'apparato. Questa ipotesi consente di utilizzare un'equazione secondo la quale il salto di temperatura medio è:

Di seguito sono riportate le equazioni per il calcolo in un'AT con vari schemi correnti.

Controflusso:

Flusso diretto:

Corrente a croce singola:

1.6 Procedura per il calcolo termico dell'AT

I dati sono la superficie del trasferimento di calore e qualsiasi coppia di temperature dal set

1. Impostare il valore di un'altra temperatura finale; ad esempio: se presente, impostare il valore in base alle condizioni operative o alle tecnologie.

2. Determinare il valore della temperatura finale sconosciuta dall'equazione del bilancio termico:

3. Calcolare la prevalenza di temperatura media del circuito di corrente controcorrente per i valori di temperatura dati.

4. Trovare i coefficienti di trasferimento del calore: dal refrigerante di riscaldamento alla parete che separa i refrigeranti e dalla parete al refrigerante riscaldato, nonché il coefficiente di trasferimento del calore.

5. L'equazione del trasferimento di calore determina l'area della superficie di trasferimento del calore necessaria per garantire le temperature

e poi il fattore di sicurezza

Se> 1, il calcolo è completato, se <1, vengono assegnate nuove temperature finali regolate in base ai risultati del calcolo eseguito e il calcolo viene ripetuto fino a ottenere> 1.

La correzione serve a ridurre le differenze di temperatura

e

1.7 Calcolo dell'AT con il metodo dell'efficienza termica

L'efficienza termica è il rapporto tra il flusso di calore dell'apparecchiatura in esame e il flusso di calore che può essere trasmesso dal refrigerante di riscaldamento in condizioni ideali, ad es. nel caso di un coefficiente di scambio termico infinitamente grande nell'apparecchiatura considerata o nel caso di scambio termico in uno scambiatore di calore con una superficie di scambio termico infinitamente grande. A efficienza termica:

Si presume che in uno scambiatore di calore ideale, il refrigerante di riscaldamento sia caratterizzato dal valore più basso della capacità termica della portata massica e abbia la massima differenza di temperatura possibile. Anche in caso di scambio termico di equilibrio senza perdita di energia, il refrigerante di riscaldamento non può raffreddare al di sotto della temperatura all'ingresso del refrigerante riscaldato, quindi:

Il rapporto tra le capacità termiche totali delle portate massiche dei portatori di calore è stabilito in funzione dello scopo funzionale dell'apparato. Nei riscaldatori, è necessario ottenere la massima differenza di temperatura possibile del refrigerante riscaldato

quindi per riscaldatori e. Nei refrigeratori, al contrario, è necessario garantire il massimo raffreddamento del mezzo riscaldante e ottenere la massima differenza di temperatura possibile, quindi

Considerando quanto sopra, l'efficienza termica:

dove - per i riscaldatori;

- per refrigeratori.

1.8 Calcolo idromeccanico dell'AT

Esiste una stretta relazione fisica ed economica tra trasferimento di calore e perdita di pressione. Maggiore è la velocità dei portatori di calore, maggiore è il coefficiente di scambio termico e più compatto è lo scambiatore di calore per una data prestazione termica e, di conseguenza, minori costi di capitale. Tuttavia, questo aumenta la resistenza al flusso e aumenta i costi operativi. Quando si progettano scambiatori di calore, è necessario risolvere congiuntamente il problema del trasferimento di calore e della resistenza idraulica e trovare le caratteristiche più vantaggiose.

Il compito principale del calcolo idromeccanico degli scambiatori di calore è determinare la perdita di pressione del liquido di raffreddamento quando passa attraverso l'apparato. Poiché il trasferimento di calore e la resistenza idraulica sono inevitabilmente correlati alla velocità di movimento dei portatori di calore, questi ultimi dovrebbero essere selezionati entro alcuni limiti ottimali determinati, da un lato, dal costo della superficie di scambio termico dell'apparato di questo progetto, e dall'altro dal costo dell'energia spesa durante il funzionamento dell'apparato.

La resistenza idraulica negli scambiatori di calore è determinata dalle condizioni di movimento dei portatori di calore e dalle caratteristiche di progettazione dell'apparato.

Da quanto sopra risulta che i dati di calcolo idromeccanico sono un fattore importante per valutare la razionalità del progetto degli scambiatori di calore.

Gli esperimenti indicano che anche nei più semplici scambiatori di calore, la struttura del flusso del refrigerante è molto complessa. Per questo motivo, nella stragrande maggioranza dei casi, la resistenza idraulica nell'AT può essere calcolata solo approssimativamente.

A seconda della natura del movimento, le resistenze idrauliche al movimento dei portatori di calore si distinguono come resistenze di attrito, che sono dovute alla viscosità del liquido e si manifestano solo in luoghi di flusso continuo e resistenze locali. Questi ultimi sono causati da vari ostacoli locali al movimento del flusso (restringimento e allargamento del canale, flusso attorno a ostacoli, svolte, ecc.). Quanto sopra è vero per un flusso isotermico, tuttavia, se il movimento del refrigerante si verifica in condizioni di scambio termico e l'apparecchiatura comunica con l'ambiente, si verificheranno resistenze aggiuntive,associata all'accelerazione del flusso dovuta alla non isotermità e alla resistenza alla gravità. La resistenza alla gravità nasce dal fatto che il movimento forzato del liquido riscaldato nelle sezioni discendenti del canale è contrastato dalla forza di sollevamento diretta verso l'alto.

Pertanto, la caduta di pressione totale richiesta quando un liquido o un gas si muove attraverso uno scambiatore di calore è determinata dalla formula:

dove è la somma della resistenza d'attrito in tutte le sezioni della superficie di scambio termico (canali, fasci di tubi, pareti, ecc.);

- la somma delle perdite di carico nelle resistenze locali;

- la somma delle perdite di carico dovute all'accelerazione del flusso;

- il costo totale della pressione da superare

Riscaldatori di rete

Scopo e schemi di collegamento

I riscaldatori di rete vengono utilizzati per riscaldare il vapore di sfiato della turbina dell'acqua di rete utilizzato per il riscaldamento, la ventilazione e la fornitura di acqua calda ai consumatori.

Schema di fornitura di calore dall'unità turbina T-250–240: 1 - pompa di rete del primo rialzo; 2 - riscaldatore premistoppa; 3, 4 - riscaldatori di rete inferiori e superiori; 5 - pompa di rete del secondo aumento; 6 - pompe condensa per riscaldatori di rete; С - drenaggio della condensa dai compartimenti salati dei riscaldatori e dal collettore di condensa

L'acqua di rete di ritorno ai riscaldatori è fornita da una delle due pompe di rete del primo ascensore. Le pompe di secondo sollevamento sono installate dietro il riscaldatore di rete superiore, fornendo acqua di rete alla rete o preliminarmente alla caldaia di punta. Le valvole a saracinesca installate sulle condutture dell'acqua di alimentazione forniscono la possibilità di spegnere entrambi i riscaldatori di rete o solo quello superiore dall'acqua. Sono inoltre presenti dei by-pass (500 mm di diametro) che consentono una regolare regolazione del flusso dell'acqua di riscaldamento attraverso i riscaldatori.

L'aria dall'alloggiamento del riscaldatore di rete superiore viene scaricata nella linea del vapore del vapore di riscaldamento di quella inferiore. Dal corpo di cui l'aria entra nel condensatore della turbina.

La sequenza di azioni per l'autoinstallazione del sistema

La disposizione di un sistema di riscaldamento di tipo aperto implica l'esecuzione sequenziale dei seguenti lavori:

• Installazione caldaia riscaldamento. A seconda delle dimensioni, l'attrezzatura è fissata saldamente e saldamente al pavimento o fissata alla parete.
• Instradamento dei tubi. La tubazione viene installata secondo il progetto precedentemente elaborato e lo schema selezionato. In questa fase, non dobbiamo dimenticare la pendenza consigliata lungo l'intero contorno.
• Installazione di dispositivi di riscaldamento e loro collegamento a una conduttura comune.
• Installazione del vaso di espansione e relativo isolamento termico (se necessario).
• Collegamento degli elementi del sistema.
• Prova di funzionamento, durante la quale vengono identificati i punti di connessione allentata.
• Avviamento impianto di riscaldamento.

Si consiglia di installare un sensore di temperatura all'uscita della caldaia, con l'aiuto del quale viene monitorata l'efficienza del sistema di fornitura di calore di tipo aperto.

Caratteristiche dei sistemi con circolazione forzata del liquido di raffreddamento

Per un funzionamento di alta qualità ed efficiente del circuito forzato di un sistema di riscaldamento di tipo aperto con una pompa, è necessaria l'installazione di apparecchiature adeguate. In questo caso, è necessario selezionare correttamente la pompa e il luogo per la sua installazione.

Come funziona un sistema di riscaldamento senza uscita?

Un circuito senza uscita è un dispositivo di riscaldamento ambiente a due tubi, in cui, come si può vedere dalla figura sopra, il liquido di raffreddamento caldo viene fornito a ciascun radiatore attraverso un tubo (alimentazione), esce dai radiatori ed entra nella caldaia attraverso un altro tubo (ritorno). Inoltre, in questo schema, il movimento del liquido di raffreddamento lungo i tubi di alimentazione e di ritorno avviene nella direzione opposta, mentre in altri schemi (non monotubo), il liquido si muove in una direzione. Questa è un'opzione molto comune per il collegamento di dispositivi di riscaldamento e non solo di radiatori: può essere ghisa o batterie bimetalliche o registri fatti in casa.

Sebbene il riscaldamento monotubo possa essere implementato secondo uno schema senza uscita, questa soluzione è impopolare a causa della sua bassa efficienza di trasferimento del calore e della complessità di esecuzione. Di seguito è mostrata l'implementazione di uno schema monotubo senza uscita: se la casa è progettata per 2 o tre piani, oltre al gruppo di sicurezza standard, dovrai eseguire la distribuzione dei riser e installare un'aria sfiato o valvola Mayevsky su ogni radiatore. Questo è uno schema costoso ed è quindi raramente accettato per l'esecuzione.

Un vantaggio indiretto dello schema vicolo cieco è anche che può essere utilizzato sia per il riscaldamento con circolazione forzata del liquido di raffreddamento sia per risolvere con il movimento gravitazionale del fluido nelle tubazioni. Per il riscaldamento non volatile di una casa privata, il sistema a circolazione naturale sta guadagnando sempre più popolarità, quindi in questo caso non dimenticare lo schema senza uscita con le tubazioni superiori.

In ogni caso, con uno schema a circuito singolo o doppio circuito, per una versione senza uscita, è ovvio quanto segue: più i radiatori sono collegati al tubo, più lentamente si riscaldano tutti i dispositivi di riscaldamento successivi. Si consiglia quindi di suddividere l'intero impianto in più diramazioni in modo che ciascuna diramazione contenga non più di 5-6 radiatori. Questa soluzione è rilevante sia per il movimento naturale che per quello forzato del liquido di raffreddamento.

In pratica, il vantaggio di uno schema senza uscita è ovvio: si tratta di calcoli semplici, un livello di installazione semplice, il numero minimo di valvole e raccordi e il basso costo dell'intero progetto. Se confrontiamo con soluzioni così popolari come un sistema a due tubi con un movimento del fluido di passaggio e con uno schema a fascio (con un collettore), quindi in termini di osservanza delle leggi dell'idraulica, sono chiaramente migliori di un vicolo cieco: il il liquido di raffreddamento si muove più velocemente, non c'è traffico in arrivo, i radiatori si riscaldano in modo uniforme e alla stessa velocità. Ma spesso è l'economia dell'opzione vicolo cieco che vince, soprattutto per il riscaldamento di una casa con una piccola area riscaldata totale.

Uno schema di cablaggio orizzontale senza uscita ha una versione in cui viene utilizzata un'autostrada centrale. Tale schema può essere implementato come una tubazione nascosta nel pavimento o nel muro, che piace a tutti i proprietari di case senza eccezioni, poiché la pipeline nascosta non richiede riprogettazione del design, riqualificazione o modifiche all'interno dei locali.

Quando si installa una tubazione nascosta, ad esempio, quando si incorporano tubi in un massetto di cemento o in scanalature nelle pareti, i tubi non devono essere utilizzati in acciaio, ma metallo-plastica senza giunti o polimero con una connessione a manicotto fisso o saldatura per evitare il possibilità di perdite. L'unico problema quando si posa una tubazione nascosta è la sua corretta e bella uscita dal muro o da sotto il pavimento. Inoltre, qualsiasi attraversamento di tubi in un'installazione a filo dovrebbe essere evitato. Per evitare incroci, utilizzare una traversa. Quando si collega il tubo al radiatore utilizzando una croce, è possibile aggirare i tubi della linea centrale senza sporgere oltre il piano di montaggio.

Inoltre, l'implementazione di un sistema senza uscita con un'autostrada centrale apre possibilità di collegamento al riscaldamento e ad altri schemi: un sistema a "pavimento caldo" o portasciugamani riscaldati. Tali unità sono collegate con l'aiuto di uno speciale modulo di miscelazione, che include una pompa di circolazione, rubinetti miscelatori e sensori di temperatura. Il modulo di miscelazione rende il funzionamento dei moduli plug-in indipendente dal circuito di riscaldamento principale e qualsiasi numero di nuovi circuiti plug-in non influirà sul funzionamento del circuito principale.

Regole di selezione della pompa

Il dispositivo viene scelto in base a due caratteristiche principali: potenza e prevalenza. Questi parametri dipendono direttamente dall'area dell'edificio riscaldato. Nella maggior parte dei casi, vengono presi come punto di riferimento i seguenti valori:

• Per un sistema di riscaldamento di un'area di 250 m2, è necessaria una pompa con una capacità di 3,5 m3 / he una pressione di 0,4 atmosfere.
• Per un'area fino a 350 m2, è preferibile scegliere attrezzature con una capacità di 4,5 m3 / he una pressione di 0,6 atm.
• Se l'edificio ha una vasta area, fino a 800 m2, si consiglia di utilizzare una pompa con una capacità di 11 m3 / h con una pressione superiore a 0,8 atmosfere.

Se ti avvicini più attentamente alla scelta dell'attrezzatura di pompaggio, vengono presi in considerazione parametri aggiuntivi:

• Lunghezza della tubazione.
• Il tipo di dispositivi di riscaldamento e il loro numero.
• Il diametro dei tubi e il materiale con cui sono realizzati.
• Tipo di caldaia per riscaldamento.

Collegamento della pompa al circuito di riscaldamento

Si consiglia di installare la pompa di circolazione sul tubo di ritorno, in questo caso il liquido già raffreddato passerà attraverso il dispositivo. Tuttavia, quando si utilizzano modelli più moderni, realizzati con materiali resistenti al calore, non è escluso un collegamento alla linea di alimentazione. In ogni caso, l'attrezzatura installata non deve disturbare la circolazione del liquido di raffreddamento.

Esistono diverse opzioni per modificare lo schema gravitazionale in un'opzione forzata:

1. Installazione del vaso di espansione a un livello superiore. Questa opzione può essere definita la più semplice, ma richiederà uno spazio mansardato alto.
2. Il vaso di espansione viene trasferito al montante distante. Se utilizzi questo metodo per ricostruire un vecchio sistema, ci vorrà molto tempo e fatica. Se equipaggi un nuovo sistema secondo questo schema, non si giustificherà da solo.
3. Posizionare il montante del vaso di espansione in prossimità del gomito su cui si trova la pompa. In questo caso, il tubo con il serbatoio viene tagliato dalla linea di alimentazione e tagliato nel tubo di ritorno dietro la pompa.
4. Collegamento della pompa alla linea di alimentazione. Questo metodo è considerato l'opzione migliore per la ricostruzione del circuito di riscaldamento. Tieni presente, tuttavia, che non tutti gli apparecchi possono resistere alle alte temperature.

Affinché l'impianto di riscaldamento con vaso di espansione aperto e pompa funzioni in modo efficiente, è importante scegliere il circuito giusto, calcolare i parametri di tutti gli elementi costitutivi, selezionare l'apparecchiatura appropriata ed eseguire i lavori di installazione in sequenza.