Esquemes estàndard i regles per dissenyar un sistema de calefacció per a una casa privada d'un pis
El sistema de calefacció en una casa d'una sola planta es pot instal·lar segons diversos esquemes. En triar l'opció òptima, es té en compte el pressupost del projecte i la disponibilitat de combustibles.
Així com les característiques dels elements estructurals d'un edifici residencial privat: l'àrea de la instal·lació, els materials utilitzats en la construcció, la presència d'un magatzem per a la instal·lació d'equips de caldera.
Anem a esbrinar quines regles s'han de seguir a l'hora de dissenyar un sistema de calefacció i quines accions s'han d'evitar per evitar problemes de calefacció en el futur.
El contingut de l'article:
- Requisits per a la calefacció individual
- Classificació dels sistemes de subministrament de calor
- Característiques de la circulació del refrigerant
- Sistema de calefacció d'un sol tub
- Sistema de calefacció de dos tubs
- Diagrama de cablejat inferior i superior
- Tipus de sistema de distribució horitzontal de dos tubs
- Normes per dissenyar un sistema de calefacció
- Quina informació necessiten els artesans?
- Conclusions i vídeo útil sobre el tema
Requisits per a la calefacció individual
La unitat de calefacció s'ha de planificar de manera que coincideixi amb el disseny arquitectònic de l'edifici. La ubicació de tots els elements funcionals ha de ser tan convenient com sigui possible per al funcionament i la realització de reparacions programades sense comprometre la integritat estructural de la casa.
Requisits bàsics per als sistemes de calefacció moderns:
- l'eficiència energètica;
- fàcil instal·lació i manteniment;
- altes taxes de transferència de calor;
- independència total/parcial de l'electricitat.
Abans de començar a dissenyar un subministrament de calor, heu de seleccionar el més adequat i font econòmica d'energia tèrmica - estufa o llar de foc, aigua, vapor, aire o calefacció elèctrica.
I encara hem de decidir el diagrama bàsic de canonades per escalfar una casa privada d'un pis, calcular amb precisió la potència i avaluar objectivament la càrrega del sistema, tenint en compte totes les característiques.
Una línia de distribució de calefacció instal·lada correctament permet organitzar un escalfament uniforme de l'aire a totes les habitacions d'una casa privada en un temps mínim.
Classificació dels sistemes de subministrament de calor
En edificis, cases de camp i cases d'una sola planta s'instal·len sistemes de calefacció autònoms o que depenen de fonts d'alimentació externes. Els primers funcionen amb gas liquat, gasoil i combustible sòlid. Els segons requereixen connexió a la xarxa elèctrica o al gasoducte principal.
Una altra diferència entre les opcions de subministrament de calor és la necessitat de la participació humana en el funcionament de l'equip.
Els sistemes automatitzats no requereixen monitorització 24/7 ni configuració manual. El manteniment d'una temperatura confortable a l'interior de l'edifici està garantit per termòstats i sensors de temperatura.
Aquests dispositius controlen regularment els canvis en els indicadors de temperatura, la qual cosa permet que el sistema de calefacció tingui en compte tots els factors que afecten directament la temperatura de l'habitació: calor solar, radiació dels electrodomèstics, calefacció dels llums d'il·luminació, etc.
L'automatització permet canviar la temperatura de la casa a diferents moments del dia.
A l'hora de classificar els sistemes de calefacció, es tenen en compte les característiques següents:
- tipus de refrigerant - aire, aigua o vapor, combinats;
- tipus de combustible utilitzat — gas, electricitat, torba, fusta, pellets, carbó;
- mètode de transport del fluid de treball — amb circulació natural i forçada;
- progrés del moviment del refrigerant — passatge i carreró sense sortida;
- mètode de connexió dels equips de la caldera — disseny d'un tub i de dos tubs;
- diagrama de cablejat - amb una línia de distribució vertical o horitzontal, superior o inferior, combinada.
En els edificis de diversos apartaments, predomina el patró de cablejat vertical, mentre que en els edificis d'una sola planta es troba una disposició horitzontal. Els mètodes combinats de subministrament de calor predominen als edificis nous de gran alçada.
Característiques de la circulació del refrigerant
És eficaç instal·lar sistemes de calefacció en edificis privats de poca alçada amb refrigerant líquid. Per fer-ho, les canonades s'omplen amb anticongelant o aigua.
El moviment del fluid de treball al llarg del circuit de calefacció es pot dur a terme en mode natural o forçat. L'aigua escalfada pel generador de calor entra a la canonada de distribució i després als radiadors. Aquesta part del contorn s'anomena traç cap endavant.
Després d'entrar a les bateries, el líquid refrigerant es refreda i s'envia ràpidament a la caldera per escalfar-se. Aquest interval s'anomena carrera de retorn. Per accelerar el transport del refrigerant, s'instal·la una bomba de circulació dins del sistema.
Moviment natural del fluid
Al circuit de calefacció, les canonades horitzontals estan inclinades, creant així condicions per al moviment del fluid de treball sota la influència de la gravetat.
També s'instal·la un dipòsit d'expansió obert: un dipòsit especial per rebre l'excés d'aigua per garantir un funcionament correcte i segur de tots els components de la xarxa de serveis públics.
Els sistemes de calefacció funcionen amb circulació natural a causa de les diferents densitats de refrigerant escalfat i fred. Segons les lleis de la física, l'aigua calenta flueix cap amunt.
En un circuit tancat, els fluxos de fred desplacen inevitablement els escalfats, obligant-los a moure's en sentit contrari a la font de calor. Un fluid en moviment amb potencial d'energia cinètica travessa totes les bateries, emetent calor. Després de tornar a l'equip de la caldera, el cicle es repeteix.
Perquè el disseny de flux de gravetat funcioni completament, la caldera s'instal·la per sota de l'eix central del circuit principal. Normalment, el generador de calor es munta en un rebaix al terra, però de vegades als soterranis, a excepció de les unitats de gas.
La canonada de subministrament de la caldera s'eleva verticalment fins al punt més alt possible. Això crea espai addicional en un bucle tancat per accelerar el fluid de treball.
El nombre de vàlvules de tancament necessàries en els sistemes de calefacció per gravetat es redueix al mínim. S'imposen requisits estrictes sobre el diàmetre de les canonades instal·lades: ha de ser d'almenys 32 mm.Com que la velocitat del moviment de l'aigua al circuit és insignificant, per augmentar l'eficiència de la calefacció, només s'instal·len canonades de gran diàmetre.
Un sistema de calefacció autònom, el principi de funcionament del qual es basa en la circulació natural del fluid refrigerant, és el més senzill. Aquest projecte de calefacció a la llar és fàcil d'implementar a la pràctica. Tanmateix, aquesta opció només és adequada per a edificis privats petits, ja que la longitud del circuit de calefacció està limitada a 30 metres.
El principal avantatge dels sistemes de gravetat és la total independència de l'electricitat. Més informació sobre sistemes de calefacció amb circulació natural de refrigerant Més lluny.
Circulació forçada en el sistema
Per a edificis privats amb una superfície total de més de 60 metres quadrats. M. dissenyen calefacció amb transport forçat de fluid de treball. Instal·lar en un bucle tancat bomba de circulacióper assegurar el moviment accelerat del refrigerant calent als radiadors i del refrigerant refrigerat al generador de calor.
La instal·lació de canonades al sistema es pot dur a terme sense un pendent en el pla horitzontal. L'aigua es mou a causa de la diferència de pressió que es produeix en la secció de la línia entre el flux directe i invers del líquid.
Un inconvenient important d'un sistema coercitiu és la seva dependència energètica. Per a una circulació constant d'aigua al circuit, és necessari un funcionament continu de la bomba i el seu rendiment depèn directament de la font d'alimentació.
En cas d'un tall sobtat d'energia, l'equip simplement no podrà bombar líquid. Per tant, els experts recomanen instal·lar, a més, generadors de seguretat que puguin proporcionar un subministrament de calor estable i ininterromput fins i tot en situacions imprevistes.
Aquests esquemes es poden utilitzar en instal·lar calefacció en edificis de qualsevol mida. Només cal que seleccioneu una bomba de circulació amb potències adequades i proveïu d'alimentació.
Sistema de calefacció d'un sol tub
Només s'instal·la una línia principal a la casa, sota o per sobre del terra, amb les bateries connectades en sèrie. En aquest circuit de calefacció no hi ha distribució entre la canonada d'alimentació i la de retorn.
Al llarg del perímetre d'un edifici d'un pis, només s'instal·la una canonada rodona amb un diàmetre d'almenys 32 mm, que es divideix convencionalment per la meitat. La meitat que surt del generador de calor s'anomena subministrament, i la segona part de la línia s'anomena retorn. Utilitzant una canonada soldada o sense soldadura de petit diàmetre, es munten radiadors/convectors al bucle.
El circuit d'un sol tub inclou els següents elements funcionals:
- font de subministrament de calor (caldera);
- radiadors de calefacció;
- tanc d'expansió;
- elements d'encaminament de canonades.
El líquid escalfat flueix alternativament als radiadors de calefacció, cada cop despresant part de la seva calor. Després d'això, ja es refreda i es torna a la caldera per al següent cicle de calefacció. Cada bateria perd calor i l'últim element de la cadena continua sent el més fred en comparació amb els altres.
Hi ha diverses maneres d'optimitzar el funcionament d'un sistema d'un sol tub.També podeu instal·lar vàlvules termostàtiques especials per a intercanviadors de calor, vàlvules d'equilibri amb resistència hidràulica regulable o vàlvules de bola compactes. Aquests equips ajuden a normalitzar el subministrament de calor a les bateries.
Una altra manera és augmentar el nombre de seccions de cada radiador posterior al circuit de calefacció. També podeu instal·lar una bomba de circulació. El dispositiu de bombeig està connectat al final de la línia de retorn, el lloc on el fluid de treball té la temperatura més baixa.
L'opció de calefacció d'un sol tub és fàcil d'instal·lar i posar en funcionament. La pèrdua de calor es minimitza, ja que absolutament totes les comunicacions es troben a l'interior de les sales d'estar d'una casa privada.
Aquest esquema es pot organitzar en forma d'un sistema amb cablejat horitzontal i moviment forçat del refrigerant o una xarxa de calefacció vertical amb moviment natural, forçat o combinat del fluid de treball.
També recomanem la lectura del nostre altre material, on hem comentat amb detall sistema de calefacció d'un sol tub per a un habitatge particular.
Mètode de cablejat horitzontal
La instal·lació de la canonada de subministrament en un pla horitzontal es realitza amb el pendent requerit en la direcció del moviment de l'aigua escalfada. En aquest cas, totes les bateries al voltant del perímetre de la casa s'han d'instal·lar al mateix nivell. Per alliberant aire dels radiadors utilitzeu aixetes Mayevsky o dispositius automàtics de ventilació.
La línia horitzontal es pot instal·lar a l'estructura del sòl o muntar-se a sobre. Per evitar pèrdues de calor, en el primer cas cal aïllar les canonades.
Opció de cablejat vertical
En aquest sistema, el transport del líquid refrigerant està garantit per un mode de circulació natural i, per tant, no cal instal·lar una bomba addicional. La independència energètica és el principal avantatge d'un sistema de calefacció vertical d'un sol tub.
Amb aquest mètode de cablejat, el fluid de treball, escalfat a una temperatura determinada, puja per la columna, després d'això entra a les bateries a través de canonades de distribució. L'eficiència operativa d'un sistema d'un sol tub situat verticalment s'aconsegueix instal·lant la línia principal en un pendent, així com instal·lant tubs de gran diàmetre.
Per descomptat, una canonada massiva no decorarà l'interior de les sales d'estar. Però aquest inconvenient evident es pot evitar instal·lant equips de circulació al sistema.
Sistema de calefacció de dos tubs
La principal diferència entre un esquema de calefacció d'una casa de dues canonades és la presència d'una canonada per subministrar aigua i una altra per retornar-la. A més, el primer rep líquid calent, mentre que el segon envia el refrigerant ja refrigerat a la caldera.
Cada bateria és servida tant per una columna de subministrament com per una de retorn. Això permet regular la quantitat de calor que reben els radiadors individuals. Si no tenim en compte el refredament del refrigerant a les canonades, resulta que tots els elements de calefacció reben líquid a la mateixa temperatura.
L'esquema de calefacció de dues canonades inclou:
- generador de calor;
- bateries;
- tanc d'expansió;
- canonades;
- vàlvules de tancament i dispositius especials d'alliberament d'aire.
Una canonada amb aigua calenta va des de la caldera fins al dipòsit d'expansió. Després es connecta a la línia de distribució del circuit de calefacció. A més, es talla una canonada de desbordament al dipòsit per drenar ràpidament l'excés de refrigerant al sistema de clavegueram.
Les canonades surten de la part inferior dels intercanviadors de calor, combinades en una línia de retorn. A través d'ell, el refrigerant refrigerat torna a la caldera. La canonada de retorn es col·loca estrictament paral·lela a les canonades superiors. Ha de passar per totes les estances on estigui instal·lada la línia de subministrament d'aigua calenta.
Els sistemes forçats de dues canonades es consideren els més eficients per a cases i cases de camp d'una sola planta, però també poden proporcionar calor per a edificis grans de dos pisos.
I aquests us permeten escalfar l'habitació de manera uniforme i molt ràpida i mantenir diferents condicions de temperatura a les habitacions. A més, el disseny de doble circuit permet organitzar no només la calefacció de la casa, sinó també el subministrament d'aigua calenta.
Els sistemes de calefacció tancats amb circulació forçada s'instal·len en dues versions: amb cablejat horitzontal i vertical.
El primer mètode s'implementa en cases d'una sola planta amb una llarga canonada. En aquestes situacions, connectar radiadors d'aigua a un circuit de calefacció amb cablejat horitzontal és la solució òptima.
Amb la segona opció de cablejat, l'elevador es troba verticalment, cosa que permet utilitzar l'esquema fins i tot en edificis de diversos pisos. En aquests sistemes, l'aire no s'acumula, ja que les bombolles resultants pugen instantàniament en direcció vertical, directament al dipòsit d'expansió.
Diagrama de cablejat inferior i superior
Quan es distribueix el sistema a la part inferior, la línia principal es col·loca al soterrani o al soterrani. També és possible instal·lar canonades sota el terra. El refrigerant entra a l'equip de calefacció des de baix cap amunt.
La barreja de gasos s'elimina a través d'una línia d'aire especial connectada a les elevacions. En cas de situacions d'emergència imprevistes, les aixetes de retorn i subministrament estan equipades amb vàlvules de tancament especials.
Per implementar un esquema amb una línia de distribució superior, el dipòsit d'expansió es munta al punt més alt de la canonada. La xarxa es ramifica al mateix lloc.
Tipus de sistema de distribució horitzontal de dos tubs
L'opció més habitual per escalfar un edifici residencial d'una sola planta és un sistema de calefacció de dues canonades amb cablejat horitzontal.
Per organitzar aquest circuit de calefacció, s'utilitzen els esquemes següents:
- tee o perímetre d'una altra manera;
- col·lector, en cas contrari radial.
Segons l'esquema de tees, les canonades estan connectades per tees, les canonades es col·loquen al voltant del perímetre de l'habitació i es connecten en sèrie als dispositius. El refrigerant del sistema perimetral flueix d'una bateria a una altra, refredant-se una mica al llarg del camí.
En funció del moviment del refrigerant escalfat i refrigerat, les opcions de tees es divideixen en associades i comptadors. En un circuit sense sortida, l'aigua calenta i refrigerada es mouen en diferents direccions. En l'escalfat associat i el refrigerant residual flueix en una direcció.
EN circuit de col·lectors Des de l'òrgan central del sistema, el col·lector, es condueixen canonades a cadascun dels radiadors, de manera que el refrigerant entra a tots els dispositius simultàniament.
El principi del dispositiu s'assembla als raigs solars que emanen d'un distribuïdor de flux de calor situat normalment al centre. En els tipus de cablejat radial, el refrigerant només es mou en diferents direccions.
Normes per dissenyar un sistema de calefacció
Un projecte ben dissenyat permet posar en marxa el sistema de subministrament de calor més eficient i multifuncional.
Ha de funcionar sense problemes en les condicions climàtiques pròpies de la zona concreta on es troba la casa d'un pis i ser fàcil d'operar.
L'elaboració d'un projecte d'alta qualitat per a la calefacció d'una casa d'un pis i el càlcul exacte dels paràmetres del sistema es realitza segons un pla específic:
- En la primera etapa, cal formular una tasca tècnica tenint en compte tots els requisits i detalls del sistema de calefacció.
- El segon pas és recollir informació sobre una propietat privada. Els especialistes han d'agafar tots els indicadors per elaborar un esquema del circuit de calefacció.
- La següent etapa és el càlcul de la transferència tèrmica. Per fer-ho, heu de realitzar càlculs i seleccionar l'esquema de calefacció òptim que compleixi els estàndards bàsics de construcció i els requisits individuals del client.
- Quan s'han completat tots els càlculs, es fan dibuixos.
- L'última etapa és el disseny i lliurament del projecte de sistema de calefacció acabat al client.
La tasca principal de disseny és calcular l'àrea correcta de l'equip de calefacció i seleccionar els diàmetres de canonades adequats. I també determineu el rendiment dels dispositius de bombeig, calculeu els punts d'inserció de vàlvules i components del sistema. Per tant, és aconsellable confiar el procés a professionals.
Si realment voleu fer els càlculs vosaltres mateixos, us recomanem llegir el material on hem fet un exemple càlcul del sistema de calefacció per a un habitatge particular.
Quina informació necessiten els artesans?
Abans de començar els treballs d'instal·lació, hauríeu de discutir tots els matisos amb especialistes i mostrar la vostra visió del sistema de calefacció.
Els màsters han de proporcionar:
- informació completa sobre els materials amb què es fabriquen la coberta, els revestiments de parets i les estructures de finestres de l'edifici;
- plànol de la casa d'una sola planta;
- dibuixos on es marquen les ubicacions de les unitats de fontaneria.
La vida útil d'un sistema de subministrament de calor està influenciada no només per la qualitat del disseny d'enginyeria i la instal·lació hàbil, sinó també pels materials seleccionats, l'equip de caldera instal·lat, així com l'ús racional dels elements de calefacció.
Conclusions i vídeo útil sobre el tema
El vídeo mostra un diagrama 3D, disseny i instal·lació d'un sistema de calefacció d'un sol tub en una casa privada d'una sola planta:
Al vídeo es mostra una representació esquemàtica d'un sistema de calefacció de polipropilè de dos tubs, la connexió correcta de l'equip de la caldera i la instal·lació de radiadors de calefacció:
El vídeo descriu en detall un projecte de calefacció típic i el càlcul de les pèrdues de calor:
Els sistemes moderns de subministrament de calor són atributs integrals del funcionament de les cases privades, cases de camp i altres projectes de construcció. El disseny executat professionalment és la clau per al funcionament eficient, fiable i sense problemes a llarg termini d'una xarxa de calefacció individual.
Si després de llegir el material teniu preguntes sobre el tema de l'article, podeu fer-les al bloc següent. Allà podeu deixar el vostre comentari o compartir la vostra pròpia experiència amb altres visitants del lloc.
Hola.Tinc una casa privada d'una sola planta. Vull instal·lar calefacció de dues canonades des d'una caldera de llenya. El tub superior (subministrament) passarà per sota del sostre.
Quins són els matisos d'instal·lació i on s'ha d'instal·lar un dipòsit d'expansió tipus membrana? Es necessiten vàlvules de descàrrega i de retenció i on s'instal·len? També cal una vàlvula per purgar l'aire al punt V.M.? Gràcies per endavant.