Sistema de calefacció obert: esquemes i característiques de disseny

A causa de la seva facilitat d'instal·lació, baix cost i eficiència suficient, el sistema de calefacció obert continua sent demandat.Un cop hàgiu entès el principi de funcionament, l'equip i les normes d'instal·lació, podeu organitzar vosaltres mateixos el subministrament de calor de la vostra llar.

Us explicarem com crear un circuit de calefacció de tipus obert viable. Us mostrarem com construir un sistema seguint estrictament els requisits i estàndards tecnològics a l'hora de seleccionar i connectar els elements. Tenint en compte les nostres recomanacions, construiràs un circuit eficient i sense problemes.

Oferim artesans independents per familiaritzar-se amb les opcions de muntatge provades a la pràctica. La informació presentada per a la seva consideració es complementa amb diagrames útils, col·leccions de fotos i instruccions de vídeo.

Equip i principi de funcionament del sistema

EN sistema de calefacció d'aigua El líquid actua com a intermediari en la transferència d'energia tèrmica de la planta de calderes als radiadors. La circulació del refrigerant es pot dur a terme a llargues distàncies, proporcionant calefacció per a cases i habitacions de diferents mides. Això explica la introducció generalitzada de l'escalfament d'aigua.

El funcionament d'un sistema de calefacció de tipus obert és possible sense l'ús d'una bomba. La circulació del refrigerant es basa en els principis de la termodinàmica.El moviment de l'aigua a través de canonades es produeix a causa de la diferència de densitat de líquids calents i freds, així com a causa de la inclinació de les canonades col·locades.

Un element indispensable del sistema és un dipòsit d'expansió obert al qual flueix l'excés de refrigerant escalfat. Gràcies al dipòsit, la pressió del líquid s'estabilitza automàticament. El contenidor s'instal·la per sobre de tots els components del sistema.

Tot el procés de funcionament de "escalfament obert" es divideix convencionalment en dues etapes:

1. Innings. El refrigerant escalfat es desplaça de la caldera als radiadors.
2. Tornar. L'excés d'aigua tèbia entra al dipòsit d'expansió, es refreda i torna a la caldera.

En els sistemes d'una canonada, la funció de subministrament i retorn es realitza per una línia; en els sistemes de dues canonades, les canonades de subministrament i retorn són independents entre si.

La densitat de l'aigua tèbia és inferior a la de l'aigua freda, de manera que es forma pressió hidrostàtica al sistema. L'aigua calenta a pressió es mou cap als radiadors

Es considera el més senzill i accessible per a l'autoinstal·lació sistema de canonada única. El disseny del sistema és elemental.

El paquet bàsic de subministrament de calor d'un sol tub inclou:

• caldera;
• radiadors;
• tanc d'expansió;
• canonades.

Algunes persones es neguen a instal·lar radiadors i col·locar una canonada amb un diàmetre de 8-10 cm al voltant del perímetre de la casa, però, els experts assenyalen que l'eficiència del sistema i la facilitat d'ús amb aquesta solució es redueixen.

El sistema d'un sol tub gravitacional de tipus obert és independent de l'energia. Els costos d'adquisició de canonades, accessoris i equips són relativament baixos. Pot funcionar amb diferents tipus de calderes

Més complex de dissenyar i més car d'implementar opció de calefacció de dos tubs. No obstant això, els costos i la complexitat de la construcció es compensen completament amb l'eliminació dels inconvenients estàndard dels sistemes d'una sola canonada.

Un refrigerant amb la mateixa temperatura es subministra gairebé simultàniament a tots els dispositius; l'aigua refrigerada es recull per la línia de retorn i no flueix a la bateria següent.

Per donar servei a cada dispositiu, s'instal·la una línia de subministrament i retorn en un circuit de calefacció de dues canonades, de manera que el sistema de temperatura subministra el refrigerant a la mateixa temperatura a tots els punts, i l'aigua refrigerada es recull i envia a la caldera per un línia de retorn: una línia independent del subministrament

Requisits d'ordenació i funcionament

Quan instal·leu el subministrament de calor a una llar, és important tenir en compte una sèrie de característiques d'un sistema de calefacció obert:

1. Per garantir una circulació normal, la caldera s'instal·la al punt més baix de la línia i el dipòsit d'expansió al punt més alt.
2. El lloc òptim per col·locar el dipòsit d'expansió és l'àtic. Durant l'estació freda, s'ha d'aïllar el contenidor i la columna de subministrament dins de l'àtic sense calefacció.
3. La col·locació de la línia principal es realitza amb un nombre mínim de voltes, peces de connexió i col·locació.
4. En un sistema de calefacció per gravetat, l'aigua circula lentament (0,1-0,3 m/s), de manera que l'escalfament s'ha de produir de manera gradual. No deixeu que bulli: això accelera el desgast dels radiadors i canonades.
5. Si no s'utilitza el sistema de calefacció a l'hivern, cal drenar el líquid: aquesta mesura mantindrà intactes les canonades, els radiadors i la caldera.
6. El nivell de refrigerant al dipòsit d'expansió s'ha de controlar i reposar periòdicament. En cas contrari, apareixeran bosses d'aire a la línia, reduint l'eficiència dels radiadors.
7. L'aigua és el refrigerant òptim.L'anticongelant és tòxic i no es recomana utilitzar-lo en sistemes que tinguin contacte lliure amb l'atmosfera. El seu ús és aconsellable si no és possible drenar el refrigerant durant un període sense calefacció.

Es presta especial atenció al càlcul de la secció transversal i el pendent de la canonada. Els estàndards de disseny estan regulats pel número SNiP 2.04.01-85.

En circuits amb moviment gravitatori del refrigerant, la mida de la secció transversal de la canonada és més gran que en els circuits de bombeig, però la longitud total de la canonada és gairebé dues vegades menor. El pendent de les seccions horitzontals del sistema, igual a 2 - 3 mm per metre lineal, només és adequat quan s'instal·la el subministrament de calor amb moviment natural del refrigerant.

L'incompliment del pendent en instal·lar sistemes amb moviment natural del refrigerant comporta la ventilació de les canonades i l'escalfament insuficient dels radiadors allunyats de la caldera. Com a resultat, l'eficiència tèrmica disminueix

Tipus d'esquemes de calefacció oberts

En un sistema de calefacció obert, el refrigerant es mou de dues maneres diferents. La primera opció és la circulació natural o gravitatòria, la segona és l'estimulació forçada o artificial des d'una bomba.

L'elecció de l'esquema depèn del nombre de plantes i la superfície de l'edifici, així com de les condicions tèrmiques esperades.

Circulació natural en calefacció

EN sistema gravitatori no hi ha cap mecanisme per assegurar el moviment del refrigerant. El procés es realitza únicament per l'expansió de l'aigua calenta. Per al funcionament del circuit, s'ofereix una rampa d'acceleració, l'alçada del qual és d'almenys 3,5 m.

Si no instal·leu una columna vertical de trànsit, hi ha una alta probabilitat que el refrigerant que prové de la caldera no desenvolupi una velocitat suficient.

El sistema de calefacció de circulació natural és òptim per a edificis amb una superfície de fins a 60 metres quadrats. m. La longitud màxima del circuit capaç d'aportar calor es considera una línia principal de 30 m. Un factor important és l'altura de l'edifici i el nombre de plantes de l'habitatge, que permet la instal·lació d'una columna d'acceleració.

L'esquema de circulació natural no és adequat per a aplicacions a baixa temperatura. Una expansió insuficient del refrigerant no crearà la pressió adequada al sistema.

Possibilitats del circuit de gravetat:

1. Connexió a terra radiant. Una bomba de circulació està muntada al circuit d'aigua que condueix al terra. La resta del sistema funciona com de costum. Si s'apaga el llum, la casa continuarà escalfant-se.
2. Treballant amb la caldera. El dispositiu de calefacció està muntat a la part superior del sistema, una mica per sota del dipòsit d'expansió.

Per garantir un funcionament ininterromput, es pot instal·lar una bomba a la caldera. Aleshores, l'esquema de subministrament de calor i producció d'aigua calenta es converteix automàticament en una opció forçada. A més, s'instal·la una vàlvula de retenció per evitar la recirculació del refrigerant.

Sistema forçat amb bomba

Per augmentar la velocitat del refrigerant i reduir el temps d'escalfament de l'habitació, s'incorpora una bomba. El moviment del cabal d'aigua augmenta fins a 0,3-0,7 m/s. La intensitat de la transferència de calor augmenta i les branques de la principal s'escalfen de manera uniforme.

Els circuits de bombeig es construeixen tant de tipus obert com tancat. En circuits oberts, el dipòsit d'expansió s'instal·la al punt més alt del sistema.La presència d'una bomba permet augmentar la canonada entre la caldera de calefacció i les bateries, tant en alçada com en longitud.

Punts importants d'organització sistema obligatori:

1. El circuit amb bomba incorporada és volàtil. Per garantir que la calefacció de l'habitació no s'atura durant un tall de corrent, l'equip de bombeig es col·loca al bypass.
2. La bomba s'instal·la davant de l'entrada de la caldera al tub de retorn. La distància a la caldera és d'1,5 m.
3. En instal·lar la bomba, es té en compte la direcció del moviment de l'aigua.

A la línia de retorn es munten dues vàlvules de tancament i un colze de bypass amb una bomba de circulació. Si hi ha corrent a la xarxa, les aixetes es tanquen: el refrigerant es mou a través de la bomba. Si no hi ha tensió, s'han d'obrir les vàlvules: el sistema canviarà a la circulació natural.

S'ha d'instal·lar una vàlvula de retenció a la canonada de subministrament. L'element es col·loca immediatament després de la caldera i evita la recirculació del refrigerant durant el funcionament de la bomba

Opcions per a la canonada del sistema

Des de la disposició dispositius de calefacció i les canonades de connexió depenen de l'eficiència, l'economia i l'estètica del sistema de calefacció. L'elecció del cablejat es determina en funció de les característiques del disseny i l'àrea de la casa.

Especificitats dels esquemes d'un i dos tubs

L'aigua calenta flueix als radiadors i torna a la caldera de diferents maneres. En un sistema d'un sol circuit, el refrigerant es subministra a través d'una canonada de gran diàmetre. La canonada passa per tots els radiadors.

Avantatges d'un sistema d'autocirculació d'un sol tub:

• consum mínim de materials;
• facilitat d'instal·lació;
• nombre limitat de canonades dins de l'espai habitable.

El principal desavantatge d'un esquema amb una canonada que realitza tasques de subministrament i retorn és l'escalfament desigual dels radiadors de calefacció. La intensitat de calefacció i la transferència de calor de les bateries disminueix a mesura que s'allunyen de la caldera.

Amb una llarga cadena de cablejat i un gran nombre de radiadors, l'última bateria pot resultar completament ineficaç. Es recomana instal·lar dispositius de calefacció "calents" a les habitacions orientades al nord, habitacions infantils i dormitoris

L'esquema de calefacció de dues canonades està guanyant terreny amb confiança. Els radiadors connecten les canonades de retorn i subministrament. Es formen anells locals entre les bateries i la font de calor.

Principals avantatges del sistema:

• tots els dispositius de calefacció s'escalfen uniformement;
• la possibilitat d'ajustar la calefacció de cada radiador per separat;
• fiabilitat del funcionament del circuit.

Un sistema de doble circuit requereix grans inversions i costos laborals. Serà més difícil instal·lar dues línies de comunicacions al llarg de les estructures de l'edifici.

El sistema de dos tubs s'equilibra fàcilment, assegurant el subministrament de refrigerant a la mateixa temperatura a tots els dispositius de calefacció. Les habitacions s'escalfen de manera uniforme

Subministrament de refrigerant superior i inferior

Depenent de la ubicació de la línia principal que subministra refrigerant calent, es fa una distinció entre les connexions superior i inferior.

En sistemes de calefacció oberts amb cablejat aeri, no cal utilitzar dispositius d'extracció d'aire. El seu excés es descarrega a través de la superfície del dipòsit d'expansió comunicant-se amb l'atmosfera

Amb la distribució aèria, l'aigua calenta puja a través de la columna principal i es trasllada a través de canonades de distribució als radiadors. La instal·lació d'aquest sistema de calefacció és recomanable en cases de camp d'un i dos pisos i cases privades.

Un sistema de subministrament de calor amb cablejat inferior és força pràctic. El tub d'alimentació es troba a la part inferior, al costat del tub de retorn. Moviment del refrigerant en direcció de baix a dalt. L'aigua, després de passar pels radiadors, es dirigeix ​​a través de la canonada de retorn a la caldera de calefacció. Les piles estan equipades Grues Mayevsky per eliminar l'aire de la línia.

En sistemes de calefacció amb cablejat inferior, és necessari utilitzar dispositius d'escapament d'aire, el més senzill dels quals és l'aixeta Mayevsky.

Alçadors verticals i horitzontals

En funció del tipus de posició de les elevacions principals, es fa una distinció entre els mètodes d'encaminament de canonades verticals i horitzontals. En la primera opció, els radiadors de tots els pisos estan connectats a contraixes verticals.

El cablejat vertical s'utilitza quan s'organitzen cases de dos, tres o més pisos amb un espai àtic, dins del qual es pot col·locar i aïllar una canonada.

Característiques dels sistemes "verticals":

• sense tancaments d'aire;
• adequat per escalfar edificis de gran alçada;
• connexió del sòl a l'alça;
• dificultats per instal·lar comptadors de calor d'apartaments en edificis de diverses plantes.

El cablejat horitzontal consisteix a connectar radiadors d'un pis a una sola columna. L'avantatge de l'esquema és que el dispositiu utilitza menys canonades i els costos d'instal·lació són més baixos.

Les elevacions horitzontals s'utilitzen normalment en locals d'un i dos pisos. La disposició del sistema és rellevant en cases amb panells i edificis residencials sense parets

Disposició de la calefacció per gravetat

És millor confiar el desenvolupament d'un projecte de sistema de gravetat a especialistes en calefacció. El document especifica el tipus de calefacció, el mètode de connexió dels radiadors i la circulació del refrigerant, els paràmetres recomanats de l'equip, el nombre de radiadors i el material de la canonada.

Càlcul del sistema de subministrament de calor

Cal determinar les característiques hidràuliques del sistema, que posteriorment ajudaran a seleccionar correctament el diàmetre òptim de la canonada.

En un sistema de calefacció natural, es recomana instal·lar la caldera al soterrani o al soterrani. Això us permet augmentar la longitud de l'elevador de trànsit

Per calcular el valor de la pressió de circulació (RC) heu de tenir les dades següents:

1. Distància des del centre de la caldera de calefacció fins al centre del radiador (h). Com més gran sigui la distància entre aquests dispositius, més estable serà la circulació.
2. Pressió refredada (Ro) i escalfat (Pr) aigua.

La pressió de circulació depèn només de la diferència de temperatura del refrigerant. Els indicadors exactes es poden trobar a les dades de la taula.

Com més gran sigui la diferència de temperatures del refrigerant, més alta serà la pressió a la línia. Per tant, és important tenir cura de la temperatura "entrant" del líquid

A l'amplada trams de canonada influït pel tipus de material. El diàmetre de la canonada d'acer ha de ser com a mínim de 50 mm. Després de la ramificació, la secció transversal de la carretera s'estreny en una mida. El retorn, per contra, es munta amb la posterior ampliació.

Es presta especial atenció al volum del dipòsit d'expansió. La mida del dipòsit no ha de ser inferior al 5% del volum total de refrigerant del sistema. En cas d'incompliment, es produirà el drenatge d'aigua del sistema o el trencament de la canonada.

Selecció dels components principals

Per a un sistema obert, és millor triar una caldera que funcioni amb combustible sòlid o fuel. Instal·lació de calderes elèctriques i els equips de gas estan prohibits.De vegades es formen embussos d'aire a la línia; això pot provocar una emergència.

La potència de l'escalfador es determina segons el càlcul: 1 kW d'energia tèrmica per 10 metres quadrats de casa. Depenent de la qualitat de l'aïllament de l'habitació, s'afegeix un 10-30% al valor obtingut.

La caldera es troba en una habitació independent equipada amb circulació d'aire forçada. L'equip s'instal·la sobre material resistent al foc o terra de formigó

El dipòsit d'expansió per a un sistema de calefacció per gravetat ha de ser d'acer. És molt indesitjable utilitzar materials polimèrics. Per escalfar una casa petita d'un pis, és adequat un dipòsit de 8-15 litres.

Per construir la canonada, s'utilitzen canonades fetes dels següents materials:

1. Acer. Es caracteritzen per una alta conductivitat tèrmica i resistència a alta pressió. El desavantatge és la complexitat de la instal·lació i la necessitat d'utilitzar equips de soldadura.
2. Polipropilè. Principals avantatges: resistència a les fluctuacions de temperatura, resistència, estanquitat i facilitat d'instal·lació. Vida útil - 25 anys.
3. Metall-plàstic. El material no es corroeix i evita l'obstrucció del circuit. Desavantatges de l'autopista: vida útil limitada (fins a 15 anys) i alt cost.
4. coure. Tubs amb màxima transferència de calor i resistència a altes temperatures - fins a +500 °C. El principal desavantatge és l'alt cost del material.

En un circuit de calefacció obert s'instal·len radiadorsfet de metalls d'alta resistència.

Els més habituals són els models d'acer. Tenen un equilibri òptim de paràmetres clau: aspecte, preu i potència tèrmica.

A causa de les seves parets primes, pes lleuger i alt grau de transferència de calor, els radiadors d'acer es comparen amb els convectors. L'equip escalfa ràpidament les habitacions a causa del moviment accelerat de l'aire

Passos d'instal·lació del sistema obert

Tot el procés d'organització d'un sistema de calefacció per gravetat es pot dividir en diverses etapes:

1. Instal·lació de caldera. L'equip es fixa a la superfície del terra o es penja a la paret. L'elecció del mètode depèn de les dimensions de la caldera.
2. Traçat de la canonada segons l'esquema escollit i el projecte desenvolupat. És important observar l'angle de pendent recomanat del circuit de canonades.
3. Instal·lació de radiadors escalfar-los i connectar-los al sistema.
4. Instal·lació del dipòsit d'expansió i el seu aïllament.
5. Connectant tots els elements, comprovant l'estanquitat de les juntes i posant en marxa el sistema.

Després de la caldera, a la canonada de subministrament, s'aconsella instal·lar un sensor de temperatura per controlar l'eficiència del sistema de calefacció.

La instal·lació del sistema de calefacció s'ha de dur a terme a l'estació càlida.La construcció de l'autopista i la posada en funcionament duraran aproximadament una setmana

Característiques del muntatge d'un circuit forçat

Perquè l'obligatorietat es justifiqui i funcioni correctament, cal triar el correcte bomba de circulació i "incrustar-lo" correctament a la xarxa de calefacció.

Selecció d'una bomba de circulació

Els principals paràmetres per triar equips de bombeig: potència i pressió del dispositiu. Aquestes característiques es determinen en funció de l'àrea de l'habitació climatitzada.

Indicadors indicatius:

• per a cases de 250 metres quadrats, és adequada una bomba amb una potència de 3,5 metres cúbics per hora i una pressió de 0,4 atm;
• a les habitacions de 250-350 metres quadrats, instal·leu el dispositiu a 4,5 metres cúbics per hora amb una pressió de 0,6 atm;
• si l'àrea de la casa és de 350-800 metres quadrats, és recomanable comprar una bomba amb una capacitat d'11 metres cúbics per hora, la pressió de la qual és d'almenys 0,8 atm.

En una selecció més escrupolosa, els especialistes tenen en compte la longitud del sistema de calefacció, el tipus i el nombre de radiadors, el material de fabricació i el diàmetre de les canonades, així com el tipus de caldera.

Instal·lació de la bomba a la xarxa principal

La bomba es col·loca a la línia de retorn de manera que el refrigerant que no estigui massa calent passi a través del dispositiu. És possible instal·lar models moderns fets de materials resistents a altes temperatures a la línia de subministrament.

En introduir la bomba, no s'ha d'interrompre la circulació de l'aigua. És important que en qualsevol punt de la canonada quan la unitat de bombeig estigui en funcionament, la pressió hidrostàtica segueixi sent excessiva.

Quatre esquemes acceptables per a sistemes de calefacció amb circulació de bomba i un dipòsit d'expansió obert. La pressió hidrostàtica es manté al nivell desitjat

Opció 1. Pujada del dipòsit d'expansió.Una manera senzilla de convertir un sistema de circulació natural en un de forçat. Per implementar el projecte necessitareu un espai alt àtic.

Opció 2. Moveu el dipòsit a una columna ascendent llunyana. El procés intensiu de mà d'obra de reconstruir l'antic sistema i instal·lar-ne un de nou no està justificat. Són possibles mètodes més senzills i amb més èxit.

Opció 3. Tub del dipòsit d'expansió a prop del broquet de la bomba. Per canviar el tipus de circulació, cal tallar el dipòsit de la línia de subministrament i, a continuació, connectar-lo a la línia de retorn, darrere de la bomba de circulació.

Opció 4. La bomba està inclosa a la línia de subministrament. La forma més senzilla de reconstruir el sistema. El desavantatge del mètode són les condicions de funcionament desfavorables per a la bomba. No tots els dispositius poden suportar altes temperatures.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

Vídeo #1. Recomanacions per muntar un sistema de calefacció amb circulació natural:

Vídeo #2. Procediment per instal·lar la bomba de circulació:

Aspectes importants per organitzar un sistema de calefacció eficaç són triar un circuit viable, calcular els paràmetres de la línia principal, seleccionar components i seguir la tecnologia d'instal·lació. La instal·lació manual és possible si teniu coneixements de fontaneria, però és millor confiar el desenvolupament d'un projecte detallat a professionals.

Vols fer una pregunta sobre l'esquema d'organització i el cablejat d'un circuit obert de subministrament d'aigua? Si us plau, deixeu els comentaris al bloc següent. Aquí tens l'oportunitat de fer una pregunta o informar d'una dada interessant sobre el tema.