Esquema de calefacción de una casa privada de 2 pisos: tipos de cableado y cálculo de equipos.

Un esquema de calefacción efectivo para una casa privada proporcionará un microclima cómodo en climas fríos.

Cálculo de ingeniería térmica del sistema de calefacción de una casa privada de 2 pisos.

El cálculo de la ingeniería térmica determina los parámetros operativos del sistema de calefacción: la cantidad total de pérdida de calor en el edificio, la potencia del equipo, la cantidad de dispositivos de calefacción, etc.

La potencia del generador de calor se calcula mediante la suma de las pérdidas de calor de la casa, que tiene en cuenta:

• área de locales climatizados;
• condiciones climáticas de la zona;
• la presencia y el estado del aislamiento térmico del local;
• material y espesor de paredes, suelos y techos exteriores (de apoyo);
• estructura de techo, piso técnico;
• hermeticidad y tamaño de ventanas, puertas de calle (balcones).

Pérdida de calor de una casa particular.

Componentes del sistema de calefacción de una casa particular.

Caldera - Generador de calor en el sistema de calefacción y agua caliente. Potencia media estándar 100 W por 1 m² área, siempre que la altura de la habitación aislada no sea más de 3 metros. Proporciona un margen de hasta el 20% de la capacidad de la caldera por pérdidas no contabilizadas. El suministro de agua caliente requiere un aumento de la reserva de marcha del 50%.

La tabla de resumen, con opciones para cálculos típicos de ingeniería térmica de la potencia de la caldera, le permite comparar los resultados aproximados de la selección y los modelos existentes de generadores de calor.

Opciones para cálculos típicos de ingeniería térmica de la potencia de la caldera

Las calderas pueden funcionar con gasóleo, coque, carbón, leña, turba, pellets, gas natural o electricidad. La elección del combustible depende de su disponibilidad. Más del 70% de los consumidores utilizan calderas de gas... Caldera eléctrica (convector) se consideran una opción de respaldo o combinada.

Es mejor instalar una caldera de pie en una habitación separada especialmente equipada.

Los generadores de energía térmica de hierro fundido o acero se fabrican en versiones de suelo y pared.Las calderas estacionarias de piso se instalan en una habitación separada, que está equipada con una caldera, un tanque de expansión, una chimenea y un sistema de ventilación forzada (de acuerdo con las normas y requisitos del servicio de gas).

Para las calderas de gas de pared, no se requiere una chimenea y una habitación separada. El oxígeno para la combustión de gas se suministra a través de un tubo corrugado flexible. La unidad de circuito único está diseñada para calefacción. El uso de un esquema de calefacción para una casa de dos pisos con una caldera de doble circuito proporciona calefacción y suministro de agua caliente.

Las calderas de gas montadas en la pared no necesitan una chimenea y una habitación separada

Métodos de transferencia de la energía térmica de la caldera al sistema: circulación forzada del refrigerante y circulación natural (método de calentamiento no volátil). El diseño de la caldera con dos circuitos contiene una bomba de circulación integrada y un vaso de expansión cerrado.

Portadores de energía térmica en el sistema de calefacción.: agua, anticongelante o refrigerante electrolítico para calderas de electrodo de flujo.

El agua tiene una alta capacidad calorífica y densidad, pero requiere un régimen de temperatura constante en la habitación en invierno. Los propietarios que usan la casa de manera irregular prefieren el anticongelante como refrigerante.

Disposición de un sistema de calefacción con un tanque de expansión de tipo abierto.

La elección del tipo de distribución de calefacción y el tipo de portador de calor se realiza en la etapa de desarrollo del proyecto. La viscosidad, el coeficiente de expansión y la capacidad calorífica del anticongelante ralentizan el proceso de intercambio de calor y reducen la disipación de calor de los radiadores. Para el refrigerante no congelante, se requiere aumentar la potencia de la bomba y el área de flujo del sistema.

¡Importante! La presencia de etilenglicol en el anticongelante limita su uso en calderas de doble circuito. Algunos aditivos destruyen piezas de polipropileno, hierro fundido, metales no ferrosos, caucho.

Un radiador de suelo instalado cerca de la puerta puede funcionar como cortina térmica

Dispositivo de calentamiento - radiador de acero, aluminio, combinado, hierro fundido o anodizado (batería), que emite su calor y proporciona un microclima favorable en la habitación.

La transferencia de calor y la inercia dependen del material y las dimensiones del dispositivo. La longitud de las estructuras de la batería se cambia ajustando el número requerido de secciones. Un respiradero de aire (válvula de Mayevsky) y una válvula termostática instaladas en la entrada del refrigerante al calentador aseguran una eliminación de calor de diseño uniforme. Se requiere una válvula de cierre en la salida para el mantenimiento durante el funcionamiento.

Con la grúa Mayevsky, puede ajustar la distribución del refrigerante en el radiador.

Las ubicaciones de instalación de los dispositivos de calefacción se indican en la documentación técnica reglamentaria: a lo largo del perímetro de la habitación con calefacción, debajo de las aberturas de las ventanas, cerca de la puerta principal. Cortina térmicainstalado en la puerta de entrada no permitirá que el aire frío de la calle entre en el edificio residencial.

Métodos de conexión radiadores con elevadores y ribetes: ribete unidireccional, diagonal e inferior.

Cambio en la potencia de transferencia de calor de los radiadores según el método de conexión de las tuberías.

El número de radiadores (I) se calcula mediante la fórmula:

Yo = S * k₁* k₂* k₃* k₄* 100 / P (piezas), donde

S - área de la habitación, (m²);

P es el valor de pasaporte del poder de una sección, (W);

k₁ - coeficiente creciente para ventanas de doble acristalamiento;

k₂ - coeficiente de reducción de pérdidas, que depende del área de las paredes exteriores;

k₃ - el coeficiente dependiente del diseño y el aislamiento del techo (con o sin ático);

k₄ - coeficiente dependiente de la altura del techo (k₄ = 1, con h = 2,5 m), cuanto mayor sea el espacio entre pisos, mayor será el valor de corrección.

El ancho del radiador está regulado por el número de secciones de composición

¡Nota! El fabricante indica los parámetros calculados en el pasaporte del producto: volumen interno y la potencia del radiador.El consumo de refrigerante en una batería de 7 kW es de 7 litros por minuto.

Tubería transfiere, distribuye y devuelve el medio de calentamiento a la caldera. El movimiento dirigido del flujo se ralentiza por la superficie interior rugosa de las tuberías, el cambio en el diámetro del área de flujo y los giros. El valor de la resistencia hidráulica determina la forma de circulación (natural o forzada).

La tubería (circuito cerrado) asegura que el sistema esté sellado. La potencia de la caldera es directamente proporcional al caudal del refrigerante, que determina el volumen del radiador interno, la capacidad del intercambiador de calor de la caldera y el llenado de las secciones de la tubería.

Diagrama de conexión de radiadores en un sistema de calefacción de dos tubos de una casa privada.

En los sistemas de calefacción de casas privadas, se utilizan tuberías de acero sin costura y polipropileno con un coeficiente mínimo de resistencia interna (rugosidad).

Tanque de expansión para calefacción cerrada o abierta está presente en todos los sistemas de calefacción de una casa privada de dos pisos. La presión que crean la bomba de circulación o las fuerzas gravitacionales en la tubería de presión cambia el punto de ebullición del refrigerante. Un hervor fuerte en el agua puede provocar un salto espontáneo de presión, liberación de gases disueltos y un aumento múltiple de volumen (expansión de temperatura), lo que conduce a la destrucción de los componentes del sistema de calefacción. Tanque de expansión ayuda a evitar estos problemas.

Diseño de vaso de expansión de diafragma cerrado

El diafragma divide el tanque de expansión sellado de tipo cerrado en una cámara de agua y una cámara de aire. En sistemas de tipo cerrado, el tanque se instala en la tubería de retorno, frente a la tubería de succión de la bomba de circulación. El diseño dependiente implica que el tanque se eleva a una altura de al menos un metro.

Se instala un tanque de expansión abierto en la parte superior del elevador de refuerzo (principal) en el ático. Se cortan en el cuerpo una tubería de desbordamiento y una tubería de presión de alimentación. La estructura necesita un cuidadoso aislamiento térmico, ya que a bajas temperaturas el tanque no aislado y el rebosadero pueden “descongelarse”. El volumen estimado del tanque (10% del llenado total de la red) proporciona ahorros en el refrigerante calentado durante el desbordamiento y la eliminación de aire. La desventaja de un tanque de expansión de tipo abierto es la evaporación del refrigerante.

Montaje: la parte de conexión de la tubería, instalada en los lugares de sus ramas, giros, transiciones a otro diámetro

¡Importante! En los sistemas de calefacción con anticongelante, se instalan tanques de expansión de tipo cerrado como portador de calor, que garantizan la estanqueidad, la preservación del volumen original y las propiedades del portador de calor.

Instalación válvulas de cierre en el sistema de calefacción brinda la oportunidad de apagar una sección de la red o equipo para su prevención, reparación o reemplazo. Las válvulas de bola se instalan en elevadores, antes y después de los dispositivos de calefacción, bombas, colectores, caldera, caldera.

Las válvulas de bola se instalan antes y después de los dispositivos de calentamiento.

Accesorios de seguridad - válvula de retención y seguridad, purga de aire automática, válvula de equilibrado. Proteger la tubería de los flujos de estrangulamiento y los golpes hidráulicos del sistema de calefacción (bomba, radiador, caldera). La válvula de cierre detiene el suministro de combustible cuando se activan los analizadores de gas, se corta la electricidad y se detiene la circulación a través del intercambiador de calor.

Válvulas de control (válvula de control electrónico o electromecánico, válvula termostática) igualan los indicadores en el sistema de calefacción.

Usando una válvula de termostato electrónico, los indicadores en el sistema de calefacción están alineados

La condición principal para los accesorios y accesorios en el sistema de suministro de calor es que el accesorio debe proporcionar la permeabilidad adecuada con menores pérdidas de presión y estanqueidad de ramas, giros y transiciones de diámetro en la tubería.

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Flecha hidráulica y colector de distribución separar los circuitos hidráulicos, reducir las pérdidas, aumentar la permeabilidad, distribuir la carga térmica. Adicionalmente, sirven como lugar para la instalación de instrumentos de medida del grupo de seguridad (sensores térmicos, caudalímetros, manómetro, termómetro). La flecha termodinámica asegura la eliminación de gases disueltos y partículas suspendidas del refrigerante.

Hydrostrel y colector de distribución separar los circuitos hidráulicos, reducir las pérdidas, aumentar la permeabilidad, distribuir la carga de calor en un sistema de calefacción de circuitos múltiples

Bomba de circulación en el sistema calentar una casa privada mueve el flujo de agua caliente en un circuito cerrado, por lo que la altura de la casa no afecta significativamente la potencia de la bomba. En las bombas de circulación "húmedas", el rotor con el impulsor se encuentra en el tubo de calefacción. El medio de trabajo lubrica las piezas y enfría el motor. El principio de funcionamiento y las características funcionales de las bombas dependen de la potencia, altura (m), caudal y eficiencia.

Fórmula para calcular el rendimiento de la bomba:

Q = P / ΔT * 1,16 (m / s, l / s, m³/hora),

La fórmula para calcular la presión:

H = R * L * Z_ƒ (pascal).

La bomba de circulación se instala tradicionalmente en la tubería de retorno frente a la caldera o el soplador de presión se lleva a la derivación. El fabricante desarrolla el manual de instalación y funcionamiento del dispositivo.

Circuito de bypass con bomba de circulación instalada

Variedades de sistemas de calefacción.

El principio del dispositivo sistema de calefacción monotubo (el diagrama se muestra a continuación) - conexión en serie de radiadores en el cableado del circuito de calefacción. La termodinámica del proceso se basa en el aumento del diámetro de la tubería (al menos 32 mm), la pendiente de los tramos rectos (0,5% de la longitud) y el exceso del eje del radiador sobre la línea central de la caldera (H).

La autorregulación en el circuito se debe a la diferencia de temperatura entre el primer / último radiador y la fuerza de gravedad. El flujo pasa alternativamente por cada calentador (el retorno del anterior es el suministro del siguiente radiador). La temperatura disminuye con la distancia a la fuente de calor, mientras que la densidad del agua, por el contrario, aumenta.

La figura muestra un diagrama esquemático del calentamiento por circulación natural.

Esquema de un sistema de calefacción de una tubería con circulación natural de tipo abierto.

¡Importante! Se utiliza un esquema de una tubería con circulación natural para calentar casas con un área de menos de 100 m²... El esquema excluye la posibilidad de calefacción por suelo radiante y suministro de agua caliente.

El circuito de una tubería para conectar dispositivos de calefacción se conoce como sistema de calefacción "Leningradka".Para aumentar la eficiencia del sistema, el circuito de Leningradka se puede complementar con una bomba, válvulas, termostatos y válvulas que aseguran el equilibrio; se instala un bypass entre las tuberías de suministro / retorno.

El principio de conectar radiadores con distribución de uno y dos tubos del sistema de calefacción.

Sistema de calefacción de dos tubos separa la línea de suministro y la línea de retorno. El cableado aumenta la eficiencia del sistema, reduce las pérdidas de calor y la resistencia hidráulica.

El circuito de dos tubos determina la conexión en paralelo de los tubos de entrada y salida del calentador. La temperatura del refrigerante en los radiadores está nivelada, la calefacción no depende de la distancia de la fuente de calor.

Sistema de calentamiento de agua con distribución inferior de dos tubos y circulación natural: 1 - caldera; 2 - línea de aire; 3 - cableado; 4 - elevadores de suministro; 5 - bandas inversas; 6 - línea de retorno; 7 - tanque de expansión

La instalación de válvulas y válvulas de control de temperatura permite reparar y reemplazar la batería sin apagar el sistema. Complementando el cableado bitubo con un módulo hidráulico (flecha con colector coplanar), es posible separar los circuitos de radiadores (alta presión), suelo radiante (baja presión) y suministro de agua caliente. No hay inconvenientes técnicos en el sistema con el cálculo correcto de la ingeniería térmica.

Sistema de calentamiento de agua con cableado superior de dos tubos y circulación natural: 1 - caldera; 2 - elevador principal; 3 - cableado; 4 - elevadores de suministro; 5 - bandas inversas; 6 - línea de retorno; 7 - tanque de expansión

El colector en el esquema de calefacción de una casa de dos pisos con circulación forzada del refrigerante.

Tubería radial y conexión de circuitos independientes en la parte central del suelo. La misma longitud y diámetro de las vigas del circuito proporciona equilibrio hidráulico, reduce la resistencia y mejora la transferencia de calor. El volumen estimado de entrega en eslabones independientes de la cadena se logra instalando válvulas de control (válvula de equilibrio) y bombas de circulación dentro de los circuitos.

El mayor consumo de materiales y la instalación compleja compensan el alto nivel de precisión de la regulación y la facilidad de uso.

Circuito de calefacción radial de dos tubos con colector

Distribución del medio de calentamiento a lo largo de la altura

Alimentación inferior en el diagrama de cableado de calefacción de una casa de dos pisos, implica insertar elevadores de calefacción en el anillo del primer piso (sótano o subterráneo técnico). Con cableado inferior de dos tubos, el circuito de distribución (suministro) se coloca paralelo al anillo de la tubería de salida (retorno). El refrigerante sube, pasa a través de los radiadores, desciende a lo largo de las tuberías de retorno a la tubería de recolección, a través de la cual regresa a la caldera.

Los elevadores de suministro se elevan por encima de los radiadores del segundo piso y se combinan con una línea de aire, con una válvula automática para eliminar el aire del sistema. Además, se instala una válvula de ventilación de aire en cada calentador (Grúa Mayevsky).

Diagrama del cableado vertical del sistema de calefacción de una casa privada de dos pisos.

Cableado superior distingue la dirección de movimiento del flujo de trabajo (de arriba a abajo). El tubo ascendente principal (una tubería que se eleva desde la caldera a través de los pisos hasta el tanque de expansión central) suministra el refrigerante al anillo o secciones sin salida del cableado superior. Los elevadores de suministro se bajan desde el ático, suministrando agua caliente a los radiadores. Los elevadores verticales recogen el refrigerante en una línea de retorno, a través de la cual el flujo regresa a la caldera.

El cableado superior se utiliza en las regiones del sur de Rusia. En las regiones central y norte, el método de suministro y distribución del refrigerante desde arriba requiere la disposición de un ático cálido.

Un sistema de calefacción vertical de dos tubos (con suministro de agua superior e inferior) requiere un equilibrio constante. Posee estabilidad hidráulica y de temperatura cuando se cumplen las condiciones de ajuste.

Conexión en paralelo de radiadores en un sistema de calefacción de dos tubos de una casa de dos pisos (circuito con un tanque de expansión de tipo cerrado)

Tipos horizontales de sistemas de calefacción.

El sistema de distribución horizontal de dos tubos se basa en la conexión del colector de radiadores de calefacción. El peine se coloca en un gabinete especial hecho en fábrica. Los elementos del sistema de polipropileno son suministrados por el fabricante.

Las válvulas de cierre y los accesorios de marca aceleran la instalación y mejoran la calidad de construcción de un sistema de calefacción de dos tubos con distribución de propileno inferior. El dispositivo de inserciones individuales asegura el funcionamiento independiente de los elementos, aumenta la estabilidad del sistema.

Armario colector para sistema de calefacción con suelo radiante de polipropileno

Calefacción por suelo radiante - tipo calentamiento de aguaen el que se colocan elementos calefactores, bobinas hechas de tubos de polímero, en estructuras de piso. Cada enlace está conectado a un colector de distribución de acuerdo con un esquema de calefacción independiente de las tuberías de propileno. En una casa privada, que está equipada con calefacción por suelo radiante, se requiere el equilibrio de los circuitos de circulación independientes.

¡Importante! El sistema de control automático debe mantener la temperatura del entorno de trabajo de la calefacción por suelo radiante no más de 55 ° C

No es difícil comprender el dispositivo del sistema de calefacción de una casa privada por su cuenta. Pero para la provisión de alta calidad de un microclima confortable en una estación fría, es mejor recurrir a especialistas.