Opciones de calefacción para una casa de campo: elegir una caldera.

La elección correcta de una caldera para una casa privada aumentará la eficiencia y la funcionalidad del sistema de calefacción.

Opciones de calefacción para una casa de campo: cómo elegir una caldera.

¿Cómo elegir una caldera de calefacción para una casa particular? La construcción individual asume la presencia de un proyecto, que incluye el cálculo de ingeniería térmica del edificio. Los esquemas, los detalles y las recomendaciones de los diseñadores para organizar un sistema de calefacción constituyen la parte de ingeniería del documento. Si no hay una solución lista para usar, el artículo ofrece al lector el principio de autoselección del equipo de la caldera.

La potencia del generador debe corresponder a la carga térmica del local calefactado. Las desviaciones provocan un calentamiento desigual de los dispositivos de calefacción, un consumo excesivo de combustible, el sobrecalentamiento del refrigerante y la avería del equipo.

Al calcular la salida de la caldera, es necesario tener en cuenta la carga de calor de las instalaciones con calefacción.

La fórmula para determinar la potencia de la caldera:

W_gato = (S x W_oud)/10 (kW), donde

W_gato - potencia de la caldera, kW;
S - área calentada, m²;
W_oud - potencia específica de la zona climática por 10 m² área de la habitación, kW.

Tabla 1. El valor de la potencia específica por zonas climáticas:

¡Importante! Método simplificado para calcular la potencia (1 kW por 10 m² área) no tiene en cuenta las condiciones climáticas del área, altura, materiales y el grado de aislamiento de la casa.

Al elegir el equipo de calefacción, debe tener en cuenta las condiciones climáticas del área.

El funcionamiento efectivo de la calefacción autónoma es imposible sin un conjunto de medidas:

• aislamiento de techos, pisos, paredes exteriores, techos, sótanos, áticos, instalación de ventanas de doble acristalamiento y modernos bloques de puertas;
• realización de un cálculo preliminar de ingeniería térmica (determinación de la pérdida de calor a través de las estructuras de cerramiento);
• compatibilidad del equipo del sistema de calefacción - recomendaciones de diseño;
• instalación de alta calidad del sistema, cumplimiento de las reglas de puesta en servicio y operación del equipo;
• prevención oportuna: lavado y prueba hidráulica del sistema de calefacción al final del período de calefacción;
• tratamiento preliminar del agua - filtración y ablandamiento del agua de la caldera.

La eficiencia del sistema de calefacción dependerá directamente de la calidad de su cálculo e instalación.

Tipos de sistemas de calentamiento de agua caliente

El sistema de calentamiento de agua es simple, confiable y económico: la caldera genera y el flujo de agua a través del circuito secundario transfiere energía térmica al espacio habitable. El volumen de agua en el sistema de calefacción se toma convencionalmente como 15 litros por 1 kilovatio de potencia de caldera. Los estándares ampliados tienen en cuenta el llenado de la caldera y los circuitos secundarios, la capacidad de los radiadores, elevadores, tuberías de distribución, intercambiadores de calor, divisores hidráulicos, colectores de distribución y tanques de almacenamiento de calor.

La transferencia natural de energía térmica ocurre según las leyes de la gravedad. La circulación forzada del refrigerante hace que el proceso sea direccional, predecible y controlable.

Sistema de calentamiento de agua: el funcionamiento más simple y confiable

Calefacción de casas de hasta 100 metros cuadrados. metro

Calentar las casas de un área pequeña no requiere la instalación de equipos de bombeo: el movimiento del refrigerante se produce de forma natural. El líquido, que pasa por el intercambiador de calor de la caldera, se calienta. La densidad del medio disminuye y el volumen aumenta y empuja el flujo de la caldera al tubo ascendente principal. El agua calentada sube, ingresa a la línea de distribución y luego a los dispositivos de calefacción. Habiendo transferido calor al cuerpo del radiador, el refrigerante se enfría y aumenta su densidad. A la salida de los calentadores, el agua enfriada ingresa a la línea de retorno y se mueve hacia la caldera.

Las tuberías de suministro y recolección se colocan con una pendiente en la dirección del flujo (línea de suministro a los dispositivos de calefacción, línea de retorno a la caldera).

Suelo calentado por agua - una forma común de calentar una casa de campo privada

Calefacción de casas de más de 100 m2. metro

Viviendas con una superficie de más de 100 m², equipado con un sistema de circulación forzada del refrigerante. La potencia de la caldera y la bomba depende de la carga de calor de la habitación, las pérdidas totales de calor, la cantidad de circuitos y dispositivos de calefacción. Tradicionalmente, las bombas se instalan en la derivación de la línea de retorno, a través de la cual el refrigerante enfriado regresa a la caldera. Además, se inyecta presión en el sistema de agua caliente de larga distancia y circuitos de calefacción independientes de baja temperatura para calefacción por suelo radiante.

Las bombas de circulación para calefacción se seleccionan como un elemento compatible del sistema, teniendo en cuenta la capacidad nominal y la altura. Los datos de rendimiento de la bomba indicados en la hoja de datos deben corresponder a los valores de diseño.

La estructura y el dispositivo de la bomba de circulación.

Cálculo del rendimiento de la bomba:

G ≅ Q / (ΔT x 1,16) (m / s, l / s, m³/ hora), donde

G - capacidad de la bomba de circulación, m³/hora;

Q - potencia máxima de la caldera, según los datos del pasaporte, kW;

ΔT es la diferencia de temperatura en las tuberías de suministro y retorno del sistema de calefacción, ° C;

1,16 - coeficiente de densidad específica del agua, Wh / kg ℃.

El principio de funcionamiento de la bomba de circulación.

Cálculo de la altura de la bomba de circulación:

H ≅ (R x L x Zƒ) / 1000 (m), donde

H es el cabezal de la bomba de circulación, m;

L es la longitud total de las tuberías de suministro y retorno, m;

R es el valor máximo de resistencia en tramos rectos (Pa / m, 0,015 pascal por 1 metro lineal);

Zƒ es el producto de factores de seguridad y resistencias locales, Pa: resistencia en válvulas de bola, codos y accesorios; resistencia interna en estranguladores y reguladores termostáticos; Resistencia en mezcladores y grifos. Si el sistema de calefacción incluye válvulas, accesorios, válvulas termostáticas, mezcladores, entonces Zƒ = a x b x c.

Esquema de conexión de la bomba de circulación al sistema de calefacción.

Las tecnologías modernas permiten ajustar automáticamente la velocidad del rotor. La bomba reacciona automáticamente a los picos de carga operativa. Los modelos adaptados de generadores de calor de calefacción autónomos están equipados con una bomba de circulación integrada en el circuito de la caldera.

Calefacción por estufa de leña

Los residentes de algunas regiones de Rusia utilizan con éxito una versión no volátil y respetuosa con el medio ambiente del calentamiento de agua de una estufa de leña. Las razones para organizar la calefacción de la estufa de una casa privada sin gas y electricidad son la ausencia o la lejanía del gasoducto, el alto costo de conectar las comunicaciones.

Las estufas de calefacción de ladrillo son pesadas, se instalan sobre una base separada. La cámara de combustión se presenta con ladrillos refractarios. En el interior, se instala una bobina de acero soldada con un espesor de 3 ÷ 5 mm, que se conecta al circuito de calentamiento de agua. A veces, el circuito de la caldera está integrado en una matriz de mampostería, protegiéndolo de la zona de alta temperatura.

En una casa de campo, puede usar calefacción por estufa de leña.

Las dimensiones, forma y posición del intercambiador de calor deben garantizar el calentamiento requerido del refrigerante. El serpentín, ubicado en el cuerpo de la mampostería, permite obtener calefacción en la salida, suficiente para el funcionamiento del circuito de baja temperatura de suelos cálidos (30 ÷ 60 ° C). No existen recomendaciones generales para la construcción de hornos de ladrillos. Estufa experimentados realizan el trabajo de acuerdo con sus propios cálculos y dibujos, guardando los secretos de su oficio en la más estricta confidencialidad. El costo de los servicios de los fabricantes de estufas profesionales (a partir de 40 mil rublos y más) depende de la región, los materiales y el diseño del hogar.

La ventaja de las estufas de piedra de leña: selección y reparación de proyectos individuales, disponibles para autoejecución. La masa y la capacidad calorífica del material le permite acumular energía térmica. La radiación de calor de la superficie de mampostería no se detiene después del final de la quema de madera, lo que crea condiciones cómodas en la casa. Las estufas de leña también se utilizan para cocinar, calentar agua y para las necesidades del hogar.

Hornos de leña Termofor con superficie de cocción

La desventaja del calentamiento de agua de un horno de ladrillos sobre madera: una disminución en la velocidad de movimiento del refrigerante cuando la piedra se enfría. La instalación de una bomba de circulación aumenta la eficiencia de calefacción, pero hace que el sistema dependa de la electricidad.

Calefacción mediante calderas de combustible sólido

Los modelos de fábrica de calderas clásicas de leña se clasifican como combustible sólido. Los equipos no volátiles están hechos de hierro fundido o acero. Las unidades de hierro fundido duraderas están compuestas por secciones prefabricadas que permiten la reparación y sustitución de elementos. Los modelos de acero pueden soportar cambios repentinos de presión y temperatura. Desventajas de las calderas clásicas de combustible sólido: la necesidad de cargas frecuentes de combustible y limpieza mecánica del horno, chimenea, cenicero.

La mejor opción para calentar una casa de campo es una caldera combinada (leña / electricidad)

Pirólisis Las unidades (generadoras de gas) se distinguen por el tiempo de funcionamiento en una pestaña de hasta 10 horas, eficiencia del 90%, combustión completa de combustible. Sin embargo, las condiciones para una combustión estable dependen de la calidad de la madera (carbón) y de la integridad de la carga de la cámara de combustión. El ajuste y la automatización durante el proceso de pirólisis es imposible, por lo tanto, la potencia de la unidad cambia en etapas, desde el inicio, el pico y el final de la combustión.

Dispositivo calderas de combustibles sólidos de combustión prolongada fundamentalmente diferente de la pirólisis. Las construcciones con hogar vertical y flujo de aire medido aumentan el tiempo de combustión.

Vista en sección de una caldera de combustible sólido tradicional (izquierda) y una caldera de combustible sólido de combustión prolongada (derecha)

La posibilidad de utilizar cualquier tipo de combustible sólido y la transición a un método de calentamiento alternativo aumenta el atractivo de los modelos combinados. La modificación de las unidades permite, si es necesario, instalar quemadores de gas y calentadores eléctricos en el horno.Las recomendaciones del fabricante, indicadas en el pasaporte de la caldera, facilitan la instalación de la unidad, la instalación de la chimenea y la elección de equipos adicionales.

Los modelos de calderas de calefacción combinadas (madera / electricidad) tienen una demanda particular entre los compradores. El precio de las unidades de la misma capacidad se presenta para su comparación en la tabla de resumen:

Los desarrollos domésticos han recibido el reconocimiento de los consumidores en la categoría de calidad-precio de las calderas de combustible sólido para calentar una casa privada. Las revisiones que los propietarios de equipos dejan en foros independientes dan testimonio de la competitividad de las marcas rusas.

Calefacción de gas de una casa particular.

Las estadísticas afirman que 2/3 de los sistemas de calefacción autónomos son una variante de la calefacción a gas de una casa de campo. El combustible barato justifica el alto costo de las unidades: el gas ingresa al horno automáticamente, no se necesita un control constante sobre el proceso de combustión. Los generadores de calor de gas están equipados con un quemador, una bomba de circulación incorporada, un tanque de expansión, un intercambiador de calor, un sistema de seguridad y un grupo de automatización.
Considere la clasificación de las calderas de gas y dé un ejemplo del cálculo del consumo de gas para calentar una casa privada.

Calefacción autónoma de una casa de campo con combustible gaseoso

Potencia de la caldera de gas

Caldera de gas Elija según la potencia de la unidad. La condición estándar es que se observe 1 kW de potencia de caldera por 10 metros cuadrados de área si los elementos estructurales del edificio están aislados y la altura del techo no excede los 3 metros. La envolvente del edificio en ruinas o la instalación de un intercambiador de calor para agua caliente es el motivo para elegir un generador de calor con margen de capacidad.

¡Importante! La potencia de la unidad declarada en el pasaporte técnico corresponde a la presión estándar en la línea de suministro de gas (0,003 MPa de baja presión). En la práctica, la presión del gas está por debajo de los valores contractuales, por lo que la capacidad de la caldera puede diferir significativamente de la indicada en el pasaporte.

Al elegir la potencia de una caldera de gas, tenga en cuenta la tasa de 1 kW por 10 metros cuadrados. metro

Numero de contornos

Las unidades de calefacción de circuito único de acero con un intercambiador de calor de cobre se utilizan para calentar casas pequeñas. Los generadores de gas de calefacción equipados con automatización se utilizan para la calefacción por radiadores y un circuito de baja temperatura para la calefacción por suelo radiante. Para el suministro de agua caliente, el sistema se complementa caldera y una bomba de circulación.

Las calderas de gas de doble circuito se utilizan simultáneamente para calentar y preparar agua caliente. Existen modelos de suelo de calderas de gas de doble circuito fabricadas en hierro fundido, con caldera de almacenamiento... La versión mural de estructuras ligeras, con anillo calefactor y calentador de agua instantáneo, está fabricada en acero.

Caldera de gas de pared de doble circuito Vaillant

Tipo de cámara de combustión: abierta y cerrada

Las cámaras de combustión abiertas extraen aire para la combustión del gas de la habitación en la que está instalada la caldera. El equipo debe ubicarse en una sala de combustión especial equipada con ventilación de suministro y una chimenea vertical.

Las calderas de gas con cámara de combustión cerrada funcionan gracias a la entrada de aire forzado de la calle. El escape asociado de los productos de combustión calienta una parte del aire fresco y aumenta la eficiencia del generador de calor.

Suministro de gas de una casa privada mediante un depósito de gas y un generador de gas.

Sistema de eliminación de productos de combustión

La forma clásica de eliminar los gases de escape es el tiro natural o el escape forzado a través de la chimenea. La versión moderna es una campana coaxial de tubería en tubería. Un sistema de extracción de gases de escape de este tipo no requiere la instalación de una chimenea clásica. Los productos de la combustión escapan al exterior a través del tubo interior. El aire fresco enriquecido con oxígeno se aspira por el espacio entre la carcasa interior y exterior de la tubería. Las condiciones climáticas externas no afectan el suministro de aire a la cámara de combustión y la descarga de gases de escape.

¡Importante! Las calderas de gas se clasifican como unidades explosivas y peligrosas para incendios. El reglamento para la instalación del generador se detalla en los documentos reglamentarios relacionados con las instalaciones de calderas individuales. El cumplimiento de las reglas requiere consideraciones de seguridad personal: con la falta de oxígeno, el gas natural no se quema por completo. El monóxido de carbono resultante (CO ↑) es incoloro e inodoro. La presencia de 1% de monóxido de carbono en el aire interior es peligrosa para la salud y la vida humana. Las fugas de combustible y la formación de una mezcla explosiva de aire y gas pueden tener consecuencias nefastas.

Es mejor instalar una caldera de gas de pie en una habitación separada.

Consumo de gas para calentar una casa 100 m2

Se realiza un cálculo preliminar del consumo de gas para determinar la rentabilidad económica del generador y la viabilidad de utilizar otro tipo de combustible. El consumo de gas estimado se puede encontrar en el pasaporte técnico de la caldera. Los fabricantes indican la demanda horaria del recurso. El valor se multiplica por 720 (la cantidad de horas en un día y días en un mes), luego se divide por 2 (la corrección de potencia recomendada) y se multiplica por 7 (el período de calentamiento promedio).

En teoría, el funcionamiento económico de un generador de calor le permite generar 1 kW de energía térmica al quemar 0,1 m³ gas. Esto significa que al quemar un metro cúbico de combustible gaseoso, puede calentar un edificio residencial con un área de 100 metros cuadrados durante una hora. Consumo diario de gas 24 m³.

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El precio máximo por metro cúbico de gas para la población es de 7 rublos 29 kopeks (Rusia, Omsk, marzo de 2016). Costo de combustible para calentar un edificio residencial con un área de 100 m.² será de 175 rublos por día o 5250 por mes. Teniendo en cuenta que la duración estándar de la temporada de calefacción depende de la zona climática, y la caldera no funciona constantemente con la carga máxima, la factura anual de gas no superará los 20,000 rublos.

El consumo diario de gas para calentar una casa con un área de 100 metros cuadrados. m es 24 metros cúbicos. metro

En la práctica, el consumo de gas para calefacción autónoma está determinado por el dispositivo de medición. ¡La cantidad de facturas de gas durante la temporada de calefacción es comparable a la cantidad de calefacción centralizada de una casa privada durante un mes! Según las revisiones de los propietarios de sistemas de calefacción autónomos con una caldera de gas, los costos del proyecto, el equipo y la instalación del sistema de calefacción se amortizan en 3-5 años.

¡Consejo útil! El sistema de retroalimentación (sensores de temperatura y programador) de la caldera de gas proporcionará un ahorro de combustible de hasta un 20%.

Tabla 3. Modelos de calderas de gas para calentar una casa particular (precios):

Calefacción eléctrica

Una forma sencilla, rápida y, a primera vista, económica de calentar una casa de campo es instalar una caldera eléctrica. Sin embargo, los costos operativos superan significativamente todos los sistemas de calefacción existentes.

La condición principal para el funcionamiento estable de la calefacción eléctrica es el suministro ininterrumpido y la potencia suficiente del cableado eléctrico. Es razonable usar opciones combinadas para calefacción eléctrica de una casa de campo.

Diagrama de conexión de una caldera eléctrica al sistema de calefacción.

La apariencia de la caldera eléctrica se asemeja a un intercambiador de calor clásico de la serie agua-agua: una cámara cilíndrica, dentro de la cual hay elementos calefactores termoeléctricos. El generador funciona desde una red doméstica o trifásica (voltaje 220 o 380 V). Por el principio de calentamiento, existen modelos de electrodos (elementos calefactores) y de inducción. La eficiencia de las unidades eléctricas es del 90%. Hay modelos de calderas eléctricas de diseño de uno y dos circuitos.

Tabla 4. Calderas eléctricas para calentar una casa de campo (opciones y precios):

La cuestión de qué calefacción es mejor para las casas privadas, cada propietario decide por sí mismo. Sin embargo, debe recordarse que la viabilidad económica de las nuevas tendencias es cuestionable y la reparación de calderas de alta tecnología en áreas remotas es problemática. La mejor opción es una combinación de unidades con diferentes combustibles.