O aquecimento urbano multiplica os custos de manutenção de habitações. Os proprietários de casas particulares escolhem um método de aquecimento autônomo. A melhor opção para a construção de moradias individuais é a instalação do aquecimento de uma casa particular de dois andares com as próprias mãos. Esquemas, cálculos e vinculação de um projeto típico são executados de forma independente. O esquema de aquecimento de uma casa privada de 2 andares é um dos componentes da parte de engenharia do projeto.
Um esquema de aquecimento eficaz para uma casa particular proporcionará um microclima confortável no tempo frio
Conteúdo
- 1 Cálculo da engenharia térmica do sistema de aquecimento de uma casa particular de 2 andares
- 2 Componentes do sistema de aquecimento de uma casa privada
- 3 Variedades de sistemas de aquecimento
- 4 Coletor no circuito de aquecimento de uma casa de dois andares com circulação forçada do refrigerante
- 5 Distribuição do meio de aquecimento ao longo da altura
- 6 Tipos horizontais de sistemas de aquecimento
Cálculo da engenharia térmica do sistema de aquecimento de uma casa particular de 2 andares
O cálculo da engenharia de calor determina os parâmetros operacionais do sistema de aquecimento - a quantidade total de perda de calor no edifício, a potência do equipamento, o número de dispositivos de aquecimento, etc.
A potência do gerador de calor é calculada pela soma das perdas de calor da casa, que leva em consideração:
- área de instalações aquecidas;
- condições climáticas da região;
- a presença e estado do isolamento térmico das instalações;
- material e espessura de paredes, pisos e tetos externos (de apoio);
- estrutura do telhado, piso técnico;
- estanqueidade e tamanho das janelas, portas de rua (varanda).
Perda de calor de uma casa particular
Componentes do sistema de aquecimento de uma casa privada
Caldeira - gerador de calor na instalação de aquecimento e água quente. Padrão de potência média 100 W por 1 m2 área, desde que a altura da sala isolada não seja superior a 3 metros. Oferece uma margem de até 20% do desempenho da caldeira para perdas não contabilizadas. O abastecimento de água quente requer um aumento na reserva de energia de 50%.
A tabela de resumo, com opções para cálculos típicos de engenharia de calor da energia da caldeira, permite comparar os resultados aproximados da seleção e os modelos existentes de geradores de calor.
Opções para cálculos típicos de engenharia de calor da energia da caldeira
As caldeiras podem funcionar com diesel, coque, carvão, madeira, turfa, pellets, gás natural ou eletricidade. A escolha do combustível depende de sua disponibilidade. Mais de 70% dos consumidores usam caldeiras a gás... Caldeira elétrica (convector) são considerados um backup ou opção combinada.
É melhor instalar uma caldeira de chão em uma sala separada especialmente equipada.
Os geradores de energia térmica em ferro fundido ou aço são produzidos nas versões piso e parede.As caldeiras fixas de piso são instaladas em sala separada, que está equipada com caldeira, tanque de expansão, chaminé e sistema de ventilação forçada (de acordo com as normas e requisitos do serviço de gás).
As caldeiras a gás fixadas na parede não requerem uma chaminé e uma sala separada. O oxigênio para a combustão do gás é fornecido através de um tubo ondulado flexível. A unidade de circuito único é projetada para aquecimento. O uso de um esquema de aquecimento para uma casa de dois andares com uma caldeira de circuito duplo fornece aquecimento e água quente.
As caldeiras a gás montadas na parede não precisam de chaminé e sala separada
Métodos de transferência da energia térmica da caldeira para o sistema: circulação forçada do refrigerante e circulação natural (método de aquecimento não volátil). O projeto da caldeira com dois circuitos contém uma bomba de circulação integrada e um vaso de expansão fechado.
Portadores de energia térmica no sistema de aquecimento: água, anticongelante ou refrigerante eletrolítico para caldeiras de eletrodo de fluxo.
A água tem alta capacidade calorífica e densidade, mas requer um regime de temperatura constante no ambiente no inverno. Os proprietários que usam a casa de forma irregular preferem anticongelante como refrigerante.
Arranjo de um sistema de aquecimento com um tanque de expansão de tipo aberto
A escolha do tipo de distribuição de aquecimento e do tipo de transportador de calor é feita na fase de desenvolvimento do projeto. A viscosidade, o coeficiente de expansão e a capacidade térmica do anticongelante desaceleram o processo de troca de calor e reduzem a dissipação de calor dos radiadores. Para o líquido refrigerante não congelante, é necessário aumentar a potência da bomba e a área de fluxo do sistema.
Importante! A presença de etilenoglicol no anticongelante limita seu uso em caldeiras de circuito duplo. Alguns aditivos destroem peças feitas de polipropileno, ferro fundido, metais não ferrosos, borracha.
Um radiador de chão instalado perto da porta pode funcionar como uma cortina térmica
Dispositivo de aquecimento - radiador de aço, alumínio, combinado, ferro fundido ou anodizado (bateria), que emite calor e proporciona um microclima favorável na sala.
A transferência de calor e a inércia dependem do material e das dimensões do dispositivo. O comprimento das estruturas da bateria é alterado ajustando o número necessário de seções. Uma saída de ar (válvula de Mayevsky) e uma válvula termostática instalada na entrada do refrigerante para o aquecedor garantem uma remoção de calor de projeto uniforme. Uma válvula de corte na saída é necessária para manutenção durante a operação.
Usando o guindaste Mayevsky, você pode ajustar a distribuição do refrigerante no radiador
Os locais de instalação dos dispositivos de aquecimento são indicados na documentação técnica regulamentar: ao longo do perímetro da divisão aquecida, sob as aberturas das janelas, junto à porta frontal. Cortina térmicainstalado na porta da frente não permitirá que o ar frio da rua entre no edifício residencial.
Métodos de conexão radiadores com risers e tubulação: unidirecional, conexões diagonais e inferiores.
Mudança na potência de transferência de calor dos radiadores, dependendo do método de conexão dos tubos a eles
O número de radiadores (I) é calculado pela fórmula:
I = S * k1* k2* k3* k4* 100 / P (pcs), onde
S - área da sala, (m2);
P é o valor do passaporte da potência de uma seção, (W);
k1 - coeficiente de aumento para janelas com vidros duplos;
k2 - redução do coeficiente de perdas, que depende da área das paredes externas;
k3 - o coeficiente dependente do projeto e do isolamento da cobertura (com ou sem sótão);
k4 - coeficiente dependente da altura do teto (k4 = 1, com h = 2,5 m), quanto maior for o espaço entre pisos, maior será o valor de correção.
A largura do radiador é regulada pelo número de seções de composição
Nota! O fabricante indica os parâmetros calculados no passaporte do produto: volume interno e a potência do radiador.O consumo de refrigerante em uma bateria de 7 kW é de 7 litros por minuto.
Pipeline transfere, distribui e retorna o meio de aquecimento para a caldeira. O movimento direcionado do fluxo é impedido pela superfície interna áspera dos tubos, a mudança no diâmetro da área de fluxo e voltas. O valor da resistência hidráulica determina a forma de circulação (natural ou forçada).
A tubulação (circuito fechado) garante a vedação do sistema. A potência da caldeira é diretamente proporcional à vazão do refrigerante, que determina o volume interno do radiador, a capacidade do trocador de calor da caldeira e o enchimento das seções do duto.
Diagrama de conexão de radiadores em um sistema de aquecimento de dois tubos de uma casa particular
Nos sistemas de aquecimento de residências particulares, utilizam-se tubos de aço sem costura e polipropileno com coeficiente mínimo de resistência interna (rugosidade).
Tanque de expansão para aquecimento fechado ou aberto está presente em todos os sistemas de aquecimento de uma casa privada de dois andares. A pressão que a bomba de circulação ou as forças gravitacionais criam no tubo de pressão altera o ponto de ebulição do refrigerante. Uma fervura brusca na água pode provocar um salto espontâneo de pressão, liberação de gases dissolvidos e um aumento múltiplo de volume (expansão de temperatura), o que leva à destruição dos componentes do sistema de aquecimento. Tanque de expansão ajuda a evitar tais problemas.
Projeto de vaso de expansão de diafragma fechado
O diafragma divide o tanque de expansão do tipo fechado selado em uma câmara de água e uma câmara de ar. Nos sistemas do tipo fechado, o tanque é instalado no tubo de retorno, em frente ao tubo de sucção da bomba de circulação. O layout dependente implica que o tanque seja elevado a uma altura de pelo menos um metro.
Um tanque de expansão aberto está instalado no topo do elevador de reforço (principal) no sótão. Um tubo de transbordamento e um tubo de pressão de alimentação são cortados no corpo. A estrutura necessita de cuidadoso isolamento térmico, pois a baixas temperaturas o tanque não isolado e o transbordamento podem “descongelar”. O volume estimado do tanque (10% do enchimento total da rede) proporciona economia no refrigerante aquecido durante o transbordamento e retirada de ar. A desvantagem de um tanque de expansão de tipo aberto é a evaporação do refrigerante.
Encaixe - a parte de conexão da tubulação, instalada nos locais de seus ramos, voltas, transições para outro diâmetro
Importante! Nos sistemas de aquecimento com anticongelante, tanques de expansão do tipo fechado são instalados como portador de calor, o que garante a estanqueidade, preservação do volume original e das propriedades do portador de calor.
Instalação válvulas de corte no sistema de aquecimento oferece a oportunidade de desligar uma seção da rede ou equipamento para prevenção, reparo ou substituição. As válvulas de esfera são instaladas em risers, antes e depois de dispositivos de aquecimento, bombas, coletores, caldeira, caldeira.
As válvulas de esfera são instaladas antes e depois dos dispositivos de aquecimento
Acessórios de segurança - válvula de retenção e segurança, purga de ar automática, válvula de equilíbrio. Proteja a tubulação de fluxos de estrangulamento e sistema de aquecimento de choques hidráulicos (bomba, radiador, caldeira). A válvula de corte interrompe o fornecimento de combustível quando os analisadores de gás são acionados, a eletricidade é cortada e a circulação através do trocador de calor para.
Válvulas de controle (válvula de controle eletrônico ou eletromecânico, válvula termostática) equalizar os indicadores no sistema de aquecimento.
Usando uma válvula termostática eletrônica, os indicadores no sistema de aquecimento são alinhados
A principal condição para conexões e acessórios no sistema de fornecimento de calor é que a conexão deve garantir a permeabilidade adequada com menores perdas de pressão e estanqueidade dos ramos, voltas, transições de diâmetro na tubulação.
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Pistola hidráulica e coletor de distribuição separar circuitos hidráulicos, reduzir perdas, aumentar a permeabilidade, distribuir a carga de calor. Além disso, servem como local para instalação dos instrumentos de medição do grupo de segurança (sensores térmicos, fluxômetros, manômetro, termômetro). A seta termodinâmica garante a remoção de gases dissolvidos e partículas suspensas do refrigerante.
Hydrostrel e manifold de distribuição separar circuitos hidráulicos, reduzir perdas, aumentar a permeabilidade, distribuir a carga de calor em um sistema de aquecimento de múltiplos circuitos
Bomba de circulação no sistema aquecendo uma casa particular move o fluxo de água aquecida em um circuito fechado, de modo que a altura da casa não afeta significativamente a potência da bomba. Nas bombas de circulação "úmida", o rotor com o impulsor está localizado na tubulação de aquecimento. O meio de trabalho lubrifica as peças e resfria o motor. O princípio de operação e as características funcionais das bombas dependem da potência, altura manométrica (m), fluxo e eficiência
Fórmula para calcular o desempenho da bomba:
Q = P / ΔT * 1,16 (m / s, l / s, m3/hora),
A fórmula para calcular a pressão:
H = R * L * Zƒ (pascal).
| Designação | Decodificando o símbolo | Unidades |
| Q | Fluxo máximo da bomba (fluxo) | l / s, m3/hora |
| P | Potência máxima da caldeira (dados do passaporte) | kWh |
| ΔT | Remoção de calor de dispositivos de aquecimento, convencionalmente tomada a 20 ° C | ° C |
| 1,16 | Coeficiente de gravidade específico da água | W * hora |
| H | Cabeça de loop fechado | Pascal |
| R | Perdas hidráulicas na tubulação (para casa de dois andares 150 Pa / m) | Pa / metro |
| eu | A soma dos comprimentos dos circuitos de aquecimento | metro |
| Zƒ | Coeficiente de rugosidade em conexões, válvulas de corte, dispositivos de ajuste e proteção contra operação incorreta do sistema. | 1.3 para conexões padrão e válvulas de esfera;
1.7 para válvulas termostáticas, de duas ou três vias |
A bomba de circulação é tradicionalmente instalada na tubulação de retorno na frente da caldeira ou o soprador de pressão é trazido para o desvio. O manual de instalação e operação do dispositivo é desenvolvido pelo fabricante.
Circuito de desvio com bomba de circulação instalada
Variedades de sistemas de aquecimento
O princípio do dispositivo sistema de aquecimento de um tubo (o diagrama é mostrado abaixo) - conexão serial de radiadores na fiação do circuito de aquecimento. A termodinâmica do processo é baseada no aumento do diâmetro da tubulação (pelo menos 32 mm), na inclinação das seções retas (0,5% do comprimento) e no excesso do eixo do radiador sobre a linha central da caldeira (H).
A autorregulação no circuito se deve à diferença de temperatura entre o primeiro / último radiador e a força da gravidade. O fluxo passa alternadamente por cada aquecedor (o retorno do anterior é a alimentação do próximo radiador). A temperatura diminui com a distância da fonte de calor, enquanto a densidade da água, ao contrário, aumenta.
A figura mostra um diagrama esquemático do aquecimento por circulação natural.
Diagrama de um sistema de aquecimento de um tubo com circulação natural de um tipo aberto
Importante! Um esquema de um tubo com circulação natural é usado para aquecer casas com uma área inferior a 100 m2... O regime exclui a possibilidade de aquecimento por piso radiante e abastecimento de água quente.
O circuito de um tubo para conectar dispositivos de aquecimento é conhecido como sistema de aquecimento "Leningradka".Para aumentar a eficiência do sistema, o circuito de Leningradka pode ser complementado com uma bomba, válvulas, termostatos e válvulas de balanceamento, um bypass é instalado entre os tubos de alimentação / retorno.
O princípio de conectar radiadores com distribuição de um e dois tubos do sistema de aquecimento
Sistema de aquecimento de dois tubos separa a linha de abastecimento e a linha de retorno. A fiação aumenta a eficiência do sistema, reduz as perdas de calor e a resistência hidráulica.
O circuito de dois tubos determina a conexão paralela dos tubos de entrada e saída do aquecedor. A temperatura do refrigerante nos radiadores é equalizada, o aquecimento não depende da distância da fonte de calor.
Sistema de aquecimento de água com dois tubos de distribuição inferior e circulação natural: 1 - caldeira; 2 - linha de ar; 3 - fiação; 4 - risers de abastecimento; 5 - risers reversos; 6 - linha de retorno; 7 - tanque de expansão
A instalação de válvulas e válvulas de controle de temperatura permite o reparo e a substituição da bateria sem desligar o sistema. Completando a cablagem bipolar com um módulo hidráulico (seta com colector coplanar), é possível separar os circuitos dos radiadores (alta pressão), piso radiante (baixa pressão) e abastecimento de água quente. Não há desvantagens técnicas no sistema com o cálculo correto da engenharia de calor.
Sistema de aquecimento de água com cablagem superior bi-tubagem e circulação natural: 1 - caldeira; 2 - riser principal; 3 - fiação; 4 - risers de abastecimento; 5 - risers reversos; 6 - linha de retorno; 7 - tanque de expansão
Coletor no circuito de aquecimento de uma casa de dois andares com circulação forçada do refrigerante
Tubulação radial e conexão de circuitos independentes na parte central do piso. O comprimento e o diâmetro iguais dos feixes do circuito proporcionam equilíbrio hidráulico, reduzem a resistência e melhoram a transferência de calor. O volume estimado de entrega em elos de corrente independentes é obtido pela instalação de válvulas de controle (válvula de equilíbrio) e bombas de circulação dentro dos circuitos.
O aumento do consumo de materiais e a instalação complexa compensam o alto nível de precisão da regulação e facilidade de uso.
Fiação de aquecimento radial de dois tubos com um coletor
Distribuição do meio de aquecimento ao longo da altura
Feed inferior no esquema elétrico de aquecimento de uma casa de dois andares, implica a inserção de risers de aquecimento no anel do primeiro andar (subsolo ou subsolo técnico). Com a fiação inferior de dois tubos, o circuito de distribuição (alimentação) é colocado paralelo ao anel do tubo de saída (retorno). O líquido refrigerante sobe, passa pelos radiadores, desce ao longo dos tubos de retorno até o duto coletor, por onde retorna à caldeira.
Os risers de abastecimento são elevados acima dos radiadores do segundo andar e combinados com uma linha de ar, com uma válvula automática para retirar o ar do sistema. Uma válvula de ventilação de ar é instalada adicionalmente em cada aquecedor (Guindaste Mayevsky).
Diagrama da fiação vertical do sistema de aquecimento de uma casa particular de dois andares
Fiação superior distingue a direção do movimento do fluxo de trabalho (de cima para baixo). O riser principal (um tubo que sobe da caldeira através dos pisos até o tanque de expansão central) fornece o refrigerante para o anel ou seções sem saída da fiação superior. Os risers de abastecimento são rebaixados do sótão, fornecendo água quente para os radiadores. Os risers verticais coletam o refrigerante em um tubo de retorno, através do qual o fluxo retorna para a caldeira.
A fiação superior é usada nas regiões do sul da Rússia. Nas regiões centro e norte, o método de fornecer e distribuir o refrigerante por cima requer a disposição de um sótão aquecido.
Um sistema de aquecimento vertical de dois tubos (com suprimento de água superior e inferior) requer equilíbrio permanente. Possui estabilidade hidráulica e de temperatura quando as condições de configuração são atendidas.
Conexão paralela de radiadores em um sistema de aquecimento de dois tubos de uma casa de dois andares (circuito com tanque de expansão fechado)
Tipos horizontais de sistemas de aquecimento
O sistema de distribuição horizontal de dois tubos é baseado na conexão do coletor de radiadores de aquecimento. O pente é colocado em um gabinete especial feito de fábrica. Os elementos do sistema em polipropileno são fornecidos pelo fabricante.
Válvulas de corte e acessórios de marca aceleram a instalação e melhoram a qualidade de construção de um sistema de aquecimento de dois tubos com distribuição de propileno no fundo. O dispositivo de inserções individuais garante o funcionamento independente dos elementos, aumenta a estabilidade do sistema.
Armário múltiplo para sistema de aquecimento com piso radiante feito de polipropileno
Aquecimento por piso radiante - tipo aquecimento de águaem que elementos de aquecimento, bobinas feitas de tubos de polímero, são colocados em estruturas de piso. Cada link é conectado a um coletor de distribuição de acordo com um esquema de aquecimento independente de tubos de propileno. Numa casa privada equipada com piso radiante, é necessário o equilíbrio dos circuitos de circulação independentes.
Importante! O sistema de controle automático deve manter a temperatura do ambiente de trabalho do piso radiante não superior a 55 ° C.
Não é difícil entender o dispositivo do sistema de aquecimento de uma casa particular por conta própria. Mas, para uma provisão de alta qualidade de um microclima confortável em uma estação fria, é melhor entrar em contato com especialistas.
