Al resolver el problema del suministro de calor independiente, los desarrolladores privados en la mayoría de los casos prefieren el calentamiento de agua clásico en forma de un sistema de calefacción de dos tubos en el hogar. Es adecuado para operar en un clima difícil, le permite ahorrar energía si instala equipos para ajustar automáticamente la temperatura en las instalaciones.
Contenido:
Principio de funcionamiento
El sistema de calefacción por radiadores de agua funciona de la siguiente manera: el líquido refrigerante (agua o anticongelante) se calienta en la caldera y entra en el circuito de alimentación. Al pasar por los radiadores, el líquido cede calor a los dispositivos de calefacción, se enfría gradualmente y vuelve al caldera. El ciclo se repite muchas veces y de forma continua, por lo que los radiadores calientan el local a una temperatura agradable.
En la versión más simple, se monta un sistema de tubería única - los radiadores están conectados en serie a un circuito, y el refrigerante pasa por completo a través de todos los dispositivos de calefacción antes de regresar a la caldera. Esta opción solo es adecuada para casas pequeñas, ya que cada radiador posterior se calienta cada vez menos; en consecuencia, su transferencia de calor también disminuye.
Un sistema de dos tubos es más complicado, pero muchas veces más eficaz. El principio general de su trabajo es el siguiente: los radiadores están conectados en paralelo a dos circuitos separados: suministro y retorno.
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En la etapa de diseño de un sistema de radiadores de calefacción autónomos, es importante elegir el tipo de tanque de expansión - esto afecta la funcionalidad del sistema, las características de su disposición y mantenimiento, la elección de los dispositivos de calefacción.
Un tanque de expansión es un atributo obligatorio de un sistema de calefacción autónomo, lo que le permite compensar la expansión térmica del líquido en un circuito cerrado. Sin este elemento, cuando se calienta el refrigerante, las tuberías estallarían debido al aumento de presión.
sistema abierto
En este caso, el vaso de expansión es un recipiente con fugas (normalmente con tapa) que hay que instalar en la parte superior del circuito. La mayoría de las veces, el elemento se monta en el ático de la casa o debajo del techo. Dado que el líquido se evapora gradualmente, es necesario verificar regularmente su nivel y verterlo desde un recipiente o un grifo especialmente diseñado. Con falta de agua en el sistema, el refrigerante puede sobrecalentarse y hervir.
Usando un tanque de expansión abierto:
- hace imposible el uso de anticongelante en lugar de agua, ya que al evaporarse se liberan sustancias peligrosas para la salud
- limita la elección de los radiadores de calefacción: no se recomienda utilizar los de acero, ya que el oxígeno penetra libremente en el refrigerante, lo que contribuye a la rápida corrosión del metal
sistema cerrado
El vaso de expansión para un sistema cerrado es un recipiente con una membrana elástica en su interior. El refrigerante se expande, obligando a la membrana a estirarse, mientras comprime el aire en el resto del tanque sellado. Cuando el líquido se enfría, la membrana vuelve a su forma.
Este diseño compensa eficazmente un fuerte aumento o disminución de la presión en el circuito. Esto evita fallas en el equipo y prolonga su vida útil.
La instalación de un tanque de expansión de membrana aumenta el costo del sistema de calefacción, pero lo hace más confiable, conveniente y eficiente. Dicho tanque se puede montar en cualquier lugar adecuado, no requiere revisiones constantes, le permite elegir cualquier tipo de radiador y tipo de refrigerante: agua o anticongelante. El uso de anticongelante permite no temer la congelación de la tubería si la caldera deja de funcionar con heladas.
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Según la forma en que se mueve el fluido dentro del circuito de calefacción, se distinguen dos tipos de sistemas bitubo:
caracteristicas de funcionamiento
Los sistemas con circulación natural (gravedad) se utilizan cada vez menos. Su ventaja es la independencia energética, la ausencia de bolsas de aire y la durabilidad: no hay elementos ni mecanismos propensos a un desgaste rápido. Al mismo tiempo, existen dificultades con el diseño, la selección del ángulo de inclinación de las tuberías y su sección transversal. Para garantizar la mayor velocidad posible de movimiento del refrigerante, la sección transversal de la tubería cambia a medida que se aleja de la caldera.
La circulación forzada es la opción moderna, la bomba de circulación le permite calentar de manera efectiva y uniforme todos los radiadores debido a la alta velocidad del refrigerante. Por la misma razón, se gasta un mínimo de energía en calentar el líquido enfriado: la diferencia de temperatura en los circuitos de suministro y retorno es pequeña.
Además, es más fácil diseñar y tender tuberías: no es necesario calcular y observar estrictamente el ángulo de inclinación de las tuberías durante la instalación. Se utilizan tuberías de menor diámetro en comparación con los sistemas de gravedad, y esto reduce los costos.
Las desventajas de un sistema de calefacción de circulación forzada incluyen la dependencia de la electricidad, los costos de compra bomba y accesorios necesarios para su funcionamiento.
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El diseño sucede:
Con un diseño horizontal, es importante prever la instalación de grúas Mayevsky en cada batería, ya que con tal esquema de conexión, a menudo se forman bolsas de aire en la tubería. La disposición vertical contribuye a la acumulación de aire en los puntos superiores de las bandas, por lo que las bolsas de aire no interfieren con el calentamiento. En la instalación, la disposición vertical es más costosa, ya que requiere más material.
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Al diseñar un esquema de conexión de radiador en un diseño horizontal, es necesario elegir entre el cableado superior e inferior. Afecta:
- a la ubicación del tanque de expansión
- sobre la estética del local
- sobre la eficiencia del sistema y su tendencia a airearse
Cableado superior
La tubería de suministro está montada en la parte superior de la habitación, el circuito de retorno está lo más bajo posible, incluso en el piso. La diferencia de altura aumenta la presión, lo que es principalmente relevante para un sistema con circulación natural.
El tanque de expansión en este caso debe montarse lo más alto posible: debajo del techo del piso superior, en el techo o en el ático. En este último caso, no debemos olvidarnos del aislamiento del contenedor, de lo contrario, el refrigerante se enfriará y evaporará rápidamente.
Las tuberías del circuito de suministro, colocadas debajo del techo o debajo de las ventanas, no decoran el interior, se requiere una gran cantidad de componentes para la instalación de la tubería. Pero estas deficiencias se compensan con la ausencia de congestión de aire.
Cableado inferior
La instalación de tuberías de suministro y retorno a lo largo del piso le permite ocultar las comunicaciones tanto como sea posible. Está permitido colocar la tubería dentro de las paredes, en el piso, detrás del zócalo, pero incluso con las tuberías abiertas, el sistema de calefacción encaja bien en el interior.
El cableado inferior es totalmente apto para instalaciones con circulación forzada y vaso de expansión de membrana. De lo contrario, tendrás que quitar todos los días los tapones de aire que impiden el movimiento del refrigerante, o instalar un sistema voluminoso de líneas de aire que ayudará a eliminar el aire acumulado a través de un tanque de expansión de tipo abierto.
Pasando y haz
El cableado asociado (inferior y superior) se denomina tal opción para montar circuitos, cuando los radiadores se conectan mediante codos directamente a las tuberías de suministro y retorno.
El cableado del haz (inferior) es diferente en el sentido de que cada dispositivo de calefacción está conectado a los colectores de los circuitos de suministro y retorno. En este caso, todos los dispositivos de control del sistema se colocan en el nodo colector.
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La transferencia de calor de los dispositivos de calefacción depende en gran medida del principio de su conexión a la tubería. Los radiadores con conexión inferior están equipados con dos boquillas para la entrada y salida del refrigerante, pero las baterías con conexión lateral tienen dos pares de orificios para montar la tubería, por lo que hay opciones posibles.
- Conexión bidireccional diagonal, alimentación desde arriba. La mejor opción, ya que el refrigerante pasa por toda la longitud del colector y por todos los canales verticales. La transferencia de calor de la batería con esta conexión se toma como una unidad
- Conexión unilateral, dando desde arriba. Por lo general, se usa cuando se conecta un radiador a un elevador vertical.La eficiencia es menor en un 3-5%, ya que la parte de la batería más alejada del elevador se calienta peor
- Conexión unilateral, dando desde abajo. También se practica cuando se conecta un dispositivo de calefacción a un elevador. Dado que el refrigerante tiene que moverse de abajo hacia arriba, la parte más alejada del radiador no se calienta bien y la transferencia de calor se reduce en aproximadamente un 20 %.
- Conexión bilateral, ambos delineadores desde abajo. La conexión "silla de montar" se elige por la posibilidad de ocultar los tubos en el suelo o detrás del zócalo. Pero la eficiencia de la batería cae entre un 10 y un 15 % con respecto a la calculada debido al hecho de que la parte superior se calienta relativamente débilmente.
- Diagonal bilateral, dando desde abajo. Con esta conexión, el refrigerante calentado prácticamente no llega a la esquina inferior del radiador. La eficiencia de la batería se degrada en un 20 % en comparación con la referencia.
¿Qué elegir?
Al elegir la opción de un sistema de calefacción de dos tubos, se basan en qué caldera se utilizará para calentar la casa. Si la unidad es no volátil (estufa, combustible sólido, caldera de gas o diesel sin automatización que requiera energía), entonces el sistema de calefacción debe ser apropiado, con circulación natural, disposición horizontal, cableado superior y tanque de expansión abierto.
Para aumentar la eficiencia de su funcionamiento, es posible prever la instalación de una bomba de circulación, pero en caso de corte de energía, el refrigerante continuará moviéndose por gravedad.
Una caldera volátil le permite elegir cualquier opción, pero en la práctica se prefiere un sistema con un tanque de expansión de membrana, una bomba de circulación, un diseño horizontal y un cableado inferior. Si la casa tiene dos o tres pisos de un área pequeña, es más conveniente utilizar un diseño vertical.
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Al desarrollar un proyecto para un sistema de calefacción de dos tubos, es importante realizar un cálculo hidráulico para determinar:
- cuánto fluido y a qué velocidad pasa a través de cada nodo
- cómo el cambio del modo de funcionamiento de cada uno de los dispositivos afecta los parámetros funcionales del sistema en su conjunto
- qué características de rendimiento de los componentes serán óptimas en términos de confiabilidad y precio
- cómo distribuir correctamente la energía térmica entre las zonas de calefacción y garantizar un funcionamiento estable del sistema
El cálculo hidráulico se basa en los datos del cálculo térmico de la casa, ya que se requiere calcular la tasa de reposición de pérdidas de calor para cada habitación y seleccionar dispositivos de calefacción de potencia adecuada. También se tienen en cuenta las pérdidas de carga y presión debidas a la resistencia hidrodinámica durante el movimiento del refrigerante.
Materiales y accesorios
El tipo y la cantidad de materiales, componentes y equipos para un sistema de calefacción de dos tubos se determina en la etapa de diseño.
Para instalar un sistema de calefacción de dos tubos, debe comprar:
- caldera
- radiadores
- Tanque de expansión
- tubería
- adecuado
- escapadas
- salidas de aire
- válvula de emergencia
- bomba de circulación (Opcional)
Criterios de elección
La caldera se selecciona teniendo en cuenta la disponibilidad y el costo del combustible, la potencia estimada del sistema y los requisitos para el nivel de automatización. Las más populares son las calderas de gas y de combustibles sólidos.
Los radiadores en el mercado están hechos de:
- hierro fundido
- aluminio
- convertirse en
- cobre
- combinaciones de acero (tubo) y aluminio (aletas)
Al elegir un radiador, preste atención a las características técnicas, la durabilidad y confiabilidad del dispositivo, la facilidad de instalación, el diseño y el principio de conexión. Por ejemplo, debido a la inercia de las baterías de hierro fundido, no tiene sentido instalarles termostatos para ajustar el microclima. Los radiadores de acero y bimetálicos son propensos a la corrosión y se utilizan mejor como parte de los sistemas de calefacción de tipo cerrado.
Para tender la tubería, se utilizan tuberías:
- acero (hecho de acero inoxidable regular o aleado)
- cobre
- polipropilenoreforzado con fibra de vidrio o papel de aluminio
- de polietileno reticulado
- metal-plástico
Al elegir, tenga en cuenta la durabilidad, la resistencia a la corrosión, la idoneidad para la colocación oculta (debajo de la regla), el costo. La instalación de tuberías de polímero se puede realizar de forma independiente, y la colocación de una tubería de metal requiere la habilidad de trabajar con una máquina de soldar (para sujetar elementos de acero) o un dispositivo para soldar cobre. Los accesorios deben coincidir con las tuberías.
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El primer paso es instalar la caldera. Las unidades eléctricas y de gas con cámara de combustión cerrada se pueden instalar en cualquier habitación adecuada, en otros casos se requiere una sala de calderas.
A continuación, se monta el arnés de la unidad. Para un sistema de tipo cerrado con circulación forzada, se requiere un tanque de expansión de diafragma, un filtro grueso, un regulador de presión, una válvula de aire. La bomba de circulación se coloca en la tubería de retorno antes de ingresar a la caldera; esto reduce la carga de temperatura en los elementos de la bomba y prolonga su vida útil.
El siguiente paso es instalar radiadores. - fíjelos a las paredes con soportes estándar, alineándolos en una línea. Algunos tipos de baterías se pueden instalar en el piso usando sujetadores especiales.
Si se instalan inmediatamente válvulas de cierre en las boquillas, la batería se puede desconectar en cualquier momento para su reparación o sustitución sin parar la caldera y vaciar el líquido refrigerante del circuito. Todas las baterías deben estar equipadas con una salida de aire: una grúa Mayevsky.
tendido de tuberías
Las tuberías de suministro y retorno del sistema con cableado inferior se montan en líneas paralelas. Las tuberías quedan ocultas en el suelo, en las paredes o detrás del zócalo. Cuando se coloca abierta, la bajante debe ubicarse a una distancia tal del piso que no interfiera con la limpieza.
En lugares donde las tuberías atraviesan paredes y techos, se instalan preliminarmente "vidrios" especiales. Su diámetro debe exceder ligeramente la sección exterior de la tubería; se requiere un espacio para la expansión térmica para evitar deformaciones y daños en el circuito. El espacio se llena con sellador de silicona.
Arranque y balanceo
Después de completar el trabajo de instalación, cierre todas las válvulas. Luego se suministra agua al sistema, asegurándose de que el circuito de suministro se llene lentamente. El líquido debe desplazar el aire de todos los rincones.
Cuando se llene la sección del circuito al primer radiador, abra su válvula de suministro y la válvula Mayevsky. Un chorro de agua de la salida de aire indica que la batería está llena: el grifo Mayevsky está cerrado y la válvula de salida del dispositivo de calefacción está abierta. Esta operación se realiza con cada radiador por turnos.
Después de llenar el circuito y probarlo bajo presión, el sistema está balanceado. Las válvulas de equilibrio especiales instaladas en diferentes puntos de la tubería le permiten ajustar el caudal de refrigerante para que el calentamiento de las baterías sea uniforme independientemente de la distancia de la caldera.
Para que un sistema de calefacción bitubo sea económico y fiable, es necesario abordar cuidadosamente el desarrollo del proyecto, la elección de materiales y equipos, y el cumplimiento de la tecnología del trabajo de instalación.
Video: Sistema de calefacción de dos tubos en una casa de 2 pisos. Tuberías de calderas.
Sistema de calefacción de dos tubos de una casa privada: dispositivo, tipos de sistemas, esquemas, diseño, cableado, instalación y lanzamiento del sistema (Foto y video) + Reseñas
Video: sistema de calefacción de dos tubos.
Sistema de calefacción de dos tubos de una casa privada: dispositivo, tipos de sistemas, esquemas, diseño, cableado, instalación y lanzamiento del sistema (Foto y video) + Reseñas