Cálculo hidráulico de un sistema de calefacción de 2 tubos.
¿Vale la pena montarlo usted mismo?
Como ya se puede entender de lo anterior, la calefacción Tichelman Loop tiene un diseño bastante simple. En cualquier caso, no será más difícil montarlo que un sistema de callejón sin salida convencional. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que el bucle de Tichelman se monta con mayor frecuencia en casas de un área muy grande. El montaje de sistemas de calefacción en dichos edificios ya tiene muchos matices en sí mismo. Además, el cálculo de las comunicaciones para dicho objeto debe hacerse lo más preciso posible. Simplemente tomando los valores promedio (10 kW de la caldera por 1 m 2 de la habitación, diámetros de tubería 26 y 16) no funcionará en este caso. Será bastante difícil hacer los cálculos correctos de acuerdo con las tablas e incluso usando los programas apropiados por su cuenta. Por lo tanto, aún vale la pena contratar especialistas para diseñar e instalar el sistema Tichelman Loop en una casa grande.
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Cálculo hidráulico de un sistema de calefacción monotubo y bitubo con fórmulas, tablas y ejemplos.
La rentabilidad del confort térmico en la casa está garantizada por el cálculo de la hidráulica, su instalación de alta calidad y su correcto funcionamiento. Los componentes principales del sistema de calefacción son una fuente de calor (caldera), una tubería principal (tuberías) y dispositivos de transferencia de calor (radiadores). Para un suministro de calor eficiente, es necesario mantener los parámetros iniciales del sistema en cualquier carga, independientemente de la temporada.
Antes de iniciar los cálculos hidráulicos, realice:
Recopilación y procesamiento de información sobre el objeto con el fin de:
determinar la cantidad de calor requerida;
elección del esquema de calefacción.
Cálculo térmico del sistema de calefacción con justificación:
volúmenes de energía térmica;
cargas;
pérdida de calor.
Si el calentamiento de agua se reconoce como la mejor opción, se realiza un cálculo hidráulico.
Para calcular la hidráulica mediante programas, se requiere familiaridad con la teoría y las leyes de la resistencia. Si las fórmulas a continuación le parecen difíciles de entender, puede elegir las opciones que le ofrecemos en cada uno de los programas.
Los cálculos se realizaron en el programa Excel. El resultado final se puede ver al final de las instrucciones.
Reglas básicas de cálculo hidráulico
El cálculo hidráulico se lleva a cabo de acuerdo con un esquema de calefacción compilado y probado, que tiene en cuenta todos los elementos y dispositivos incorporados. Para calcular un sistema de calefacción de dos tubos, se utilizan funciones y ecuaciones axonométricas.
Como regla general, el anillo de tubería de calefacción más cargado se toma como el objeto principal de cálculo y se divide en las secciones correspondientes.
Como resultado del procedimiento, se calcula el valor requerido de la sección transversal de la tubería de calefacción, el área de superficie requerida de la tubería y la posible pérdida de presión en el circuito del sistema.
Tal cálculo hidráulico tiene muchas variedades, sin embargo, las más comunes y racionales son las siguientes:
Realización de un cálculo en términos de pérdidas de presión específicas lineales, que asumen fluctuaciones de temperatura equivalentes en todos los elementos y dispositivos de cableado.
Realización de cálculos sobre el valor de conductividad y características de resistencia del sistema de calefacción, que también implican posibles caídas y cambios en las lecturas del termómetro.
Al final del trabajo del primer método, consiste en el hecho de que, como resultado de los cálculos, se forma una imagen clara con una distribución realista de indicadores de resistencia en el circuito del sistema de calefacción. El segundo es información precisa sobre el próximo consumo de refrigerante y las condiciones de temperatura en todos los componentes del circuito del sistema de calefacción.
Instalación de un sistema de calefacción de dos tubos en el hogar.
Instalación de un sistema de dos tubos.
La instalación de un sistema de calefacción con un tipo de red de dos tubos se lleva a cabo de conformidad con las siguientes reglas obligatorias y normas técnicas:
El circuito del sistema de dos tubos incluye dos ramas de calefacción: la superior con agua caliente y la inferior con agua fría.
La pendiente de la tubería con circulación natural del refrigerante hacia la última batería no debe ser inferior al 1% de la longitud total.
En el caso de que el sistema de calefacción tenga dos alas construidas en paralelo, los radiadores deben instalarse al mismo nivel.
Al armar el sistema de calefacción, se debe tener cuidado de que la junta inferior sea simétrica y paralela con respecto a la línea superior.
Para las reparaciones y el mantenimiento necesarios, todas las unidades de cierre, bomba, bypass y radiadores deben estar equipados con válvulas.
En vista de la necesidad de excluir la pérdida del régimen de temperatura del refrigerante a través del cableado, la tubería de suministro debe aislarse con materiales especiales.
En ningún caso las tuberías de calefacción deben tener nudos rectos y posibles superposiciones que generen estancamiento de aire y atascos.
En el caso del tipo de cableado superior, el tanque de distribución debe instalarse en un ático aislado.
Las dimensiones de las tes, grifos y válvulas deben cumplir plenamente con los parámetros de las propias tuberías.
Para una tubería de acero estándar, la sujeción de la línea debe proporcionarse cada 1,2 metros.
Formas de conectar las baterías del radiador.
En esencia, la instalación de un sistema de calefacción consiste únicamente en instalar un tanque de expansión, una caldera, baterías, radiadores y tuberías de acuerdo con el diagrama de cableado preferido.
La tubería principal se descarga del generador de calor y alimenta el portador de calor en modo caliente.
La línea de alimentación debe conectarse a un depósito de expansión con desagüe.
Por lo general, se monta un bypass con una bomba de circulación y válvulas lo más cerca posible del punto de diseño inicial (a la salida de la habitación con el sistema de calefacción instalado)
La tubería superior se retira del tanque compensador, desde donde se colocan tuberías con refrigerante a todos los radiadores entrantes.
El retorno se realiza en paralelo respecto al principal, conectado a todos los radiadores e introducido en el tercio inferior de la caldera.
Como resultado de todo el procedimiento, se debe obtener un circuito cerrado del sistema de calefacción, que mantendrá un régimen de temperatura estable y confortable en la casa o apartamento.Para monitorear y administrar el consumo de energía térmica, es necesario instalar termostatos, cuyas variedades modernas encienden o apagan automáticamente el quemador de gas según sea necesario.
Puede encontrar más consejos de instalación útiles viendo el video a continuación:
https://youtube.com/watch?v=LyJLwabP9Zk
Aunque no es tan fácil lanzar una red de calefacción de comunicación compleja, pero junto con equipos especializados y un plan listo para usar con todos los matices posibles calculados, se puede ensamblar y lanzar un sistema de dos tuberías en el hogar.
Frenado de motores de forma electrónica y supersincrónica
El efecto del frenado electrónico es relativamente fácil de lograr con un controlador de velocidad equipado con una resistencia de frenado.
El motor de inducción actúa como un generador. La energía mecánica se disipa en la resistencia limitadora sin aumentar las pérdidas en el propio motor.
El efecto de frenado ocurre cuando el motor alcanza la parte superior de la velocidad síncrona con una transición a valores más altos.
Aquí, el modo de generador asíncrono se inicia realmente y se desarrolla el par de frenado. Las pérdidas de energía resultantes son recuperadas por la red eléctrica.
Un modo de funcionamiento similar se manifiesta en los motores de los ascensores al bajar la carga a una velocidad nominal. El par de frenado está totalmente equilibrado por el par de la carga.
Debido a este equilibrio, es posible frenar no reduciendo la velocidad, sino poniendo el motor en funcionamiento a una velocidad constante.
Para la variante de funcionamiento de motores con rotor bobinado, todas o parte de las resistencias del rotor deben estar cortocircuitadas para que el motor no desarrolle un movimiento significativamente superior a la velocidad nominal.
El sistema sobresincrónico se considera funcionalmente ideal para limitar el movimiento bajo carga porque:
La velocidad se mantiene estable y es prácticamente independiente del par,
La energía se recupera y renueva en la red.
Sin embargo, el frenado sobresincrónico de los motores eléctricos solo mantiene una velocidad de rotación, generalmente la rotación nominal.
En los motores controlados por frecuencia, se utilizan circuitos sobresincrónicos, por lo que la velocidad de rotación del eje cambia del valor superior al valor inferior.
El frenado supersincrónico se logra fácilmente con un controlador de velocidad electrónico que inicia automáticamente este sistema cuando cae la frecuencia.
Otros sistemas de freno
Rara vez, pero todavía hay sistemas de frenado monofásicos. Esta técnica enciende la potencia del motor entre dos fases de la red y conecta el terminal inactivo a una de las otras dos conexiones de la red.
Opción de parada por conmutación inversa simple: inversión del campo de rotación formado por los devanados del estator
El par de frenado está limitado a 1/3 del par máximo del motor. Este sistema no puede detener el motor a plena carga.
Por lo tanto, dicho esquema se complementa tradicionalmente con un método de contracorriente. La opción de bloqueo monofásico se caracteriza por desequilibrios importantes y pérdidas elevadas.
También se utiliza el frenado de motores eléctricos mediante el debilitamiento de las corrientes de Foucault. Un principio similar al utilizado en los vehículos industriales funciona aquí además del frenado mecánico (cambios eléctricos).
La energía mecánica se disipa en el reductor de velocidad. La desaceleración y parada del motor se controla simplemente energizando el devanado. Una desventaja pronunciada de este método es un aumento significativo en la inercia.
Reglas para la selección e instalación de radiadores.
El cálculo de los tipos y número de radiadores se realiza individualmente. Comprar baterías “como un vecino” es una decisión fundamentalmente equivocada. Al calcular, se debe tener en cuenta lo siguiente:
forma, número de secciones, tamaño y potencia de los radiadores;
lugares de instalación en la habitación;
esquemas de instalación planificados.
El equipo se selecciona en función de los parámetros de cada habitación. Es necesario tener en cuenta cuál es el área de la habitación, qué material se utilizó para el aislamiento térmico de las paredes externas, si hay habitaciones adyacentes, así como la cantidad de ventanas y puertas. Es mejor seleccionar baterías y tuberías hechas de materiales iguales o similares.
En este video, aprenderá cómo conectar correctamente la batería de calefacción:
Matices de instalación
Todos los fabricantes de equipos de calefacción dan las mismas recomendaciones sobre cómo conectar correctamente una batería de calefacción. El lugar ideal es el espacio debajo de la ventana. Si la habitación es grande y el espacio entre las ventanas es grande, se recomienda agregar otro radiador entre las aberturas. Se puede instalar a lo largo de una pared exterior en blanco o en una esquina entre dos paredes exteriores. La transferencia de calor de un radiador cerrado con una pantalla se reduce significativamente.
La cantidad de radiadores depende del área de la habitación.
Las baterías en una habitación están montadas a la misma altura, las costillas deben estar perpendiculares al piso
Al instalar un radiador debajo de una ventana, es importante mantener los siguientes espacios:
la distancia entre el dispositivo y el alféizar de la ventana es superior a 10 cm;
la altura del borde inferior de la batería sobre el piso es de 12 cm o más;
el ancho del espacio entre la pared y el panel posterior del dispositivo es de al menos 2 cm, teniendo en cuenta el grosor de la pantalla reflectora de calor;
la longitud del dispositivo debe ser de al menos 3/4 del ancho de la abertura de la ventana;
los centros de la ventana y la batería deben coincidir.
Opción de parada por conmutación inversa simple: inversión del campo de rotación formado por los devanados del estator
La cantidad de radiadores depende del área de la habitación.
