Combinación de la caldera con el sistema de agua de calefacción.
Un sistema de tuberías y radiadores conectados al circuito de agua le permite distribuir uniformemente el calor en toda el área del edificio. El tipo más simple de intercambiador de calor puede ser un tanque de agua, cuando una fuente de calor está ubicada directamente debajo de él. Pero dicho calentamiento es ineficaz, ya que el calentamiento del líquido se realizará solo desde abajo.
La llamada "camisa de agua" será mucho más efectiva en términos de transferencia de energía térmica. Un tipo de circuito de agua más complejo es una doble tapa y paredes a lo largo de todo el contorno de la caldera, dentro de las cuales circula el refrigerante. Debido a la circulación constante, el agua no se estanca y el espesor de 3-5 cm entre las paredes permite que el líquido se caliente lo más rápido posible.
Otro tipo de circuito de agua igualmente efectivo es el soldado con tubos gruesos de acero, curvados por ondas a lo largo de las paredes y la parte superior de la cámara de combustión en forma de "bobina". El refrigerante se mueve lentamente a través de tuberías con un diámetro de 5-6 cm, proporcionando una excelente transferencia de calor
Además, este tipo de circuito tiene una ventaja importante: mejora la capacidad de mantenimiento.
Unidad de control y monitoreo
Las calderas están equipadas con sistemas especiales para regular la temperatura del agua en el circuito de agua. El sistema más simple se basa en el funcionamiento de un termostato: cuando se alcanza la temperatura requerida, la compuerta del ventilador se cierra y, por lo tanto, se reduce el flujo de aire. Tan pronto como el agua se enfríe, el sistema funcionará en orden inverso.
Los sistemas de control más avanzados funcionan con la inclusión de los sensores de temperatura más precisos y el suministro de aire forzado electrificado. Al instalar ventilación forzada, se realiza un suministro de aire superior, por lo que el combustible se quema casi por completo. El equipo de caldera de este tipo debe estar conectado a la red eléctrica, pero en ausencia de electricidad no puede funcionar.
Los equipos con bomba de circulación pueden salvar el sistema de su descongelación completa. Una caldera que se deja desatendida en el invierno, después de haber consumido todo el combustible, no podrá mantener el nivel de temperatura del agua en el sistema durante mucho tiempo, por lo que se congelará con el tiempo. En una situación tan crítica, el sistema de control encenderá la bomba de circulación, lo que conducirá a la circulación del refrigerante; en heladas leves, el agua corriente no se congelará.
¿Qué debe estar en la composición del sistema de calentamiento de agua?
El esquema de calentamiento de agua de una casa privada, también líquido, implica el uso de un refrigerante líquido en el sistema, que "entrega" calor de la caldera de calefacción a los radiadores o calefacción por suelo radiante, que circula constantemente en el sistema.
En otras palabras, el refrigerante "circula en círculos", calentándose en la caldera y cediendo su calor en los aparatos de calefacción.
Para garantizar el funcionamiento de un sistema de este tipo, se utilizan muchos otros equipos, lo que hace que el sistema sea más flexible (calentamiento diferenciado de varias zonas), seguro (protección contra sobrepresión y fuga de refrigerante del sistema) y automatiza el proceso de controlar la calefacción del hogar.
El diagrama de bloques del sistema de calentamiento de agua se ve así:
Diagrama estructural del sistema de calentamiento de agua.
Los sistemas de calentamiento de agua pueden ser:
- con circulación natural del refrigerante;
- con circulación forzada del refrigerante.
Sistemas con circulación natural del refrigerante
En un sistema con circulación natural del refrigerante, la fuerza impulsora es la diferencia en la densidad del líquido calentado y frío (refrigerante) en las tuberías de suministro y retorno, respectivamente.
Sistema de circulación natural
Cuando el refrigerante se calienta en la caldera, su densidad disminuye y es desplazado hacia arriba por la tubería vertical, desplazado por un líquido frío más denso que regresa a través de la tubería de retorno.
En este caso, el refrigerante pasa desde la caldera a lo largo del elevador vertical hasta el tanque de expansión de tipo abierto, se extiende más a lo largo de los elevadores horizontales a lo largo de los radiadores de calefacción y regresa a la caldera a través de la tubería de retorno.
En tales sistemas, los parámetros importantes son: el diámetro de las tuberías (especialmente el elevador de suministro central), así como su pendiente.
La ventaja de un sistema de este tipo se puede llamar su independencia energética (cuando se usa una caldera de combustible sólido simple), y en la lista de desventajas nombraremos la incapacidad de regular los regímenes de calor de varias habitaciones, el aumento del consumo de combustible, la necesidad de usar tubos metálicos de gran diámetro.
Sistemas con circulación forzada del refrigerante
Dicho sistema también se complementa con una bomba de circulación, que "a la fuerza" crea una fuerza motriz aplicada al refrigerante.
Sistema de calefacción "forzado"
Las ventajas de un sistema de este tipo incluyen la posibilidad de un control separado y flexible (diferenciado) de la potencia de cada radiador o suelo radiante mediante válvulas manuales o automáticas, lo que permite utilizar fuentes de energía de forma más económica para el funcionamiento de la caldera. En dicho sistema, se pueden usar tuberías de plástico, lo que reduce significativamente el costo de los materiales y facilita el trabajo de instalación, y las tuberías de plástico se pueden "ocultar" en las paredes.
La desventaja de dicho sistema es solo su "dependencia energética" de la presencia de electricidad en la casa para garantizar el funcionamiento de la bomba. En algunos casos, se utiliza un sistema de calefacción combinado.
Video. ¿Cómo funciona una caldera de minería?
Editor en jefe Pavel Vorobyov
Autor de la publicación 22/06/2018
Los sistemas de calentamiento de agua se utilizaron por primera vez en los baños de la antigua Roma. Después de varias decenas de siglos, estos brillantes inventos se han vuelto familiares y accesibles para todos.
Como son
Uno de estos milagros de la termotecnología es una caldera de calefacción. El principio de funcionamiento de una caldera de agua caliente es que el refrigerante se calienta a 115 grados y transfiere este calor al sistema de calefacción del edificio. El agua pasa a un estado de vapor a una temperatura de 100 grados, por lo tanto, para evitar la ebullición, se mantiene una mayor presión en la caldera.
Cuanto mayor sea la presión en la unidad, mejor: se reduce la probabilidad de ebullición cerca de la pared, lo que significa que se forman menos incrustaciones. Por lo tanto, se instala una bomba en la entrada, que bombea el agua enfriada al interior.
Existen las siguientes modificaciones de las unidades de calentamiento de agua:
- Gas-combustible
- Combustible líquido
- Eléctrico
- Combustible sólido
Independientemente del combustible con el que funcione el sistema, el principio de funcionamiento de la caldera de agua caliente es el mismo: el combustible se quema en el horno y el calor se transfiere a través de sus paredes al agua que circula por las tuberías de calefacción. El diseño está diseñado de tal manera que garantice la combustión más completa del combustible y una transferencia de calor óptima.
Los quemadores de las calderas de agua caliente varían según el tipo de combustible utilizado. Pueden ser atmosféricos incorporados o sobrealimentados reemplazables. Los quemadores incorporados provocan el uso de solo un cierto tipo de combustible. Los quemadores reemplazables son más convenientes, ya que le permiten cambiar de un tipo de combustible a otro.
como se usan
Funcionalmente, las calderas de agua caliente se dividen en:
El propósito de las unidades de un solo circuito es solo el suministro de calor. El agua pasa a través de tuberías, baterías y regresa nuevamente a la caldera.
El alcance de los generadores de este tipo es cada vez más amplio.Debido a la presencia no de una, sino de varias entradas y salidas del refrigerante, la caldera también puede garantizar el funcionamiento de calderas, pisos calentados por agua, un intercambiador de calor de piscina, etc.
Los sistemas de calefacción de doble circuito están diseñados no solo para calefacción, sino también para el suministro de agua caliente a las instalaciones. Su diseño prevé la presencia de intercambiadores de calor de placas incorporados, con la ayuda de los cuales las calderas de doble circuito pueden suministrar agua caliente a la casa durante todo el día y casi ilimitadamente.
El principio de funcionamiento de los modelos con circuitos de agua.
El proceso de calentamiento del agua se lleva a cabo exclusivamente durante el período de combustión del combustible. El combustible principal es el carbón o la madera. Al mismo tiempo, una carga es suficiente durante 3-4 horas, una caldera de combustible sólido que genera gas (pirólisis) proporcionará un período más largo de quema de combustible.
Cuanto mayor sea la calidad de la caldera, la eficiencia de los procesos de intercambio de calor en el circuito de agua y cuanto más preciso sea el control de la temperatura del portador de calor, menor será el costo de cada kilovatio de calor producido. El diseño especial del circuito de agua permite el calentamiento más eficiente del portador de calor principal durante el funcionamiento de la caldera.
Una pared en una camisa de agua es capaz de acumular la energía térmica resultante. Debido a esto, el calentador calienta rápidamente el agua y también mantiene una temperatura alta durante mucho tiempo. Los equipos de calefacción de calderas con circuito de agua funcionan con la misma eficacia tanto en un sistema con circulación natural como forzada.
Cómo hacer una caldera de minería con un circuito de agua con tus propias manos.
Para realizar esta unidad de forma independiente, debe abastecerse de los siguientes materiales:
Diagrama de una caldera minera con circuito de agua.
- chapa para el tanque (espesor 4 mm);
- chapa para la tapa (espesor 6 mm);
- tubo de chimenea;
- bomba de aceite;
- ventilador;
- adaptadores de acero;
- sellador resistente al calor;
- esquinas metálicas para soportes.
- amoladora con círculo para cortar metal;
- lápiz y cinta métrica de construcción;
- taladrar con un taladro para metal;
- martillo y un juego de llaves;
- soldadura de electrodos.
Para facilitar el trabajo en la implementación de la caldera, puede llevar barriles prefabricados para propano u oxígeno.
Esquema de elaboración de calderas.
El diagrama de ensamblaje de la unidad se verá así:
- El cuerpo de la caldera debe dividirse en 2 partes. En la parte superior, deberá montar una camisa de agua y conectar la parte inferior a los radiadores de calefacción. La parte inferior debe estar necesariamente separada de la parte superior, a la que se conecta la tubería de presión.
Antes de realizar el trabajo, es necesario determinar el lugar donde se colocará la caldera. Es necesario asegurarse de que no haya cosas inflamables cerca y que el cuerpo de la caldera no bloquee el movimiento, no interfiera con el trabajo.
Parámetros numéricos de la caldera.
Paso 1. Preparando la base y las paredes
Debajo de la caldera de minería con un circuito de agua, es mejor hacer una regla de hormigón. También es posible alicatar el suelo y la pared adyacente a la estructura de la caldera.
Las paredes deben ser de material incombustible
Si las paredes son de madera, se debe colocar una lámina de asbesto entre ellas y la unidad.
Paso 2. Hacer el tanque principal de la caldera (interno)
Este cuerpo es un tanque con una camisa de agua, un canal de suministro de oxígeno y un tubo a través del cual fluye el aceite hacia el recipiente.
En la parte inferior de este caso, es necesario hacer una puerta para quitar el recipiente y encender el aceite.
- Dibuja un diagrama de la caldera.
- Mida las dimensiones del tanque en una lámina de metal y córtela con una amoladora.
- Recorta el fondo del tanque.
- Conectamos una lámina de metal de tal manera que se obtiene una tubería con un diámetro de 60 cm.
- Adjuntamos la parte inferior.
Soldar la base de forma segura
Paso 3. Fabricación de la carcasa exterior de la tubería.
- La longitud del tubo exterior debe ser 5 mm menor que la altura del tubo exterior.
- Con una amoladora cortamos en el tubo un agujero para la chimenea, puertas, tubos de alimentación (en la parte superior del tubo) y un agujero para el retorno del refrigerante (en la parte inferior).
- Ponemos la parte exterior del tubo sobre la interior y soldamos herméticamente las bases.
Cuenco con fondo soldado
Instalación de un baño de agua.
Paso 4. Hacer un canal de suministro de aire.
- Mida un tubo con un diámetro de 6-8 cm en una lámina de metal y córtelo con una amoladora. La longitud de la tubería supera el diseño general en 10-15 cm.
- Medimos de un extremo 50 cm y hacemos un agujero.
- Ahora estamos haciendo un canal de suministro de aceite, que estará dentro de la tubería de suministro de aire. Para ello, tomamos un trozo de tubo de 8 cm de largo (d = 1 cm) y soldamos el otro extremo de un tubo del mismo diámetro, pero de 50 cm de largo en un ángulo de 130-150 0 .
- Instale con cuidado el tubo de suministro de aceite en el tubo de suministro de aire.
- En el lateral realizamos un amarre para el compresor. Conectamos la bomba de suministro de combustible y la bomba de circulación.
- Colocamos el bol en el caldero.
- Arreglamos la puerta.
Paso 5 Instalación de la chimenea
Una vez que la caldera está instalada de forma segura en la base, procedemos a la instalación de la chimenea, cuya longitud debe ser de 3,5 a 4 m.
Montaje de una chimenea a partir de tubos sándwich.
Al mismo tiempo, intente hacer una tubería vertical sin secciones horizontales.
- Conectamos el tubo de salida de la caldera con el tubo de la chimenea.
- Según el esquema de salida de la chimenea: a través de una pared o techo, realizamos marcas. Si pasamos un tubo por la pared por el techo.
Llevamos la chimenea a través de la pared.
Fijación exterior del conducto de humos
Salida de chimenea sobre el techo
Paso 6. Conexión del circuito de agua
Si la caldera se va a utilizar como conexión a radiadores para calentar una habitación grande, primero se debe tender toda la red de baterías a través de la habitación.
Para conectar la caldera al radiador, utilizamos una tubería con un diámetro de 43 mm.
- Tomamos un pequeño recipiente de metal (tanque de agua) con paredes gruesas y lo fijamos de forma segura con pernos a la caldera. Puede usar la soldadura como sujetador.
Conexión de la caldera al sistema.
Opciones de instalación para sistemas de calentamiento de agua.
Si una persona no preparada considera todas las opciones de instalación existentes para los sistemas de calentamiento de agua, especialmente con circulación natural, puede "ahogarse" en una gran cantidad de información.
En el marco de este artículo, nos centraremos en el esquema de instalación de calentamiento de agua más utilizado, disponible para que lo repita una persona sin experiencia en dicho trabajo.
Hoy en día, el calentamiento de agua en una casa privada se considera el más efectivo, realizado de acuerdo con un sistema de instalación de calentamiento de agua de dos tuberías, en el que el líquido "caliente" se suministra a través de una tubería (de suministro) y el "frío" se descarga a través de otra ( regreso).
Esquema de instalación bitubo con circulación forzada.
Tal esquema le permite conectar dispositivos de calefacción (radiadores, circuitos de calefacción por suelo radiante) en paralelo con regulación manual o automática independiente (el termostato es "nada" aquí, sin embargo) del flujo de fluido que pasa a través de ellos. En tales sistemas de calefacción, es conveniente usar dispositivos especiales: un colector al que están conectados todos los "consumidores" de calor.
El uso de nodos colectores en el sistema de calefacción.
Para obtener más información sobre los sistemas de instalación para sistemas de agua de calefacción, consulte el artículo "Esquema de calefacción para una casa privada"
Caracteristicas de diseño
El equipo de caldera de este tipo, de hecho, es una versión ligeramente modificada de las calderas estándar: el circuito de agua también se incluye en el diseño.
- caja de fuego;
- rallar;
- cámara de cenizas;
- circuito de agua
Si los modelos de circuito único están destinados solo a la calefacción de espacios, los modelos de circuito doble se utilizan tanto para calentar el edificio como para suministrarle agua caliente.
La carga de combustible se puede realizar de forma manual o automática. La segunda opción implica la presencia de un depósito en la caldera, donde se vierte combustible cada 3-7 días.Pero los modelos son más caros que aquellos con llenado manual de combustible y, por lo tanto, menos comunes.
Además, solo el combustible que ha recibido una capacitación especial es adecuado para el suministro: carbón de hasta 2,5 cm o los llamados "eco-guisantes". Algunos modelos están equipados con calentadores eléctricos incorporados que se encienden cuando se corta el suministro de combustible, lo que garantiza su funcionamiento continuo.
Características de montaje
Para calentar una vivienda de una pequeña plaza, es recomendable instalarlo directamente en la propia casa. Además, la sala de calderas se puede equipar como un edificio separado o dentro de otras dependencias.
En este caso, la tubería de calefacción siempre se coloca bajo tierra, necesariamente por debajo del nivel de congelación del suelo, se proporciona aislamiento térmico. En la sala de calderas, la temperatura del aire debe estar en el nivel de 10 grados; por separado, debe cuidar el equipo de ventilación de alta calidad.
El revestimiento del suelo en el lugar de instalación debe ser incombustible, nivelado y firme. Para aumentar la resistencia del piso, la caldera se instala sobre una capa delgada de hormigón. En frente de la unidad de calefacción, se debe colocar una lámina de metal con un área de al menos 1 metro cuadrado. metro.
Durante la instalación, debe seguir estrictamente todas las recomendaciones dadas en las instrucciones de funcionamiento del equipo de la caldera con respecto a los parámetros principales de las chimeneas: sección y altura. Las juntas entre la chimenea y la chimenea deben rellenarse con un sellador resistente al calor o recubrirse con una solución de arcilla.
AFIRMAR
1. La caldera de agua contiene un horno, un cenicero que enmarca su cuerpo en forma de camisa de agua, cuya pared interna está conectada a particiones de agua huecas que forman un canal de gas en zigzag, cada una de las cuales está conectada a la camisa de agua de la caldera por tres lados, un sistema de vacío en el horno de la caldera, entrada de agua de red por la parte inferior, salida de agua caliente por la parte superior, mientras que en el cuerpo se realizan ventanas, caracterizadas porque la citada camisa de agua es interna, y el cuerpo de la caldera está equipado con una camisa de agua externa con una pared exterior en forma de cilindro, truncada a lo largo de la cuerda desde el lado frontal y desde el interior una pared en forma de paralelepípedo, que actúa simultáneamente como la pared exterior del agua interior chaqueta, las particiones metálicas se fijan entre las paredes de la camisa de agua exterior de la caldera a la misma distancia de las paredes laterales de la camisa de agua interior, y los tubos metálicos de presión están conectados al espacio de la caldera cortado por las particiones para suministrar agua caliente desde la tubería de agua caliente usando una bomba instalada en la tapa superior de la caldera, las particiones de agua huecas están ubicadas a la misma distancia entre ellas y la pared interna de la camisa de agua interna, la camisa de agua interna de la caldera y las particiones de agua huecas tienen el mismo espesor, mientras que en la camisa de agua exterior, la distancia entre la pared interior y la partición es igual al espesor de la camisa de agua interior, y la distancia entre la pared superior de la camisa de agua interior y la tapa común de la caldera sea por lo menos 2 veces mayor que ella, los tabiques huecos de agua se hagan con una pared inferior horizontal y con la pared superior situada debajo formando un ángulo de al menos 3° con la horizontal y tengan una longitud que sea al menos 3,5 veces mayor que la distancia entre el tabique de agua hueco y la pared interior de la camisa de agua interior de la caldera, el sistema de vacío en el horno de la caldera incluye un termostato conectado a la compuerta de aire en la puerta pki, el canal de gas en zigzag de la caldera está conectado a la chimenea a través de un confusor, que está conectado con el lado más grande a la pared trasera de la caldera, y el lado más pequeño a la chimenea, mientras que los lazos están instalados uniformemente en la parte superior tapa de la caldera.
2.2. Caldera de agua caliente según la reivindicación 1, caracterizada porque los tabiques metálicos forman una ranura con el fondo de la caldera de al menos 30 mm de altura a ambos lados de la caldera.
3. Caldera de agua caliente según la reivindicación 1, caracterizada porque los conductos metálicos de descarga de agua caliente se conectan en el centro del espacio de la camisa de agua exterior, cerrados por chapas, cortados por un tabique.
4. Caldera de agua caliente sanitaria según la reivindicación 1, caracterizada porque los conductos metálicos de descarga para el suministro de agua caliente sanitaria están rebajados al menos 2/3 de la altura del tabique.
5. Caldera de agua caliente sanitaria según la reivindicación 1, caracterizada porque el ángulo de estrechamiento del confusor es de al menos 15º.
6. Caldera de agua caliente según la reivindicación 1, caracterizada porque el termostato está conectado a la compuerta de aire de la puerta del hogar mediante una palanca y, por ejemplo, una cadena.
7. Método de fabricación de una caldera de agua caliente, que consiste en la preparación de piezas, bloques y posterior montaje de la caldera, caracterizado porque se preparan piezas planas a partir de láminas de acero de espesor calculado para la fabricación de toda la caldera, asientos y orificios. se recortan en las partes planas, luego se ensamblan los tabiques de agua huecos, que son la base para el montaje de toda la caldera, ya que todas las demás partes luego se unen a ellos y se fijan rígidamente gradualmente hasta obtener la estructura completa de la caldera, la conexión de partes planas se realiza mediante soldadura en posición horizontal.
