Tipos de sistemas de aquecimento-esquemas, elementos e conceitos básicos

Classificação de sistemas de aquecimento de um tubo

Neste tipo de aquecimento não há separação em tubulações de retorno e alimentação, pois o refrigerante, após sair da caldeira, passa por um anel, após o qual retorna novamente à caldeira. Os radiadores neste caso têm um arranjo em série. O refrigerante entra em cada um desses radiadores, primeiro no primeiro, depois no segundo e assim por diante. No entanto, a temperatura do refrigerante diminuirá e o último aquecedor do sistema terá uma temperatura menor que o primeiro.

A classificação dos sistemas de aquecimento de tubo único é assim, cada tipo tem seus próprios esquemas:

• sistemas de aquecimento fechados que não se comunicam com o ar. Eles diferem em excesso de pressão, o ar só pode ser descarregado manualmente por meio de válvulas especiais ou válvulas de ar automáticas. Esses sistemas de aquecimento podem funcionar com bombas circulares. Esse aquecimento também pode ter uma fiação inferior e um circuito correspondente;
• sistemas de aquecimento abertos que se comunicam com a atmosfera usando um tanque de expansão para liberar o excesso de ar. Nesse caso, o anel com o refrigerante deve ser colocado acima do nível dos dispositivos de aquecimento, caso contrário, o ar se acumulará neles e a circulação da água será perturbada;
• horizontal - em tais sistemas, os tubos de refrigeração são colocados horizontalmente. Isso é ótimo para casas ou apartamentos particulares de um andar onde há um sistema de aquecimento autônomo. O tipo de aquecimento de tubo único com fiação inferior e o esquema correspondente é a melhor opção;
• vertical - os tubos de refrigeração, neste caso, são colocados em um plano vertical. Esse sistema de aquecimento é mais adequado para edifícios residenciais particulares, compostos de dois a quatro andares.

Fiação inferior e horizontal do sistema e seus diagramas

A circulação do refrigerante no esquema de tubulação horizontal é fornecida por uma bomba. E os tubos de alimentação são colocados acima ou abaixo do piso. Uma linha horizontal com uma fiação inferior deve ser colocada com uma ligeira inclinação da caldeira, enquanto os radiadores devem ser colocados todos no mesmo nível.

Em casas onde há dois andares, esse diagrama de fiação possui dois tirantes - alimentação e retorno, enquanto o circuito vertical permite mais deles. Durante a circulação forçada do agente de aquecimento usando uma bomba, a temperatura na sala aumenta muito mais rapidamente. Portanto, para instalar esse sistema de aquecimento, é necessário usar tubos com diâmetro menor do que nos casos de movimento natural do refrigerante.

deve ser 60 graus

Nas tubulações que entram nos pisos, é necessário instalar válvulas que regularão o fornecimento de água quente para cada andar.

Considere alguns diagramas de fiação para um sistema de aquecimento de tubo único:

• esquema de alimentação vertical - pode ter circulação natural ou forçada. Na ausência de uma bomba, o refrigerante circula por meio de uma mudança de densidade durante o resfriamento da troca de calor. Da caldeira, a água sobe para a linha principal dos andares superiores, depois é distribuída pelos risers para os radiadores e resfria neles, após o que retorna novamente à caldeira;
• diagrama de um sistema vertical de tubo único com fiação inferior. No esquema com a fiação inferior, as linhas de retorno e alimentação ficam abaixo dos dispositivos de aquecimento e a tubulação é colocada no porão. O refrigerante é fornecido pelo dreno, passa pelo radiador e retorna ao porão através do downcomer. Com este método de fiação, a perda de calor será muito menor do que quando os tubos estão no sótão. Sim, e será muito simples manter o sistema de aquecimento com este diagrama de fiação;
• esquema de um sistema de tubo único com uma fiação superior. A tubulação de alimentação neste diagrama de fiação está localizada acima dos radiadores. A linha de alimentação passa por baixo do teto ou pelo sótão. Através desta linha, os risers descem e os radiadores são fixados a eles um a um. A linha de retorno passa pelo chão, ou por baixo dele, ou pelo porão. Esse diagrama de fiação é adequado no caso de circulação natural do líquido de refrigeração.

Lembre-se de que, se você não quiser aumentar a soleira das portas para colocar o tubo de alimentação, poderá abaixá-lo suavemente sob a porta em um pequeno pedaço de terra, mantendo a inclinação geral.

Prós e contras do sistema de aquecimento de tubo único

Vantagens

Um sistema de aquecimento de tubo único tem vantagens e desvantagens. Entre as vantagens estão as seguintes:

• a possibilidade de cobrir toda a área do edifício com a ajuda de um anel fechado, que independe do layout do edifício;
• a capacidade de conectar certos dispositivos adicionais ao sistema de aquecimento, por exemplo, piso aquecido, toalheiros aquecidos ou equipar uma bomba de circulação embutida;
• é possível direcionar o refrigerante em uma direção ou outra. Por exemplo, no decurso da circulação, as salas mais frias, muitas vezes ventiladas, podem ser enviadas primeiro. Nos mesmos sistemas de duas tubagens, esta função reduz-se à localização da caldeira;
• facilidade de trabalho de instalação. Não há tantos materiais, e o custo de sua compra e do trabalho em si será significativamente menor do que ao instalar um sistema de dois tubos;
• com a colocação cuidadosa de dispositivos de aquecimento e tubulação adequada, a diferença de temperatura em diferentes salas pode ser minimizada, mas esse fenômeno não pode ser completamente tratado.

Imperfeições

As desvantagens de um sistema de um tubo são:

• a presença de requisitos especiais para o diâmetro do duto principal;
• no primeiro radiador, a temperatura será a mais alta e, nos subsequentes, será mais baixa devido à constante adição ao fluxo de refrigerante dos radiadores que já passaram;
• os últimos radiadores devem ter uma área maior que os primeiros, para não ficarem muito frios;
• é melhor não instalar mais de 10 radiadores em uma filial, pois o aquecimento uniforme dessa maneira não funcionará.

O alinhamento do regime de temperatura ocorre devido à mudança no número de seções do radiador e à instalação de jumpers especiais, válvulas termostáticas, válvulas, reguladores ou válvulas de esfera. É aconselhável ter uma bomba de circulação disponível e, para que a água quente passe melhor pelas tubulações e radiadores, é necessário instalar um coletor especial de overclock. Em casas de dois andares, não é necessário.

Se a fiação for do tipo superior, o tubo de alimentação é capaz de criar pressão natural; no entanto, com esse esquema, você precisa instalar tubos de grande diâmetro, e isso afetará negativamente a aparência do seu interior. Portanto, se for possível colocar o nó de fiação sob o revestimento do piso, será muito melhor.

Recomendamos também que ao instalar radiadores em um prédio de dois andares, para regular o aquecimento, conecte as baterias em paralelo com a instalação de torneiras nas entradas. Além disso, para que a temperatura no segundo andar seja distribuída uniformemente, em vez de radiadores, você pode adquirir um sistema de piso aquecido.

Como você pode ver, um sistema de tubo único em termos de operação pode ter várias dificuldades. Por exemplo, requer indicadores de alta pressão e, para que funcione normalmente, é desejável usar uma bomba potente, e isso não é apenas um problema desnecessário, mas também custos altos. Além disso, um edifício de um andar exigirá um bico vertical e um sótão de expansão.

No entanto, apesar disso, as vantagens desta solução são ainda maiores.

O que é aquecimento

Considerando o aquecimento de um prédio de apartamentos, você não pode se gabar de uma grande seleção. Todas as casas são aquecidas aproximadamente de acordo com o mesmo esquema.Cada sala tem um radiador de aquecimento de ferro fundido (suas dimensões dependem do tamanho da sala e sua finalidade), que é abastecido com água quente de uma determinada temperatura (transportador de calor) proveniente de uma estação térmica.

exemplo de radiador de ferro fundido

No entanto, todo o esquema de abastecimento de água pode variar dependendo de qual distribuição de aquecimento é fornecida em um edifício específico - um ou dois tubos. Cada uma dessas opções tem certas vantagens e desvantagens. Para entender melhor essa questão, você precisa saber exatamente tudo sobre o primeiro e o segundo. Então vamos descrevê-los brevemente.

1. Sistema de aquecimento de tubo único. Seu design é simples e, portanto, confiável e barato. Mas ainda assim, ela não é muito procurada. O fato é que, entrando no sistema de aquecimento da casa, o refrigerante (água quente) deve passar por todos os radiadores de aquecimento antes de entrar no canal de retorno (também chamado de "retorno"). Claro, aquecendo todos os radiadores por sua vez, o refrigerante perde temperatura. Como resultado, chegando ao último usuário, a água tem uma temperatura relativamente baixa, razão pela qual na última sala pode diferir significativamente da temperatura na que entra pela primeira vez. Isso muitas vezes causa insatisfação entre os moradores. Portanto, o sistema de aquecimento descrito de um edifício de vários andares é usado relativamente raramente.
2. Sistema de aquecimento de dois tubos. É privado das deficiências inerentes ao sistema de aquecimento descrito acima. O design deste sistema é significativamente diferente. A água quente, tendo passado pelo radiador de aquecimento, não entra no tubo que leva ao próximo radiador, mas imediatamente no canal de retorno. De lá, ele volta imediatamente para a estação termal, onde será aquecido até a temperatura desejada. Obviamente, esta opção requer custos significativamente mais altos tanto durante a instalação do sistema quanto durante a manutenção. Mas este esquema do sistema de aquecimento permite garantir a mesma temperatura em todos os edifícios aquecidos. Exemplo de um sistema de aquecimento de dois tubos

Também possibilita a instalação de um medidor de aquecimento. Ao instalá-lo em um radiador de aquecimento, o proprietário pode regular independentemente o nível de seu aquecimento e, consequentemente, reduzir o custo do pagamento de contas de aquecimento. Em um sistema de aquecimento de tubo único, esta opção não é possível. Ao reduzir a quantidade de água quente que passa pelos radiadores, você pode causar muitos problemas aos vizinhos, aos quais o refrigerante entra pelo seu apartamento. Ou seja, as regras de aquecimento neste caso serão francamente violadas.

Claro, é impossível mudar o tipo de sistema de aquecimento em um apartamento, requer esforços titânicos e muito trabalho que afetará toda a casa. Mas ainda assim, será útil para todos os proprietários de apartamentos conhecer os prós e contras de diferentes tipos de sistemas de aquecimento.

Este vídeo fornece uma ampla visão geral de vários sistemas de aquecimento.

Características dos sistemas de fluxo por gravidade

Devido ao fato de que fluxos turbulentos são formados, não é possível realizar cálculos precisos de sistemas, portanto, ao projetá-los, são tomados valores médios, para isso:

• maximizar o ponto de aceleração;

• use tubos de alimentação largos;

Além disso, desde o início da primeira divergência até cada uma subsequente, um tubo de menor diâmetro é conectado por um degrau igual a ele, que envolve fluxos inerciais.

Existem também outras características da instalação de sistemas de gravidade. Portanto, os tubos devem ser colocados em um ângulo de 1-5%, que é afetado pelo comprimento do duto. Se houver uma diferença suficiente de alturas e temperaturas no sistema, a fiação horizontal também pode ser usada.

É importante garantir que não haja áreas com ângulo negativo, pois não podem ser alcançadas pelo movimento do refrigerante, devido à formação de bolsas de ar nelas

Assim, o princípio de funcionamento pode ser do tipo aberto ou do tipo membrana (fechado).Se você fizer a instalação na orientação horizontal, é recomendável instalar as torneiras Mayevsky em cada radiador. porque com a ajuda deles é mais fácil eliminar congestionamentos de ar no sistema.

Assista ao vídeo em que o especialista fala sobre as condições para a possibilidade de utilização de um sistema de aquecimento gravitacional por gravidade, sem bombas:

O princípio de funcionamento de um sistema de aquecimento por gravidade

O princípio de funcionamento do aquecimento parece simples: a água se move pela tubulação, impulsionada pela pressão hidrostática, que apareceu devido às diferentes massas de água aquecida e resfriada. Outro projeto desse tipo é chamado gravidade ou gravidade. A circulação é o movimento de resfriamento em baterias e líquido mais pesado sob a pressão de sua própria massa até o elemento de aquecimento e o deslocamento de água leve aquecida para o tubo de alimentação. O sistema funciona quando a caldeira de circulação natural está localizada abaixo dos radiadores.

Em circuitos abertos, ele se comunica diretamente com o ambiente externo, e o excesso de ar escapa para a atmosfera. O volume de água aumentado do aquecimento é eliminado, a pressão constante é normalizada.

A circulação natural também é possível em um sistema de aquecimento fechado se estiver equipado com um tanque de expansão com membrana. Às vezes, as estruturas do tipo aberto são convertidas em fechadas. Os circuitos fechados são mais estáveis ​​em operação, o refrigerante não evapora neles, mas também são independentes da eletricidade. O que afeta a pressão de circulação

A circulação da água na caldeira depende da diferença de densidade entre os líquidos quente e frio e da magnitude da diferença de altura entre a caldeira e o radiador mais baixo. Estes parâmetros são calculados mesmo antes da instalação do circuito de aquecimento. A circulação natural ocorre porque a temperatura de retorno no sistema de aquecimento é baixa. O refrigerante tem tempo de esfriar, passando pelos radiadores, torna-se mais pesado e com sua massa empurra o líquido aquecido para fora da caldeira, forçando-o a se movimentar pelas tubulações.

Esquema de circulação de água na caldeira

A altura do nível da bateria acima da caldeira aumenta a pressão, ajudando a água a vencer mais facilmente a resistência das tubulações. Quanto mais altos os radiadores estiverem localizados em relação à caldeira, maior será a altura da coluna de retorno refrigerada e com maior pressão empurrará a água aquecida para cima ao chegar à caldeira.

A densidade também regula a pressão: quanto mais a água aquece, menor se torna sua densidade em comparação com o retorno. Como resultado, ele é empurrado para fora com mais força e a pressão aumenta. Por esse motivo, as estruturas de aquecimento por gravidade são consideradas auto-reguladoras, pois se você alterar a temperatura do aquecimento da água, a pressão no refrigerante também mudará, o que significa que seu consumo mudará.

Durante a instalação, a caldeira deve ser colocada no fundo, abaixo de todos os outros elementos, para garantir pressão suficiente do líquido de refrigeração.

Cálculo de potência

A potência calorífica efetiva da caldeira é calculada da mesma forma que em todos os outros casos.

Por área

A maneira mais simples é o cálculo recomendado pelo SNiP para a área da sala. 1 kW de energia térmica deve cair em 10 m2 da área da sala. Para as regiões do sul, é tomado um coeficiente de 0,7 - 0,9, para a zona média do país - 1,2 - 1,3, para as regiões do extremo norte - 1,5-2,0.

Como qualquer cálculo aproximado, este método negligencia muitos fatores:

• Alturas do teto. Está longe de ser o padrão de 2,5 metros em todos os lugares.
• O calor vaza através das aberturas.
• A localização da sala dentro da casa ou contra paredes externas.

Todos os métodos de cálculo dão grandes erros, então a energia térmica geralmente é incluída no projeto com alguma margem.

Por volume, levando em consideração fatores adicionais

Uma imagem mais precisa fornecerá outro método de cálculo.

• A potência térmica de 40 watts por metro cúbico de volume de ar na sala é tomada como base.
• Coeficientes regionais também se aplicam neste caso.
• Cada janela de tamanho padrão adiciona 100 watts aos nossos cálculos. Cada porta é 200.
• A localização da sala perto da parede externa dará, dependendo de sua espessura e material, um coeficiente de 1,1 - 1,3.
• Uma casa particular, na qual abaixo e acima não há apartamentos vizinhos quentes, mas uma rua, é calculada com um coeficiente de 1,5.

No entanto: e este cálculo será MUITO aproximado. Basta dizer que em casas particulares construídas com tecnologias de economia de energia, o projeto inclui uma potência de aquecimento de 50 a 60 watts por metro quadrado. Muito é determinado pelo vazamento de calor através das paredes e tetos.

Desenvolvimento de um projeto de sistema de aquecimento

O dispositivo de aquecimento, começando no sistema introdutório e terminando com radiadores de aquecimento, é criado imediatamente após a construção do esqueleto de um prédio de apartamentos. Obviamente, a essa altura, o projeto de aquecimento para um prédio de apartamentos deve ser desenvolvido, testado e aprovado.

E é na primeira fase que muitas vezes surgem várias dificuldades, como na execução de qualquer outro trabalho muito complexo e importante. Em geral, o sistema de aquecimento de um prédio de apartamentos é complexo.

A potência do sistema de aquecimento pode depender da força do vento na sua área, do material do qual o edifício é construído, da espessura das paredes, do tamanho das instalações e de muitos outros fatores. Mesmo dois apartamentos idênticos, um deles localizado na esquina do edifício e o outro no centro, exigem uma abordagem diferente.

Afinal, um vento forte no inverno esfria rapidamente as paredes externas, o que significa que a perda de calor de um apartamento de esquina será muito maior.

Portanto, eles devem ser compensados ​​com a instalação de radiadores de aquecimento maiores. Somente especialistas experientes que sabem exatamente como todo o equipamento está organizado e como ele funciona podem levar em conta todas as nuances, escolher as melhores soluções.

Um iniciante que decide calcular o sistema de aquecimento em um prédio de apartamentos estará fadado ao fracasso desde o início. E isso levará não apenas a um gasto excessivo significativo de recursos, mas também colocará em perigo a vida dos habitantes da casa.

Sistema de aquecimento centralizado

Ninguém contestará o fato de que o sistema centralizado de fornecimento de calor aos prédios de apartamentos, na forma em que existe atualmente, para dizer o mínimo, é obsoleto.

Não é segredo que as perdas durante o transporte podem chegar a 30% e temos que pagar por tudo isso. Recusar o aquecimento central em um prédio de apartamentos é um procedimento complicado e problemático, mas primeiro vamos descobrir como funciona.

O aquecimento de um edifício de vários andares é uma estrutura de engenharia complexa. Existe todo um conjunto de drenos, distribuidores, flanges que são ligados à unidade central, a chamada unidade de elevador, através da qual o aquecimento é regulado em um prédio de apartamentos.

Esquema de aquecimento de dois tubos.

Não faz sentido agora falar em detalhes sobre os meandros do funcionamento desse sistema, pois os profissionais estão engajados nisso e um simples leigo simplesmente não precisa disso, porque nada depende dele aqui. Para maior clareza, é melhor considerar o esquema para fornecer calor a um apartamento.

enchimento inferior

Como o nome indica, o esquema de distribuição com enchimento inferior prevê o fornecimento de refrigerante de baixo para cima. Aquecimento clássico de um edifício de 5 andares, montado exatamente de acordo com este princípio.

Como regra, o fornecimento e o retorno são instalados ao longo do perímetro do edifício e executados no porão. Os risers de suprimento e retorno, neste caso, são um jumper entre as rodovias. Trata-se de um sistema fechado que sobe até ao último piso e desce novamente à cave.

Dois tipos de engarrafamento em comparação.

Apesar de esse esquema ser considerado o mais simples, colocá-lo em operação é problemático para os serralheiros. O fato é que no topo de cada riser está instalado um dispositivo para sangrar o ar, o chamado guindaste Mayevsky.Antes de cada partida, você precisa liberar ar, caso contrário, a trava de ar bloqueará o sistema e o riser não será aquecido.

Importante: alguns moradores dos andares extremos estão tentando mover a válvula de liberação de ar para o sótão para não encontrar trabalhadores de habitação e serviços comunitários a cada temporada. Essa mudança pode custar caro.

O sótão é uma sala fria e, se o aquecimento for interrompido por uma hora no inverno, os canos no sótão congelarão e estourarão.

Uma séria desvantagem aqui é que de um lado do prédio de cinco andares, por onde passa a entrada, as baterias estão quentes e do lado oposto elas estão frias. Isto é especialmente sentido nos pisos inferiores.

Opção de conexão do radiador.

Recheio superior

O dispositivo de aquecimento no prédio de nove andares é feito com um princípio completamente diferente. A linha de abastecimento, contornando os apartamentos, é imediatamente levada para o piso técnico superior. Um tanque de expansão, uma válvula de liberação de ar e um sistema de válvulas também são baseados aqui, o que permite cortar todo o riser, se necessário.

Nesse caso, o calor é distribuído de maneira mais uniforme por todos os radiadores do apartamento, independentemente de sua localização. Mas aqui surge outro problema, o aquecimento do primeiro andar do prédio de nove andares deixa muito a desejar. Afinal, depois de passar por todos os andares, o líquido de arrefecimento já está quase morno, você só pode lidar com isso aumentando o número de seções no radiador.

Importante: o problema do congelamento da água no piso técnico, neste caso, não é tão grave. Afinal, a seção transversal da linha de abastecimento é de cerca de 50 mm, além disso, em caso de acidente, é possível drenar completamente a água de todo o riser em poucos segundos, basta abrir a ventilação do sótão e o válvula no porão

Equilíbrio de temperatura

Claro, todo mundo sabe que o aquecimento central em um prédio de apartamentos tem seus próprios padrões claramente regulamentados. Portanto, durante a estação de aquecimento, a temperatura nos quartos não deve cair abaixo de +20 ºС, no banheiro ou no banheiro combinado +25 ºС.

Aquecimento moderno de novos edifícios.

Tendo em vista que a cozinha em casas antigas não possui uma grande quadratura, além de ser aquecida naturalmente devido à operação periódica do fogão, a temperatura mínima permitida é de +18 ºС.

Importante: todos os dados acima são válidos para apartamentos localizados na parte central do edifício. Para apartamentos laterais, onde a maioria das paredes é externa, a instrução prescreve um aumento de temperatura acima da norma em 2 a 5 ºС

Regulamentos de aquecimento por região.

Sistema de aquecimento de dois tubos com fiação superior

A instalação de um sistema de aquecimento de dois tubos com fiação superior minimiza ou elimina completamente muitas das desvantagens acima. Neste caso, os radiadores são ligados em paralelo.

Para sua instalação, são necessários muito mais materiais, pois são instaladas duas linhas paralelas. Um refrigerante quente flui através de um deles e um refrigerante resfriado flui através do outro. Por que este sistema de aquecimento por transbordamento é preferido para casas particulares? Uma das vantagens significativas é a área relativamente grande da sala. O sistema de dois tubos pode efetivamente manter um nível de temperatura confortável em casas com uma área total de até 400 m².

Além deste fator, para um circuito de aquecimento com enchimento superior, são observadas as seguintes características importantes de desempenho:

• Distribuição uniforme de refrigerante quente em todos os radiadores instalados;
• A possibilidade de instalar válvulas de controle não apenas na tubulação da bateria, mas também em circuitos de aquecimento separados;
• Instalação de sistema de aquecimento de piso de água. Um sistema de distribuição de água quente com colector só é possível com aquecimento de dois tubos.

Para organizar o enchimento forçado no sistema de aquecimento, é necessário instalar unidades adicionais - uma bomba de circulação e um tanque de expansão de membrana. Este último substituirá o tanque de expansão aberto. Mas o local de sua instalação será diferente.Os modelos selados por membrana são montados na linha de retorno e sempre na seção reta.

A vantagem de tal esquema é a observância opcional da inclinação das tubulações, característica da distribuição superior e inferior do aquecimento com circulação natural. A pressão necessária será criada pela bomba de circulação.

Mas um sistema de aquecimento forçado de dois tubos com uma fiação superior tem alguma desvantagem? Sim, e um deles é a dependência de eletricidade. Durante uma queda de energia, a bomba de circulação para de funcionar. Com uma grande resistência hidrodinâmica, a circulação natural do refrigerante será difícil. Portanto, ao projetar um esquema para um sistema de aquecimento de tubo único com fiação superior, todos os cálculos necessários devem ser realizados.

Você também deve levar em consideração os seguintes recursos de instalação e operação:

• Quando a bomba pára, é possível o movimento inverso do refrigerante. Portanto, em áreas críticas, é necessário instalar uma válvula de retenção;
• O aquecimento excessivo do líquido refrigerante pode fazer com que o indicador de pressão crítica seja excedido. Além do tanque de expansão, são instaladas saídas de ar como medida de proteção adicional;
• Para aumentar a eficiência do sistema de aquecimento com a tubulação superior, é necessário prever o reabastecimento automático com refrigerante. Mesmo uma ligeira diminuição da pressão abaixo do normal pode levar a uma diminuição do aquecimento do radiador.

O vídeo ajudará você a ver visualmente a diferença para vários esquemas de aquecimento:

A maioria dos sistemas de aquecimento de vários apartamentos e casas particulares é construída de acordo com esse esquema. Quais são suas vantagens e quais são as desvantagens?

Pode ser instalado um sistema de aquecimento de dois tubos faça você mesmo?

Convector em um sistema de aquecimento de dois tubos

Tipos de sistemas de aquecimento com circulação por gravidade

Apesar do design simples de um sistema de aquecimento de água com autocirculação do refrigerante, existem pelo menos quatro esquemas de instalação populares. A escolha do tipo de fiação depende das características do próprio edifício e do desempenho esperado.

Para determinar qual esquema funcionará, em cada caso individual, é necessário realizar um cálculo hidráulico do sistema, levar em consideração as características da unidade de aquecimento, calcular o diâmetro do tubo, etc. Você pode precisar da ajuda de um profissional ao fazer os cálculos.

Sistema fechado com circulação por gravidade

Nos países da UE, os sistemas fechados são os mais populares entre outras soluções. Na Federação Russa, o esquema ainda não foi amplamente utilizado. Os princípios de funcionamento de um sistema de aquecimento de água do tipo fechado com circulação sem bomba são os seguintes:

• Quando aquecido, o refrigerante se expande, a água é deslocada do circuito de aquecimento.
• Sob pressão, o líquido entra em um tanque de expansão de membrana fechado. O design do recipiente é uma cavidade dividida por uma membrana em duas partes. Metade do tanque está cheio de gás (a maioria dos modelos usa nitrogênio). A segunda parte permanece vazia para enchimento com refrigerante.
• Quando o líquido é aquecido, a pressão é criada o suficiente para empurrar a membrana e comprimir o nitrogênio. Após o resfriamento, ocorre o processo inverso e o gás espreme a água para fora do tanque.

Caso contrário, os sistemas do tipo fechado funcionam como outros esquemas de aquecimento por circulação natural. Como desvantagens, pode-se destacar a dependência do volume do tanque de expansão. Para salas com grande área aquecida, você precisará instalar um recipiente espaçoso, o que nem sempre é aconselhável.

Sistema aberto com circulação por gravidade

O sistema de aquecimento do tipo aberto difere do tipo anterior apenas no design do tanque de expansão. Este esquema foi mais frequentemente usado em edifícios antigos. As vantagens de um sistema aberto é a possibilidade de autofabricação de recipientes a partir de materiais improvisados.O tanque geralmente tem dimensões modestas e é instalado no teto ou sob o teto da sala.

A principal desvantagem das estruturas abertas é a entrada de ar nos tubos e radiadores de aquecimento, o que leva ao aumento da corrosão e à falha rápida dos elementos de aquecimento. Arejar o sistema também é um "convidado" frequente em circuitos abertos. Portanto, os radiadores são instalados em ângulo, os guindastes Mayevsky são necessários para sangrar o ar.

Sistema de tubo único com auto-circulação

Um sistema horizontal de tubo único com circulação natural tem uma baixa eficiência térmica, por isso é usado muito raramente. A essência do esquema é que o tubo de alimentação é conectado em série aos radiadores. O líquido de arrefecimento aquecido entra no ramal superior da bateria e é descarregado pela saída inferior. Depois disso, o calor entra na próxima unidade de aquecimento e assim sucessivamente até o último ponto. A linha de retorno retorna da última bateria para a caldeira.

Esta solução tem várias vantagens:

1. Não há tubulação emparelhada sob o teto e acima do nível do piso.
2. Economize dinheiro na instalação do sistema.

As desvantagens de tal solução são óbvias. A saída de calor dos radiadores de aquecimento e a intensidade do seu aquecimento diminuem com a distância da caldeira. Como mostra a prática, um sistema de aquecimento de tubulação única de uma casa de dois andares com circulação natural, mesmo que todas as inclinações sejam observadas e o diâmetro correto da tubulação seja selecionado, muitas vezes é refeito (instalando equipamentos de bombeamento).

Sistema de dois tubos com auto-circulação

O sistema de aquecimento de dois tubos em uma casa particular com circulação natural tem as seguintes características de design:

1. Fornecimento e retorno de fluxo através de tubos separados.
2. O tubo de alimentação é conectado a cada radiador através de uma entrada.
3. A bateria é conectada à linha de retorno com o segundo delineador.

Como resultado, um sistema do tipo radiador de dois tubos oferece as seguintes vantagens:

1. Distribuição uniforme do calor.
2. Não há necessidade de adicionar seções de radiador para melhor aquecimento.
3. Mais fácil de ajustar o sistema.
4. O diâmetro do circuito de água é pelo menos um tamanho menor do que nos esquemas de tubo único.
5. Falta de regras estritas para a instalação de um sistema de dois tubos. São permitidos pequenos desvios em relação às inclinações.

A principal vantagem de um sistema de aquecimento de dois tubos com fiação inferior e superior é a simplicidade e ao mesmo tempo a eficiência do design, que permite nivelar os erros cometidos nos cálculos ou durante o trabalho de instalação.

informações gerais

Momentos básicos

A ausência de bomba de circulação e elementos geralmente móveis e um circuito fechado, em que a quantidade de suspensões e sais minerais é finita, tornam a vida útil deste tipo de sistema de aquecimento muito longa. Ao usar tubos galvanizados ou de polímero e radiadores bimetálicos - pelo menos meio século.
A circulação de aquecimento natural significa uma queda de pressão bastante pequena. Tubos e aquecedores inevitavelmente fornecem uma certa resistência ao movimento do refrigerante. É por isso que o raio recomendado do sistema de aquecimento que nos interessa é estimado em cerca de 30 metros. Claramente, isso não significa que, com um raio de 32 metros, a água congele - a fronteira é bastante arbitrária.
A inércia do sistema será bastante grande. Podem decorrer várias horas entre o acendimento ou arranque da caldeira e a estabilização da temperatura em todas as divisões aquecidas. As razões são claras: a caldeira terá que aquecer o trocador de calor e só então a água começará a circular, e lentamente.
Todas as seções horizontais das tubulações são feitas com inclinação obrigatória na direção do movimento da água. Assegurará o livre movimento da água de resfriamento por gravidade com resistência mínima.

O que não é menos importante - neste caso, todos os plugues de ar serão forçados a sair para o ponto superior do sistema de aquecimento, onde o tanque de expansão está montado - selado, com ventilação de ar ou aberto.

Todo o ar será coletado no topo.

Autorregulação

O aquecimento doméstico com circulação natural é um sistema auto-regulador. Quanto mais frio estiver na casa, mais rápido o refrigerante circula. Como funciona?

O fato é que a pressão de circulação depende de:

Diferenças de altura entre a caldeira e o aquecedor inferior. Quanto mais baixa a caldeira estiver em relação ao radiador inferior, mais rápido a água transbordará por gravidade. O princípio dos vasos comunicantes, lembra? Este parâmetro é estável e inalterado durante a operação do sistema de aquecimento.

O diagrama demonstra claramente o princípio de funcionamento do aquecimento.

Curioso: é por isso que a caldeira de aquecimento é recomendada para ser instalada no porão ou o mais baixo possível dentro de casa. No entanto, o autor viu um sistema de aquecimento em perfeito funcionamento em que o trocador de calor no forno do forno era visivelmente mais alto que os radiadores. O sistema estava totalmente operacional.

Diferenças na densidade da água na saída da caldeira e na tubulação de retorno. O que, é claro, é determinado pela temperatura da água. E é precisamente graças a esta característica que o aquecimento natural torna-se auto-regulado: assim que a temperatura da divisão diminui, os aquecedores arrefecem.

Com uma queda na temperatura do refrigerante, sua densidade aumenta e começa a deslocar rapidamente a água aquecida da parte inferior do circuito.

Taxa de circulação

Além da pressão, a taxa de circulação do refrigerante será determinada por vários outros fatores.

• Diâmetro do tubo de fiação. Quanto menor a seção interna do tubo, maior será a resistência que ele proporcionará ao movimento do fluido nele. É por isso que para a fiação no caso de circulação natural, são usados ​​tubos com diâmetro deliberadamente superdimensionado - DN32 - DN40.
• Material do tubo. O aço (especialmente corroído e coberto com depósitos) resiste ao fluxo várias vezes mais do que, por exemplo, um tubo de polipropileno com a mesma seção transversal.
• O número e o raio das voltas. Portanto, a fiação principal é melhor feita o mais reto possível.
• A presença, quantidade e tipo de válvulas. uma variedade de arruelas de retenção e transições de diâmetro de tubo.

Cada válvula, cada curva causa uma queda de pressão.

É precisamente pela abundância de variáveis ​​que um cálculo preciso de um sistema de aquecimento com circulação natural é extremamente raro e dá resultados muito aproximados. Na prática, basta usar as recomendações já dadas.

Esquema de aquecimento da casa

Já foi dito acima que a maioria das casas modernas nas cidades são aquecidas usando um sistema de aquecimento centralizado. Ou seja, existe uma estação térmica na qual (na maioria dos casos com a ajuda de carvão) as caldeiras de aquecimento aquecem a água a uma temperatura muito alta. Na maioria das vezes é mais de 100 graus Celsius!

A água é fornecida a todos os edifícios ligados à rede de aquecimento. Ao conectar a casa à usina de aquecimento, são instaladas válvulas de entrada para controlar o processo de fornecimento de água quente a ela. Uma unidade de aquecimento também está conectada a eles, bem como vários equipamentos especializados.

esquema do sistema de aquecimento

A água pode ser fornecida tanto de cima para baixo como de baixo para cima (ao usar um sistema de um tubo, que será discutido abaixo), dependendo de como os tubos de aquecimento estão localizados, ou simultaneamente para todos os apartamentos (com um tubo de dois tubos sistema).

A água quente, entrando nos radiadores de aquecimento, os aquece até a temperatura necessária, fornecendo o nível necessário em cada sala. As dimensões dos radiadores dependem tanto do tamanho da sala quanto de sua finalidade. Obviamente, quanto maiores forem os radiadores, mais quente será o local onde estão instalados.