La característica principal por la cual un sistema de calefacción cerrado difiere de uno abierto es su aislamiento de la exposición ambiental. En dicho esquema se incluye una bomba de circulación que estimula el movimiento del refrigerante. El esquema carece de muchos de los inconvenientes de un circuito de calefacción abierto.
Todo sobre las ventajas y desventajas de los esquemas de calefacción cerrados que aprenderá leyendo el artículo propuesto por nosotros. Analizó a fondo las opciones para el dispositivo, la especificidad del montaje y el funcionamiento de los sistemas de tipo cerrado. Un ejemplo de un cálculo hidráulico se da para maestros independientes.
La información proporcionada para la revisión se basa en los códigos de construcción. Para optimizar la percepción de un tema difícil, el texto se complementa con diagramas útiles, selecciones de fotos y tutoriales en video.
El principio de funcionamiento del sistema de tipo cerrado.
Las expansiones de temperatura en un sistema cerrado se compensan utilizando un tanque de expansión de membrana lleno de agua durante el calentamiento. Cuando se enfría, el agua del tanque regresa al sistema, manteniendo así una presión constante en el circuito.
La presión generada en el circuito cerrado de calefacción durante la instalación se transmite a todo el sistema. La circulación del refrigerante es forzada, por lo que este sistema es volátil. Sin una bomba de circulación, no habrá movimiento de agua caliente a través de las tuberías a los dispositivos y de vuelta al generador de calor.








Los elementos principales del bucle cerrado:
- caldera
- válvula de ventilación de aire;
- válvula termostática;
- radiadores
- pipas
- tanque de expansión no en contacto con la atmósfera;
- válvula de equilibrado;
- válvula de bola;
- filtro de la bomba;
- válvula de seguridad;
- manómetro
- Herrajes, cierres.
Si la fuente de alimentación en el hogar se lleva a cabo sin problemas, el sistema cerrado funciona de manera eficiente. A menudo, el diseño se complementa con “pisos cálidos”, lo que aumenta su eficiencia y la transferencia de calor.
Esta disposición le permite no adherirse a un cierto diámetro de la tubería, para reducir el costo de compra de materiales y no tener una tubería en una pendiente, lo que simplifica la instalación. El líquido con baja temperatura debe llegar a la bomba, de lo contrario su funcionamiento es imposible.

Esta opción también tiene un matiz negativo: mientras que con una pendiente constante el calentamiento funciona incluso en ausencia de alimentación, luego, con una posición estrictamente horizontal de la tubería, el sistema cerrado no funciona. Compensa esta falta de alta eficiencia y una serie de aspectos positivos en comparación con otros tipos de sistemas de calefacción.
La instalación es relativamente simple y es posible en cualquier área. No es necesario calentar la tubería, el calentamiento es muy rápido, si hay un termostato en el circuito, entonces se puede configurar el modo de temperatura. Si el sistema está dispuesto correctamente, la pérdida de refrigerante y, por lo tanto, las razones para su reposición no suceden.
La ventaja indudable del sistema de calefacción de tipo cerrado es que la diferencia de temperatura entre el suministro y el flujo de retorno hace posible aumentar la vida útil de la caldera. La tubería en un circuito cerrado es menos susceptible a la corrosión. Es posible bombear anticongelante en lugar de agua en el circuito cuando la calefacción debe apagarse en invierno durante mucho tiempo.

Protección del aire
Teóricamente, el aire no debe fluir hacia un sistema de calefacción cerrado, pero en realidad todavía está allí. Su acumulación se observa en el momento en que las tuberías y las baterías se llenan de agua. La segunda razón puede ser la despresurización de las articulaciones.
Como resultado de la aparición de los tapones de aire, se reduce la transferencia de calor del sistema. Para combatir este fenómeno en el sistema se incluyen válvulas especiales y válvulas para la liberación de aire.

Para minimizar la probabilidad de atascos de tráfico aéreo, debe seguir ciertas reglas al llenar un sistema cerrado:
- Alimente el agua desde el punto más bajo hasta la parte superior. Para hacer esto, coloque las tuberías de manera que el agua y el aire evolucionado se muevan en la misma dirección.
- Deje los grifos en la posición abierta y los grifos en la posición cerrada para liberar el agua. Así, con un aumento gradual del refrigerante, el aire se escapará a través de la ventilación al aire libre.
- Cierre la válvula de ventilación de aire tan pronto como el agua comience a correr a través de ella. Continúe el proceso suavemente hasta que el circuito esté completamente lleno de refrigerante.
- Poner en marcha la bomba.
Si está en los radiadores de aluminio del circuito de calefacción, entonces en cada ventilación de aire se requiere. El aluminio, en contacto con el refrigerante, provoca una reacción química, acompañada de la liberación de oxígeno. En los radiadores parcialmente bimetálicos, el problema es el mismo, pero se forma mucho menos aire.

En los radiadores, el refrigerante bimetálico al 100% no está en contacto con el aluminio, pero los profesionales insisten en la presencia de un orificio de ventilación en este caso también. El diseño específico de los radiadores de panel de acero ya se está completando en el proceso de producción con válvulas para la liberación de aire.
En los viejos radiadores de hierro fundido, el aire se elimina con una válvula de bola, otros dispositivos son ineficaces aquí.
Los puntos críticos en el circuito de calefacción son las curvas de las tuberías y los puntos superiores del sistema, por lo tanto, los dispositivos para el escape de aire están montados en estos lugares. En un circuito cerrado, se utilizan grifos Majewski o válvulas de flotador automáticas para permitir la ventilación sin intervención humana.
En el caso de este dispositivo hay un flotador de polipropileno conectado a través de un yugo con una válvula deslizante. A medida que la cámara del flotador se llena de aire, el flotador desciende y, al alcanzar la posición más baja, se abre la válvula a través de la cual sale el aire.
En el volumen liberado por el gas, el agua entra, el flotador se precipita y cierra la válvula. Para evitar que los residuos entren en este último, se cubre con una tapa protectora.

Hay modificaciones donde este proceso tiene lugar de manera diferente, pero el principio es el mismo: el flotador está en la posición más baja: se libera gas; El flotador se eleva, la válvula está cerrada, el aire se acumula. El ciclo se repite automáticamente y no requiere presencia humana.
Cálculo hidráulico para un sistema cerrado.
Para no confundirse con la selección de tuberías para el diámetro y la potencia de la bomba, es necesario el cálculo hidráulico del sistema.
El funcionamiento efectivo de todo el sistema es imposible sin tener en cuenta los 4 puntos principales:
- Determine la cantidad de refrigerante que debe suministrarse a los dispositivos de calefacción para garantizar el equilibrio de calor especificado en la casa, independientemente de la temperatura exterior.
- Máxima reducción en los costos operativos.
- Minimizar las inversiones financieras, dependiendo del diámetro seleccionado de la tubería.
- Funcionamiento estable y silencioso del sistema.
El cálculo hidráulico ayudará a resolver estos problemas, permitiéndole elegir los diámetros de tubería óptimos con respecto a los caudales económicamente factibles del refrigerante, determinar la pérdida de presión hidráulica en ciertas áreas, vincular y equilibrar las ramas del sistema. Esta es una fase de diseño compleja y que requiere mucho tiempo, pero es necesaria.
Reglas para calcular el flujo de refrigerante.
Los cálculos son posibles en presencia de cálculos térmicos y después de la selección de los radiadores de potencia. El cálculo térmico debe contener datos razonables sobre la cantidad de energía térmica, las cargas y la pérdida de calor. Si estos datos no están disponibles, entonces la potencia del radiador se toma sobre el área de la habitación, pero los resultados de los cálculos serán menos precisos.

Comience con el esquema. Es mejor realizarlo en proyección axonométrica y aplicar todos los parámetros conocidos. La tasa de flujo de refrigerante está determinada por la fórmula:
G = 860q / kgt kg / h,
donde q es la potencia del radiador de kW, ∆t es la diferencia de temperatura entre la línea inversa y la línea de flujo. Al determinar este valor, las tablas Shevelevyh determinan la sección transversal de la tubería.
Para usar estas tablas, el resultado de los cálculos se debe convertir a litros por segundo mediante la fórmula: GV = G / 3600ρ. Aquí GV denota el caudal de refrigerante en l / s, ρ es la densidad del agua igual a 0.983 kg / l a una temperatura de 60 grados C. Desde las tablas, simplemente puede seleccionar la sección de tubería sin realizar el cálculo completo.

La secuencia de cálculo es más fácil de entender mediante el ejemplo de un circuito simple que incluye una caldera y 10 radiadores. El esquema debe dividirse en secciones donde la sección transversal de las tuberías y el flujo de refrigerante sean valores constantes.
La primera sección es una línea que va desde la caldera hasta el primer radiador. El segundo - el segmento entre el primer y el segundo radiador. La tercera y subsiguientes secciones emiten de manera similar.
La temperatura del primero al último dispositivo disminuye gradualmente. Si en la primera sección la energía térmica es de 10 kW, entonces cuando pasa el primer radiador, el refrigerante le proporciona algo de calor y la pérdida de calor se reduce en 1 kW, etc.
Calcular el flujo de refrigerante puede ser de acuerdo a la fórmula:
Q = (3.6xQuch) / (cx (tr-to))
Aquí Quch es la carga térmica de la sección, s es la capacidad térmica específica del agua con un valor constante de 4.2 kJ / kg x s., Tr es la temperatura del refrigerante caliente en la entrada, a la temperatura del refrigerante enfriado en la salida.
La velocidad óptima del refrigerante caliente a través de la tubería es de 0, 2 a 0, 7 m / s. A un valor más bajo, aparecerán tapones de aire en el sistema. Este parámetro se ve afectado por el material del producto, la rugosidad dentro de la tubería.
Tanto los circuitos de calefacción abiertos como los cerrados utilizan tuberías de acero negro e inoxidable, cobre, polipropileno, polietileno de varias modificaciones, polibutileno, etc.
Cuando la velocidad del refrigerante en los límites recomendados, 0.2-0.7 m / s, en la tubería de polímero, habrá pérdidas de presión de 45 a 280 Pa / m, y en tuberías de acero, de 48 a 480 Pa / m.
El diámetro interno de los tubos en el sitio (d) se determina en función de la magnitud del flujo de calor y la diferencia de temperatura entre la entrada y la salida (cotco = 20 grados C para un circuito de calefacción de 2 tubos) o el caudal del transportador de calor. Para esto hay una mesa especial:

Para seleccionar un circuito, los esquemas de una y dos tuberías deben considerarse por separado. En el primer caso, se calcula el elevador con la mayor cantidad de equipos, y en el segundo, el contorno cargado. La longitud de la parcela tomada del plano, hecha a escala.
Realizar un cálculo hidráulico preciso solo es posible para un especialista del perfil relevante. Existen programas especiales que le permiten realizar todos los cálculos relacionados con las características térmicas e hidráulicas, que se pueden utilizar en el diseño del sistema de calefacción para su hogar.
Selección de la bomba de circulación.
El propósito del cálculo es obtener el valor de presión que la bomba debe desarrollar para hacer correr el agua a través del sistema. Para ello, utiliza la fórmula:
P = Rl + Z
En el cual
- P es la pérdida de presión en la tubería en Pa;
- R es la resistividad de la fricción en Pa / m;
- l es la longitud del tubo en el área calculada en m;
- Z - pérdida de presión en las áreas "estrechas" en Pa.
Estos cálculos están simplificados por las mismas tablas de Shevelevs, desde las cuales es posible encontrar la resistencia a la fricción, solo se tendrá que recalcular 1000i para una longitud de tubería específica. Entonces, si el diámetro del tubo interno es de 15 mm, la longitud de la sección es de 5 m, y 1000i = 28.8, entonces Rl = 28.8 x 5/1000 = 0.144 Bar. Encontrando los valores de Rl para cada parcela, se resumen.
El valor de la pérdida de presión Z tanto para la caldera como para los radiadores se encuentra en el pasaporte. Para otras resistencias, los expertos recomiendan tomar el 20% de Rl, y luego resumir los resultados para las secciones individuales y multiplicar por un factor de 1.3. El resultado es el cabezal de bombeo deseado. Para sistemas de una y dos tuberías, el cálculo es el mismo.

En el caso de que la bomba se seleccione de una caldera ya existente, se usa la fórmula: Q = N / (t2-t1), donde N es la potencia de la unidad de calefacción en W, t2 y t1 es la temperatura del refrigerante en la salida de la caldera y en el flujo de retorno, respectivamente.
¿Cómo calcular el tanque de expansión?
El cálculo se reduce a la determinación de la magnitud por la cual el volumen de refrigerante aumentará durante su calentamiento desde la temperatura ambiente promedio + 20 grados C hasta la temperatura de trabajo, de 50 a 80 grados. Estos cálculos no son fáciles, pero hay otra manera de resolver el problema: los profesionales aconsejan elegir un tanque con un volumen igual a 1/10 de la cantidad total de fluido en el sistema.

Puede encontrar estos datos en los pasaportes del equipo, donde se indica la capacidad de la camisa de agua de la caldera y 1 sección del radiador. Luego calcule el área de la sección transversal de las tuberías de diferentes diámetros y multiplíquelas por la longitud apropiada.
Se resumen los resultados, se les agregan los datos de los pasaportes y del total toman 10%. Si todo el sistema contiene 200 litros de refrigerante, entonces se necesita un tanque de expansión con un volumen de 20 litros.




Criterios de selección del tanque
Hacer amplios tanques de acero. En el interior hay una membrana que divide la capacidad en 2 compartimentos. El primero está lleno de gas, y el segundo está lleno de refrigerante. Cuando la temperatura sube y el agua corre del sistema al tanque, bajo su presión, el gas se comprime. Debido a la presencia de gas en el tanque, el refrigerante no puede ocupar todo el volumen.
La capacidad de los tanques anchos pasa diferente. Este parámetro se selecciona de modo que cuando la presión en el sistema alcanza su pico, el agua no se eleva por encima del nivel establecido. Como protección del tanque contra el desbordamiento, se incluye una válvula de seguridad en el diseño. Llenado normal del tanque - de 60 a 30%.

Selección del esquema óptimo.
En el dispositivo de calefacción en una casa privada, se utilizan dos tipos de esquemas: de una y dos tuberías. Si los comparas, este último es más eficiente. Su principal diferencia en los métodos de conexión de radiadores a tuberías. En un sistema de dos tuberías, un elemento indispensable del circuito de calefacción es el elevador individual, según el cual el refrigerante enfriado se devuelve a la caldera.
La instalación de un sistema de tubería única es más simple y menos costosa en términos financieros. El circuito cerrado de este sistema combina tuberías de suministro y retorno.
Sistema de calefacción de un solo tubo.
В одно и 2-этажных домах с небольшой площадью хорошо зарекомендовала себя схема однотрубного контура отопления закрытого типа, представляющая собой разводку 1 трубы и ряд радиаторов, подключенных к ней последовательно.
Ее иногда в народе именуют «ленинградкой». Теплоноситель, отдавая тепло радиатору, возвращается в подающую трубу, а затем проходит через следующую батарею. Последние по счету радиаторы получают меньше тепла.

Преимуществом такой схемы называют экономичный монтаж - материала и времени уходит меньше, чем на 2-трубную систему. В случае выхода со строя одного радиатора, остальные будут работать в нормальном режиме при использовании байпаса.
Возможности однотрубной схемы ограничены - ее нельзя запустить поэтапно, радиаторы прогреваются неравномерно, поэтому к последнему в цепочке нужно добавлять секции. Чтобы теплоноситель не так быстро остывал, приходится увеличивать диаметр труб. Рекомендуется подключать не более 5 радиаторов для каждого этажа.








Известны 2 типа системы: горизонтальная и вертикальная. В одноэтажном здании горизонтальный вид системы отопления прокладывают как над, так и под полом. Рекомендуют монтировать батареи на одном уровне, а горизонтальный подающий трубопровод под небольшим уклоном по ходу движения теплоносителя.
При вертикальной разводке вода от котла подымается вверх по центральному стояку, поступает в трубопровод, распределяется по отдельным стоякам, а из них - по радиаторам. Охлаждаясь, жидкость по тому же стояку опускается вниз, пройдя там через все приборы, оказывается в обратном трубопроводе, а из него насос перекачивает ее назад в котел.

Una vez elegido el tipo cerrado del sistema de calefacción, la instalación se realiza en la siguiente secuencia:
- Instalar la caldera. Más a menudo para él, un lugar se asigna en el sótano o en la planta baja de la casa.
- Conecte a los tubos de entrada y salida del tubo de la caldera, diluidos en todo el perímetro de todos los locales. Las conexiones se seleccionan dependiendo del material de los tubos principales.
- Instale el tanque de expansión, colocándolo en el punto más alto. Simultáneamente con esto, el grupo de seguridad se monta, conectándolo a la autopista a través de un tee. Realice la fijación del elevador principal vertical, conéctelo al tanque.
- Realiza la instalación de radiadores con la instalación de grúas Mayevsky. La mejor opción: derivación y 2 válvulas de cierre, una en la entrada y otra en la salida.
- La bomba se instala en el sitio donde el refrigerante enfriado ingresa a la caldera, habiendo instalado previamente un filtro en frente de su ubicación de montaje. El rotor se coloca estrictamente horizontal.
Algunos maestros instalan una bomba con un bypass, para no drenar el agua del sistema en caso de reparación o reemplazo del equipo.
Después de instalar todos los elementos, abra la válvula, llene la línea con refrigerante y retire el aire. Se verifica que el aire se elimine completamente al destornillar el tornillo ubicado en la tapa de la carcasa de la bomba. Si se emite un líquido, significa que el equipo se puede poner en marcha, habiendo apretado previamente el tornillo central previamente desenroscado.
Puede ver la práctica comprobada de los diagramas del sistema de calefacción de una tubería y las opciones del dispositivo en otro artículo de nuestro sitio.
Sistema de calefacción de dos tubos
Como en el caso del sistema de una tubería, hay un diseño horizontal y vertical, pero hay una línea de suministro y una de retorno. Todos los radiadores calientan lo mismo. Un tipo difiere de otro en que, en el primer caso, hay un solo tubo ascendente y todos los dispositivos de calefacción están conectados a él.

El esquema vertical proporciona la conexión de los radiadores a la tubería ascendente, ubicada verticalmente. Su ventaja es que en un edificio de varios pisos, cada piso está conectado al elevador individualmente.
Una característica especial del circuito de dos tuberías es la presencia de tuberías conectadas a cada batería: una recta y la segunda a la inversa. Para conectar los calentadores hay 2 esquemas. Uno de ellos es el colector, cuando 2 tubos caben de los colectores a la batería.
El esquema se caracteriza por una instalación compleja, un alto consumo de material, pero en cada habitación se puede ajustar la temperatura.








El segundo - el circuito paralelo es más sencillo. Los elevadores instalados alrededor del perímetro de la casa, están conectados a los radiadores. Una tumbona atraviesa todo el piso y las bandas se conectan a ella.
Los componentes de dicho sistema son:
- caldera
- válvula de seguridad;
- manómetro
- salida de aire automática;
- válvula termostática;
- baterías;
- bomba
- filtro
- dispositivo de equilibrado;
- tanque
- valvula
Antes de continuar con la instalación, se debe resolver el problema del tipo de portador de energía. A continuación, instale la caldera en una sala de calderas separada o en el sótano. Lo principal es asegurar una buena ventilación allí. Instale el colector, si es proporcionado por el proyecto y la bomba. Adyacente a la caldera, equipo de ajuste y medición.
Se conecta una línea a cada futuro radiador, luego se instalan las baterías. Cuelgan los calentadores en soportes especiales de forma que se dejan al suelo de 10 a 12 centímetros, y de 2 a 5 cm de las paredes. Suministran aberturas para la entrada y la salida a los dispositivos de cierre y control.

Después de la instalación de todos los nodos del sistema se pulsa. Los profesionales deben participar en él porque solo ellos pueden emitir el documento correspondiente.
Los detalles de las características del dispositivo de un sistema de calefacción de dos tuberías se describen aquí, en el artículo se dan varios esquemas y se da su análisis.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Este video contiene un ejemplo de un cálculo hidráulico detallado de un sistema de calefacción de tipo cerrado de 2 tuberías para una casa de 2 pisos en el programa VALTEC.PRG:
Aquí se describe en detalle sobre el sistema de calefacción de un tubo:
La instalación de una versión cerrada del sistema de calefacción es posible por sí sola, pero es imposible hacerlo sin el asesoramiento de un experto. La clave del éxito es un proyecto correctamente ejecutado y materiales de alta calidad.
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