- Requisitos para la calefacción individual.
- Clasificación de los sistemas de calefacción.
- Características de la circulación del refrigerante.
- Sistema de calefacción de un solo tubo.
- Sistema de calefacción de dos tubos
- Diagrama de cableado inferior y superior
- Tipos de sistema horizontal de doble tubo
- Правила составления проекта системы отопления
- Какая информация нужна мастерам?
- Выводы и полезное видео по теме
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El sistema de calefacción en un edificio de una sola planta se puede instalar de acuerdo con varios esquemas. Al elegir la mejor opción, tenga en cuenta el presupuesto del proyecto y la disponibilidad de combustibles.
Además de las características de los elementos estructurales de un edificio residencial privado: el área del objeto, los materiales utilizados en la construcción, la disponibilidad de un almacén para la instalación de equipos de calderas.
Veamos qué reglas se deben seguir al diseñar un sistema de calefacción y qué acciones se deben abandonar para evitar problemas de calefacción en el futuro.
Requisitos para la calefacción individual.
La unidad de calefacción debe planificarse de modo que se corresponda con el diseño arquitectónico del edificio. La ubicación de todos los elementos funcionales debe ser lo más conveniente posible para la operación y llevar a cabo los trabajos de reparación planificados sin violar la integridad estructural de la casa.
Requisitos básicos para los sistemas de calefacción modernos:
- eficiencia energética
- Instalación y mantenimiento sencillos;
- altas tasas de transferencia de calor;
- Independencia total / parcial de la electricidad.
Antes de comenzar a diseñar el suministro de calor, debe elegir la fuente de energía térmica más adecuada y económica: una estufa o chimenea, agua, vapor, aire o calefacción eléctrica.
Y, sin embargo, es necesario determinar el concepto de tubería para calentar una casa privada de un solo piso, calcular con precisión la potencia y estimar objetivamente la carga en el sistema, teniendo en cuenta todas las características.
El sistema de calefacción individual debe crear un microclima cómodo dentro de la casa durante la temporada de invierno, y debe ser económico y confiable en su funcionamiento.
Una línea de calefacción de distribución correctamente instalada permite organizar un calentamiento uniforme del aire en todas las habitaciones de una casa privada por el mínimo tiempo.
Clasificación de los sistemas de calefacción.
Los sistemas de calefacción autónomos o dependientes de fuentes de energía externas se montan en edificios de un solo piso, casas de campo y casas. Los primeros operan con gas licuado, diesel y combustibles sólidos. El segundo: debe estar conectado a la red eléctrica o al gasoducto principal.
Otra diferencia entre las opciones de calefacción es la necesidad de la participación humana en la operación del equipo.
Los sistemas con control automatizado no requieren monitoreo las 24 horas o configuración manual. El mantenimiento de una temperatura agradable dentro del edificio es proporcionado por termostatos y sensores térmicos.
Estos dispositivos monitorean regularmente los cambios en los indicadores de temperatura, lo que permite que el sistema de calefacción tenga en cuenta todos los factores que afectan directamente la temperatura de la habitación: el calor solar, la radiación de los electrodomésticos, el calentamiento de las lámparas para la iluminación, etc.
El sistema de suministro de calor a menudo se instala junto con la automatización de la caldera. Su tarea principal es lograr la mayor economía posible, pero no ir más allá de los parámetros permisibles.
La automatización le permite cambiar la temperatura de la casa en diferentes momentos del día.
Al clasificar los sistemas de calefacción tenga en cuenta signos como:
- tipo de transportador de calor - aire, agua o vapor, combinados;
- tipo de combustible utilizado - gas, eléctrico, turba, madera, pellet, carbón;
- método de transporte del fluido de trabajo - con circulación natural y forzada;
- el curso del movimiento del refrigerante es pasajero y sin salida;
- método de conexión del equipo de la caldera - diseño de una tubería y dos tuberías;
- Diagrama de cableado : con una distribución de línea de distribución vertical u horizontal, superior o inferior, combinada.
En los edificios de apartamentos el diseño vertical es dominante, y en los edificios de una sola planta es horizontal. Los métodos combinados de suministro de calor prevalecen en los edificios nuevos de gran altura.
Características de la circulación del refrigerante.
En edificios privados de poca altura, es eficiente instalar sistemas de calefacción con un fluido de transferencia de calor. Para hacer esto, las tuberías se llenan con anticongelante o agua que no se congela.
El movimiento del fluido de trabajo a lo largo del circuito de calefacción se puede realizar en modo natural o forzado. El agua calentada por el generador de calor ingresa a la tubería de distribución y luego a los radiadores. Esta parte del circuito se llama carrera directa.
Después de ingresar a las baterías, el fluido de transferencia de calor se enfría y pasa rápidamente a la caldera para calentarse. Esta brecha se llama reversión. Para acelerar el transporte de refrigerante dentro del sistema, se monta una bomba de circulación.
Movimiento de fluidos naturales
En el circuito de calefacción, la pendiente de las tuberías horizontales se realiza, creando así las condiciones para el movimiento del fluido de trabajo bajo la influencia de la gravedad.
También instalan un tanque de expansión abierto, un tanque especial para recibir el exceso de agua con el fin de garantizar el funcionamiento correcto y seguro de todos los nodos de la red.
Los sistemas de agua funcionan completamente con calderas de petróleo, combustible sólido, gas y electricidad.
Existen sistemas de calefacción con circulación natural debido a la diferente densidad del refrigerante frío y caliente. Según las leyes de la física, el agua caliente se precipita.
En un circuito cerrado, las corrientes frías desplazan inevitablemente a las calentadas, obligándolas a moverse en dirección opuesta a la fuente de calor. Un fluido en movimiento con potencial de energía cinética fluye a través de todas las baterías, emitiendo calor. Después de volver al equipo de caldera, el ciclo se repite.
Hoy en día, el sistema de calefacción de una tubería con radiadores de agua es muy popular entre los consumidores. El refrigerante es agua, pero se permite utilizar un fluido de trabajo anticongelante, que evitará la destrucción de las tuberías en la temporada de invierno.
Para que el diseño sin gravedad funcione completamente, la caldera se instala debajo del eje central del circuito principal. Por lo general, el generador de calor se monta en un hueco del piso, pero a veces en los sótanos, con la excepción de las unidades de gas.
La línea de alimentación de la caldera se eleva en dirección vertical hasta el punto más alto posible. Esto crea espacio adicional en un circuito cerrado para acelerar el fluido de trabajo.
El número de válvulas requeridas en los sistemas de calentamiento por gravedad se minimiza. Se colocan requisitos estrictos sobre el diámetro de las tuberías instaladas, que deben ser de al menos 32 mm. Dado que la velocidad de movimiento del agua en el circuito es baja, para aumentar la eficiencia del calentamiento, solo se montan tuberías de gran diámetro.
En la parte superior de los sistemas de calefacción abiertos instale el tanque de expansión. En cerrado, por regla general, montado desviador automático de aire.
El sistema de calefacción autónomo, cuyo principio de acción se basa en el método natural de circulación del fluido de transferencia de calor, es el más simple. Este proyecto de calefacción doméstica es fácil de poner en práctica. Sin embargo, esta opción solo es adecuada para edificios privados de pequeño tamaño, ya que la longitud del circuito de calefacción está limitada a 30 metros.
La principal ventaja de los sistemas autogenerados es la completa independencia de la electricidad. Más detalladamente sobre los sistemas de calefacción con circulación natural del transportador térmico, lea más.
Circulación forzada en el sistema.
Para edificios privados con una superficie total de más de 60 metros cuadrados. Diseño m calefacción con el transporte forzado de fluido de trabajo. En un circuito cerrado, se instala una bomba de circulación para proporcionar un movimiento acelerado del refrigerante caliente a los radiadores y el refrigerado al generador de calor.
La instalación de tuberías en el sistema se puede realizar sin una pendiente en el plano horizontal. El agua se mueve debido a la diferencia de presión que se produce en la sección de la línea entre el flujo de fluido hacia adelante y hacia atrás.
La presencia de un dispositivo de bombeo aumenta significativamente la eficiencia del sistema de calefacción y minimiza el consumo de combustible requerido para mantener una temperatura ambiente agradable en una casa privada.
Una desventaja significativa de un sistema coercitivo es la volatilidad. Para que la circulación constante de agua en el circuito requiera el funcionamiento continuo de la bomba, y su rendimiento depende directamente de la fuente de alimentación.
En caso de un corte repentino de energía, el equipo simplemente no podrá bombear líquido. Por lo tanto, los expertos recomiendan instalar además generadores de respaldo que puedan proporcionar un suministro de calor estable e ininterrumpido incluso en situaciones imprevistas.
Tales esquemas pueden estar involucrados en la instalación de calefacción en edificios de cualquier tamaño. Solo es necesario seleccionar una bomba de circulación con valores de potencia adecuados y proporcionar potencia.
Sistema de calefacción de un solo tubo.
En la casa solo hay una línea principal debajo del piso o por encima de ella con una conexión en serie de baterías. En tal circuito de calefacción no hay distribución al tubo de suministro y al retorno.
A lo largo del perímetro de un edificio de una sola planta, solo se monta un tubo circular con un diámetro de al menos 32 mm, que se divide convencionalmente por la mitad. La mitad que sale del generador de calor se denomina suministro y la segunda parte de la línea se llama retorno. Con un tubo soldado o sin soldadura de pequeño diámetro, los radiadores / convectores se montan en el circuito.
La organización de un sistema de calefacción con circulación natural implica la instalación de una tubería de suministro con una pendiente de 4-5 mm cada 2 m.
El esquema de una tubería incluye los siguientes elementos funcionales:
- fuente de suministro de calor (caldera);
- radiadores de calefacción;
- tanque de expansión;
- Elementos de enrutamiento de tuberías.
El fluido calentado entra alternativamente en los radiadores, emitiendo cada vez algo de su calor. Después de eso, ya está refrigerado, vuelve a la caldera para el siguiente ciclo de calentamiento. El calor se pierde en cada batería y el último elemento de la cadena sigue siendo el más frío en comparación con los demás.
Hay varias formas de optimizar el rendimiento de un sistema de tubería única. Además, puede instalar válvulas termostáticas especiales para intercambiadores de calor, válvulas de equilibrio con resistencia hidráulica ajustable o válvulas de bola compactas. Dicho equipo ayuda a normalizar el flujo de calor hacia las baterías.
Las válvulas instaladas le permiten ajustar la cantidad de calor entrante en cada radiador individual
Otra forma es aumentar el número de secciones de cada radiador siguiente en el circuito de calefacción. Y también puede instalar una bomba de circulación. El dispositivo de bombeo está conectado al final de la línea de retorno, el lugar donde el fluido de trabajo tiene los valores de temperatura más bajos.
La variante de calefacción de un tubo es notable por su instalación y puesta en servicio sencillas. Las pérdidas de calor se minimizan, ya que absolutamente todas las comunicaciones se encuentran dentro de las salas de estar de una casa privada.
Dicho esquema puede organizarse en forma de un sistema con cableado horizontal y movimiento forzado del refrigerante o una red de calentamiento vertical con movimiento natural, forzado o combinado del fluido de trabajo.
También recomendamos leer nuestro otro material, donde examinamos en detalle el sistema de calefacción de una tubería para una casa privada.
Método de cableado horizontal
La instalación de la tubería de suministro en el plano horizontal se realiza con la pendiente deseada en la dirección del agua calentada. En este caso, todas las baterías alrededor del perímetro de la casa deben instalarse en el mismo nivel. Para la liberación de aire de los radiadores mediante grifos Mayevsky o dispositivos de ventilación de aire automáticos.
La grúa de Mayevsky es un dispositivo especial para eliminar el aire acumulado de las baterías. La válvula de cierre se gira hasta que se oye un silbido. Cuando se retira la mezcla de gas, el agua saldrá del grifo.
Una carretera horizontal puede instalarse en la estructura del piso o montarse sobre ella. Para evitar la pérdida de calor, en el primer caso, debe aislar las tuberías.
Diseño vertical
En tal sistema, el transporte del líquido refrigerante proporciona un modo de circulación natural y, por lo tanto, no es necesario instalar una bomba adicional. La no volatilidad es la ventaja principal de un sistema de calefacción vertical de un solo tubo en el hogar.
Con este método de cableado, el fluido de trabajo, calentado a una temperatura predeterminada, sube por la tubería ascendente, luego de lo cual fluye a través de los tubos de distribución hacia las baterías. La efectividad de la operación de un sistema de un solo tubo ubicado verticalmente se logra instalando una línea troncal debajo de la pendiente, así como instalando tubos de gran diámetro.
Por supuesto, una tubería masiva no decorará el interior de las salas de estar. Pero este inconveniente obvio se puede evitar instalando equipos de circulación en el sistema.
Sistema de calefacción de dos tubos
La principal diferencia entre el esquema de calefacción doméstica de dos tuberías es la presencia de una tubería para el suministro de agua y otra para su retorno. Por otra parte, el primero viene líquido caliente, el segundo se dirige a la caldera que ya se enfría refrigerante.
Cada batería recibe servicio tanto del alimentador como del elevador de retorno. Esto hace posible regular la cantidad de calor producido por los radiadores individuales. Si no toma en cuenta el enfriamiento del refrigerante en las tuberías, resulta que todos los elementos de calefacción reciben líquido con la misma temperatura.
Este es el sistema de calefacción de dos tuberías estándar, en el que el calentamiento del refrigerante líquido se realiza mediante una caldera de gas de doble circuito.
El esquema de calefacción de dos tuberías incluye:
- generador de calor;
- baterías;
- tanque de expansión;
- pipas
- Válvulas de cierre y dispositivos especiales para la liberación de aire.
Una tubería de agua caliente va desde la caldera hasta el tanque de expansión. Luego se conecta a la línea de distribución en el circuito de calefacción. Además, un tubo de desbordamiento se perfora en el tanque para eliminar oportunamente el exceso de refrigerante en el sistema de alcantarillado.
Desde la parte inferior de los intercambiadores de calor salen los tubos, combinados en una sola línea de retorno. En él, el refrigerante enfriado se devuelve a la caldera. La tubería de retorno se coloca estrictamente paralela a los tubos superiores. Debe pasar por todas las habitaciones donde se encuentra la línea de agua caliente.
Los sistemas de dos tuberías con coerción se consideran los más efectivos para casas y cabañas de un piso, pero pueden proporcionar calefacción y edificios de dos pisos de un área grande.
Y estos le permiten calentar la habitación de manera uniforme y muy rápida y mantener diferentes condiciones de temperatura en las habitaciones. Además, la implementación de doble circuito permite organizar no solo el calentamiento de la casa, sino también el suministro de agua caliente.
La presión de circulación en un sistema de dos tuberías depende directamente de la altura de instalación de los elementos calefactores
Los sistemas de calefacción cerrados con circulación forzada se montan en dos versiones: con cableado horizontal y vertical.
El primer método se implementa en casas de un piso con una tubería larga. En tales situaciones, la mejor solución es la conexión de los radiadores de agua al circuito de calefacción con cableado horizontal.
En la segunda versión del diseño, el elevador está ubicado verticalmente, lo que permite usar el circuito incluso en edificios de varios pisos. En tales sistemas, el aire no se acumula, ya que las burbujas que se forman se elevan instantáneamente en dirección vertical, directamente hacia el tanque de expansión.
Diagrama de cableado inferior y superior
Con el cableado inferior del sistema, la carretera se coloca en el sótano o sótano. También se permite la instalación de tuberías bajo el suelo. El refrigerante entra en el equipo de calefacción de abajo hacia arriba.
La eliminación de la mezcla de gases se realiza a través de una línea de aire especial conectada a las bandas. En caso de emergencias imprevistas, los elevadores de retorno y suministro están equipados con grifos especiales para el cierre.
Para implementar el esquema con la línea de distribución superior, el tanque de expansión se monta en el punto más alto de la tubería. La ramificación de la red también se realiza en el mismo lugar.
Es imposible diseñar el cableado superior en casas privadas donde no hay ático
Tipos de sistema horizontal de doble tubo
La opción más común para calentar una casa residencial de un piso es un sistema de calefacción de dos tuberías con cableado horizontal.
Para organizar dicho circuito de calefacción, se utilizan los siguientes esquemas:
- tee o perímetro de otro modo;
- coleccionista, de lo contrario ray.
De acuerdo con el esquema de T, las tuberías se conectan con las Tes, las tuberías se colocan a lo largo del perímetro de la sala y se conectan en serie a los instrumentos. El refrigerante en el sistema perimetral fluye de una batería a otra, enfriándose ligeramente en el camino.
По движению нагретого и остывшего теплоносителя тройниковые варианты подразделяются на попутные и встречные. В тупиковой схеме горячая и охлажденная вода перемещается в разных направлениях. В попутной нагретый и отработанный теплоноситель течет в одну сторону.
В коллекторной схеме от центрального органа системы, коллектора, трубы проводятся к каждому из радиаторов, за счет чего теплоноситель поступает во все приборы одновременно.
Принцип устройства напоминает солнечные лучи, исходящие от расположенного обычно в центре распределителя теплового потока. В лучевых разновидностях разводки теплоноситель движется только в разные стороны.
Правила составления проекта системы отопления
Грамотно составленный проект позволяет запустить максимально эффективную и многофункциональную систему теплоснабжения.
Она должна бесперебойно работать в характерных для конкретной местности климатических условиях, где расположен одноэтажный дом, быть простой в эксплуатации.
По итогам энергоаудита, расчёта экономии и годовых расходов на отопление подбирается оптимальный вариант системы обогрева дома
Составление качественного проекта для отопления одноэтажного дома и точный расчет параметров системы выполняют по определенному плану:
- На первом этапе необходимо сформировать техническую задачу с учетом всех требований и деталей к системе обогрева.
- Второй шаг - сбор информации по частному объекту. Специалисты должны снять все показатели, чтобы составить схему отопительного контура.
- Следующий этап - расчет тепловой передачи. Для этого нужно провести вычисления и выбрать оптимальную схему отопления, которая будет соответствовать базовым строительным стандартам и индивидуальным требованиям заказчика.
- Когда все расчеты закончены, выполняются чертежи.
- Последний этап - оформление и сдача готового проекта отопительной системы заказчику.
Основная задача проектирования - рассчитать правильную площадь отопительного оборудования, подобрать подходящие диаметры трубопроводов. А также определить производительность насосных устройств, рассчитать места врезания вентилей и узлов системы. Поэтому процесс целесообразно доверить профессионалам.
Если очень хочется провести расчеты самостоятельно, рекомендуем прочесть материал, где мы на примере провели расчет системы отопления для частного дома.
Какая информация нужна мастерам?
До того как начнутся монтажные работы, следует обговорить со специалистами все нюансы, показать свое видение отопительной системы.
Мастерам необходимо предоставить:
- полную информацию о материалах, из которых выполнена кровля здания, перекрытия стен, оконные конструкции;
- план одноэтажного дома;
- чертежи, где отмечены места сантехнических узлов.
На срок эксплуатации системы теплоснабжения влияет не только качество инженерного проектирования и умелый монтаж, но и выбранные материалы, установленное котельное оборудование, а также рациональное использование отопительных элементов.
Выводы и полезное видео по теме
В видеоролике 3-D схема, устройство и монтаж системы обогрева однотрубной компоновки в одноэтажном частном доме:
Схематичное представление двухтрубной системы теплоснабжения из полипропилена, правильное подключение котельного оборудования и установка радиаторов отопления продемонстрированы в видео:
В видео детально разобран типовой проект отопления и расчёт тепловых потерь:
Современные системы теплоснабжения являются неотъемлемыми атрибутами функционирования частных домов, коттеджей и других объектов строительства. Профессионально выполненное проектирование - залог эффективной, надёжной и долгосрочной безаварийной работы индивидуальной теплосети.
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