Muchas soluciones modernas de calentamiento de agua para hogares requieren el uso de un grupo de bombas. El diseño y la instalación de un sistema de calefacción con circulación forzada se deben llevar a cabo teniendo en cuenta los problemas técnicos derivados del rápido movimiento del refrigerante.
La alta presión en el circuito de calefacción permite múltiples diagramas de cableado. De acuerdo, esta es una ventaja importante del sistema de calefacción con circulación forzada. Sin embargo, la disposición de tal esquema requiere un diseño competente.
Le diremos por qué características se seleccionan los principales nodos de trabajo del sistema, y también detallaremos en detalle la posible disposición de la línea principal y las formas de organizar el circuito de calefacción.
Características técnicas de los principales componentes del sistema.
El circuito forzado es diferente de la adición natural de una o más bombas de circulación. Debido al aumento de la presión y la velocidad del refrigerante, las reglas para la formación de nodos y la ubicación de los elementos de contorno están cambiando.
Este hecho debe tenerse en cuenta para proporcionar calefacción de alta calidad durante la circulación forzada.
Los sistemas de calefacción con circulación forzada de refrigerante proporcionan una presión de circulación estable en la red, lo que no es el caso de los circuitos de gravedad. 
Necesario para el movimiento de la presión del refrigerante proporciona una bomba de circulación. Para el funcionamiento normal del circuito ponen dos: uno principal, el segundo duplicado en el bypass 
En los circuitos con un tipo de movimiento de refrigerante de bombeo, en lugar de un tanque de expansión abierto, ahora se usa con más frecuencia un expanzomat: una variante de membrana cerrada 
El uso de un tanque de expansión de tipo cerrado evita la evaporación del refrigerante y su saturación con oxígeno, evita el enfriamiento del agua calentada 
El uso de bombas de circulación en el cableado de calefacción permite la construcción de circuitos que simplemente no podrían funcionar sin estimular el movimiento del refrigerante 
La instalación de bombas de circulación en sistemas de calefacción permitió reducir el diámetro de las tuberías y aumentar el radio de acción del circuito de calefacción. 
Cuando se construyen sistemas de calefacción complejos que incluyen varios anillos dispuestos en diferentes niveles, cada uno de ellos suele estar equipado con su propia bomba de circulación. 
Para la clase forzada de sistemas de calefacción son todas las variedades múltiples, equipadas con troqueles de distribución, mezcla y parte T
Requisitos generales para el grupo bomba.
Las bombas de circulación se seleccionan según los requisitos para el volumen de agua destilada (metro cúbico por hora) y la presión (metro). El cálculo de ambos parámetros depende de la capacidad cúbica de la carcasa calentada y del método de calentamiento, así como de la longitud del circuito de agua y el diámetro de sus tuberías.
La bomba debe elegirse de modo que sus parámetros no estén "al ras" con los requisitos del sistema. Esto permitirá, si es necesario, agregar elementos al circuito sin reemplazar la bomba.
Básicamente, las bombas están diseñadas para un voltaje de 220 voltios, pero también hay soporte para 12 voltios. En caso de sobrecargas de energía, es necesario suministrar un estabilizador para evitar el mal funcionamiento del dispositivo.
En el caso de frecuentes cortes de energía, debe cuidar la disponibilidad de una fuente de alimentación ininterrumpida. No es necesario llevar un UPS potente: para calentar casas privadas, rara vez utilizan dispositivos que consumen más de 150 vatios por hora.
Convencionalmente, las bombas de circulación se pueden dividir en dos tipos según la posición del motor. Los dispositivos con un rotor seco tienen una mayor eficiencia, pero tienen un mayor nivel de ruido y menor recurso que con un rotor húmedo.
Si el cableado del sistema brinda la oportunidad de que el refrigerante fluya naturalmente a lo largo del contorno, la bomba debe instalarse a través de un "bypass". En este caso, en caso de avería o corte de energía, la calefacción se puede cambiar al modo de circulación gravitacional.
El agua también puede moverse a través de una bomba inactiva, pero creará una fuerte resistencia a su movimiento.
La elección a favor del modelo de bomba para un sistema de calefacción específico se realiza determinando el punto de operación y ajustándolo a los valores requeridos del flujo de refrigerante (+)
Particularmente relevante es el problema de detener la bomba cuando se utiliza la calefacción de la estufa o chimenea. En este caso, el horno continuará calentando el intercambiador de calor y el agua hirviendo en él y posiblemente sea posible apagar permanentemente todo el sistema.
Es mejor instalar la bomba en el tubo de retorno, ya que una menor temperatura del agua prolongará su vida útil. Si no es posible instalar la bomba en un lugar que no sea el tubo que sale de la caldera, entonces se debe usar una bomba con sellos de cerámica.
Aunque pueden soportar temperaturas de hasta 110 ° C, pero al hervir el sistema pueden tener problemas con la operación.
Al montar la bomba en el circuito a través del bypass, es posible lograr no solo las condiciones normales de trabajo en el principio de circulación natural, sino también la posibilidad de retirar la bomba sin drenar el agua.
En los artículos se proporciona información útil sobre la selección de bombas de circulación para el sistema de calefacción:
- Selección de la bomba de circulación: dispositivo, tipos y reglas para elegir una bomba para calefacción
- Bomba de circulación para calefacción: una docena de los mejores modelos y consejos para clientes
Las sutilezas de la elección de calderas y estufas.
El uso de calderas eléctricas y de gas como un generador de calor, los hornos de combustión prolongada es atractivo desde el punto de vista de la facilidad de control de la entrada de calor a través de un intercambiador de calor.
El uso de hornos de combustible sólido, especialmente estructuras improvisadas, está cargado de generación de calor insuficiente o excesiva. Sin embargo, su uso a menudo se justifica en términos de bajo costo y disponibilidad de combustible.
Ahora hay muchos modelos de calderas eléctricas y de gas con una bomba integrada. Por un lado, el sistema de circulación incorporado se adapta a la potencia de la caldera y permite no comprar o instalar una bomba separada. Por otro lado, en el caso de una falla de la bomba incorporada, no será tan fácil de reparar o reemplazar como una separada.
La caldera eléctrica con bomba integrada es una solución lista y compacta para su inclusión en el circuito con circulación forzada
Los requisitos para la caldera cuando se utiliza la circulación forzada son los mismos que para la natural:
- Cálculo de la potencia de la caldera : el indicador debe satisfacer las necesidades de calefacción del hogar en las condiciones más severas para un área en particular. Es deseable tener un pequeño margen de potencia (10-20%) debido a posibles circunstancias de fuerza mayor que pueden surgir en el sistema de calefacción.
- Advertencia de refrigerante hirviendo en el intercambiador de calor. Este requisito es más fácil de cumplir cuando se utiliza la combinación de “horno-bomba” que con el modelo de movimiento de fluidos por gravedad.
Para evitar la ebullición del agua en el intercambiador de calor de la caldera, es suficiente establecer el control de potencia en función de la temperatura del líquido saliente. Este método funciona con cualquier tipo de circulación.
La unidad de control del modo de funcionamiento de la caldera de combustible sólido incluye la función de arrancar la bomba cuando se alcanzan las temperaturas críticas en la salida del intercambiador de calor.
Para hornos con circulación natural, no es posible evitar que el refrigerante hierva en el caso de una cantidad excesiva de combustible cargado. La única opción en presencia de una bomba es aumentar el volumen del líquido bombeado a través del intercambiador de calor.
Además, un sistema de emergencia de este tipo se puede hacer automático usando un termostato y una unidad de control de velocidad de la bomba.
Instalación e inspección del circuito de agua.
Cuando el esquema de calentamiento que utiliza la circulación forzada será una velocidad del agua mayor que en el modelo de gravedad. Por lo tanto, es posible utilizar un diámetro de tubo más pequeño con los mismos parámetros de calefacción para el edificio. Esto reduce el costo del calentamiento de agua en términos de costos para tuberías, accesorios y accesorios.
Además, los elementos de circuito de diámetro más pequeño son más fáciles de ocultar en nichos tecnológicos o encajar en el espacio interior.
El componente obligatorio de los sistemas de calefacción es un grupo de seguridad, que incluye un manómetro, un orificio de ventilación automático y una válvula de seguridad. 
Se necesita una válvula de seguridad para aliviar la presión, es decir, para la descarga del exceso de refrigerante si es necesario. Se requiere una salida de aire para eliminar la acumulación de aire y un manómetro para controlar la presión 
Los componentes del grupo de seguridad pueden ubicarse separados unos de otros, por ejemplo, un deflector de aire automático, puede ubicarse en el elevador y en los aparatos de calefacción. 
En el caso de una instalación separada de los componentes del grupo de seguridad, la válvula de seguridad de presión está ubicada encima de la caldera.
En comparación con la circulación natural, la presión hidrostática del flujo se agrega a la presión hidrostática de la columna de líquido. Por lo tanto, para evitar la formación de fugas o, especialmente, un avance del sistema, es necesario cumplir con ciertas reglas.
En el caso de la transición de la circulación gravitacional a la forzada, es necesario eliminar todas las fugas, incluso las menores, en el circuito. Con el aumento de la presión, el caudal aumentará, lo que, además del problema en la habitación, causará una disminución en la cantidad de refrigerante y su aireación excesiva (saturación de aire).
Antes del inicio del período de calentamiento, es necesario realizar pruebas hidráulicas de la resistencia del circuito con la presión máxima utilizada o incluso ligeramente mayor. Esto identificará los problemas y los eliminará antes del inicio del clima frío, cuando no sea deseable un apagado prolongado de la calefacción para reparaciones.
El flujo de radiadores puede ocurrir en los lugares más inesperados y la eliminación del problema llevará mucho tiempo, por lo que es mejor verificar la integridad del sistema con anticipación.
Dado que la velocidad del refrigerante será superior a 0, 25 m / s, según SNiP 41-01-2003 no es necesario soportar la pendiente constante de las tuberías para eliminar el aire del circuito. Por lo tanto, con la circulación forzada, la instalación de tuberías y radiadores es ligeramente más sencilla que con un esquema gravitacional.
Opciones de calentamiento para circulación forzada.
El uso de la circulación forzada permite desviarse del principio de diseño de cableado con la consideración obligatoria del diferencial de presión hidrostática, que es necesario para la operación bajo un esquema gravitacional.
Esto agrega variabilidad en el modelado de la geometría del circuito de agua y brinda la posibilidad de usar soluciones como la calefacción de colectores o un piso cálido de un área grande.
Aplicar cableado superior e inferior.
Cualquier esquema de calentamiento puede atribuirse condicionalmente al cableado superior o inferior. En la parte superior del cableado, el agua caliente sube por encima de los dispositivos de calefacción, y luego, al fluir hacia abajo, calienta los radiadores. En la parte inferior, se suministra agua caliente desde la parte inferior. Cada opción tiene sus aspectos positivos.
El cableado superior también se utiliza para la circulación natural. Por lo tanto, los circuitos de calefacción de este tipo permiten el uso de ambos tipos de circulación. Esto, en primer lugar, proporciona una opción, y en segundo lugar, aumenta la fiabilidad del sistema.
En caso de un corte de energía o falla de la bomba, el movimiento del agua alrededor del circuito continuará, aunque a un ritmo más lento.
Una buena presión le permite elegir entre el cableado superior e inferior, teniendo en cuenta la conveniencia de sostener tuberías que suministran refrigerante a los radiadores (+)
Cuando se utiliza un cableado inferior, la longitud total de las tuberías es menor, lo que reduce el costo de creación del sistema. Además, no hay necesidad de colocar elevadores en el piso superior, lo que es bueno desde el punto de vista del diseño de la habitación. La tubería de suministro de agua caliente inferior se coloca en el sótano o en la planta baja del primer piso.
Variedades de diagramas de conexión de monotubos.
El circuito de una sola tubería utiliza la misma tubería para suministrar agua caliente a los radiadores y para drenar el agua fría a la caldera de calefacción. Con un cableado de este tipo, la longitud de los tubos utilizados se reduce a la mitad, se reduce el número de conexiones y válvulas.
Sin embargo, los radiadores se calientan constantemente, por lo tanto, contando el número de secciones, es necesario tener en cuenta la disminución gradual de la temperatura del refrigerante suministrado.
La conexión en serie de los radiadores que usan un solo tubo para suministrar refrigerante a menudo se usa en los hogares modernos para minimizar los costos de materiales y simplificar el trabajo de instalación.
Los circuitos de una tubería se pueden implementar en versiones horizontales y verticales. Con la circulación forzada, en el caso de elevadores verticales, es posible suministrar agua caliente no solo desde arriba, sino también desde abajo.
La viabilidad de usar una u otra opción depende no solo de la facilidad de llevar a cabo las tuberías, sino también del número máximo permitido de radiadores en un tubo vertical de un solo tubo.
Puede conectar los radiadores de calefacción de dos maneras:
- Conexión en serie : el refrigerante fluye a través de todos los radiadores. En este caso, necesita un número mínimo de tuberías, pero si necesita apagar uno de los radiadores, deberá detener toda la rama del sistema.
- Conexión a través del bypass : el refrigerante puede fluir alrededor del radiador a lo largo de la rama del conjunto. Con la ayuda de un sistema de grifos, puede redirigir el flujo más allá del radiador, lo que permitirá repararlo o desmontarlo sin detener el calentamiento.
El circuito de un solo tubo se usa a menudo para calefacción, pero en el caso de un gran número de radiadores, otra opción se usa para su calentamiento uniforme.
Los circuitos de un solo tubo tienen muchas opciones para la implementación de la circulación forzada, por lo que elegir la solución correcta para una geometría de habitación específica es bastante fácil (+)
Formas de utilizar la versión de dos tubos.
El esquema del circuito de calefacción que utiliza el segundo tubo para drenar el agua enfriada a la caldera se denomina sistema de dos tubos. Aumenta el área métrica de las tuberías, así como el número de conexiones y dispositivos.
Sin embargo, el sistema tiene una ventaja importante: se suministra un refrigerante de la misma temperatura a cada radiador. Esto hace que la versión de dos tubos sea muy atractiva.
Con calentamiento de agua con circulación forzada, use cableado horizontal y vertical. Además, en la versión vertical es posible utilizar el suministro de agua caliente superior e inferior.
El esquema de dos tuberías de suministro de agua y drenaje, junto con la conexión diagonal del radiador, proporciona la máxima salida de calor a la habitación.
Dado que la temperatura del agua suministrada a todos los radiadores es la misma, la geometría de los circuitos depende solo de los siguientes factores:
- Ahorro de materiales : minimiza la longitud de las tuberías y el número de conexiones;
- Facilidad de calentamiento del circuito a través de las paredes y techos.
- Aspecto estético : la capacidad de introducir elementos de calefacción en el espacio interior.
Según el movimiento del agua caliente y fría, los esquemas de dos tuberías se dividen en dos tipos:
- Pasando El movimiento en ambas tuberías se produce en la misma dirección. El ciclo de circulación del refrigerante tiene la misma longitud para todos los radiadores en esta parte del sistema, por lo tanto, su velocidad de calentamiento es la misma.
- Punto muerto En el siguiente esquema, los radiadores ubicados más cerca de la caldera se calientan más rápido. Sin embargo, para sistemas con circulación forzada, esto no es muy importante debido a la alta velocidad del agua en el circuito.
Al elegir entre el fairway y la opción de callejón sin salida, se guían por la conveniencia de sostener el tubo de retorno. En los circuitos verticales, con un cableado inferior, se obtiene un sistema sin salida, y con el cableado superior, se obtiene un sistema de paso.
Uso de un distribuidor de distribución de calefacción.
Otra forma popular de organizar la calefacción es crear un circuito de colector. Hasta cierto punto, este esquema puede denominarse subespecie de dos tuberías, aunque también se utiliza en la organización de circuitos de calefacción de una tubería.
Solo la distribución de refrigerante caliente y la recolección de refrigerantes no se produce desde el tubo ascendente principal, sino desde los nodos de distribución especiales: los colectores. Tal sistema funciona de manera estable solo con el uso de la circulación forzada.
El cableado de vigas, en comparación con la tubería doble, requiere un colector que sea más largo que la longitud total de las tuberías, el número de conexiones y válvulas
La unidad de distribución para un sistema de dos tuberías es una combinación compleja de colectores de suministro y retorno, a través de la cual los medios de transferencia de flujo y calor se equilibran en temperatura y presión.
Cada rama del dispositivo alimenta un elemento de calentamiento o su pequeño grupo. Las sucursales usualmente se ubican debajo del piso, cada piso de un edificio de varios pisos es atendido por un colector instalado en el centro.
A pesar de las ventajas obvias de esta variante de la organización de la calefacción, el sistema colector tiene dos desventajas significativas:
- la mayor longitud de tuberías, por lo que esta opción de la organización del circuito de agua requiere considerables inversiones financieras;
- La complejidad de cambiar el contorno - las tuberías con esta opción generalmente se ubican debajo del piso o en las paredes, por lo que si agrega calentadores, será muy difícil tomar medidas correctivas.
Todos los colectores se montan, como norma, en un gabinete especial, ya que las válvulas de cierre están ubicadas en el mismo lugar y se requiere acceso. Colocar grúas en un solo lugar es muy conveniente.
En caso de que sea necesario encender o apagar los radiadores o surgir una situación de emergencia, basta con tener acceso al gabinete y no es necesario visitar todas las habitaciones.
El colector, de lo contrario el peine de distribución, está diseñado para un suministro uniforme de refrigerante a todos los anillos conectados al dispositivo 
El dispositivo especificado se elige de modo que la velocidad del refrigerante en su interior no sea superior a 0, 7 m / s 
El grupo de colectores incluye dos elementos: un peine para alimentar y un dispositivo similar para la devolución. 
En la organización del sistema colector se usan peines como producción de fábrica y dispositivos ensamblados a partir de tubos de acero o polipropileno.
Los colectores de distribución pueden tener una estructura simple que consta de dos peines y un mínimo de válvulas de cierre. Los nodos complejos también pueden incluir termostatos automáticos, válvulas electrónicas, mezcladores, dispositivos automáticos de ventilación, sensores y unidades de control, una válvula para drenar el agua y una bomba de circulación separada.
Estos sistemas pueden ajustar con mayor precisión la temperatura en la casa, pero requieren una buena comprensión de los conceptos básicos y matices de la operación de calentamiento de agua.
Calefacción por suelo radiante.
Una de las formas más cómodas de calefacción es la organización de un suelo radiante. Cabe señalar que la instalación de una variante de calefacción de salas de estar, duchas, cocinas y otros locales es bastante complicada.
El suelo con calefacción por agua de un área grande solo es posible con la organización de la circulación forzada, ya que es necesario crear presión en un sistema largo de tubos estrechos.
Se necesita presión para superar la resistencia de las tuberías estrechas con múltiples curvas. Además, es necesario lograr una presión que le permita eliminar el aire de los tubos de calefacción de piso, que están ubicados horizontalmente.
Hay una gran cantidad de combinaciones de instalación de tuberías:
- para habitaciones pequeñas, se utilizan esquemas con una entrada para agua caliente y una salida para refrigerado;
- para habitaciones más grandes, se están organizando sistemas de calefacción por suelo radiante más sofisticados que utilizan un distribuidor de distribución.
A menudo, se instalan bombas de circuito separado para fragmentos de un contorno con un suelo cálido.
El uso de un colector está justificado para grandes áreas de calefacción por suelo radiante, cuando los cálculos muestran que una tubería no puede hacer frente a la calefacción
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Descripción detallada del esquema de calefacción de dos tuberías y bastante complicado de una casa de dos pisos:
Sistema cerrado para una casa de tres pisos sobre la base de una caldera de gas:
El uso de bombas para calentar el espacio de agua facilita enormemente el diseño del circuito, haciendo posibles opciones que son inaccesibles para el modelo de gravedad. La selección adecuada del equipo resolverá el problema de calentar la carcasa, haciendo que este proceso sea conveniente y fácil.
¿Hay algo para complementar o tiene preguntas sobre la organización de un sistema de calefacción con circulación forzada? Por favor deje comentarios sobre la publicación y participe en las discusiones. La forma de comunicación está en el bloque inferior.