Fiação do feixe do sistema de aquecimento: princípios de design e análise de todos os prós e contras

Diagrama de conexão da fiação do feixe

Ao escolher um esquema, geralmente é dada preferência a um esquema de andar por andar. A rede é realizada sob uma cobertura de mascaramento no chão. O coletor geralmente é montado em um nicho pré-preparado na parede. Uma alternativa é um gabinete especial.

Na maioria dos sistemas é necessária a montagem de uma bomba de circulação, no entanto, existem opções quando várias delas não são necessárias, ou são montadas alternadamente em cada um dos anéis. Um recipiente de entrada e saída é anexado a cada elemento do sistema.Em seguida, os tubos dos coletores são colocados sob a mesa de cimento e, em seguida, são conectados ao elemento de aquecimento.

É desejável que a duração de todos os tubos seja aproximadamente igual. Caso contrário, será necessário fornecer adicionalmente ao sistema uma bomba de circulação e sensores para controle de temperatura. Existem duas maneiras principais de organizar o aquecimento: com e sem circulação forçada. Vale a pena pintar cada um deles com mais detalhes, com todas as suas características inerentes.

Método 1 com circulação forçada de água

Este tipo de sistema, que é equipado com bombas para o movimento forçado de fluido, era anteriormente considerado extremamente caro. No entanto, com o advento de bombas baratas e confiáveis, esse aquecimento com bombas tornou-se cada vez mais usado em prédios de apartamentos e residências particulares.

A diferença mais importante é que o refrigerante (água ou anticongelante) circula entre a caldeira de aquecimento e os radiadores não por diferenças de gravidade, temperatura e pressão, mas usando uma bomba especial. Esquema de aquecimento natural

Esquema de aquecimento natural

No entanto, existem vários pontos positivos:

1. O sistema pode ser montado em uma sala de qualquer complexidade e geometria.
2. Você pode instalar a fiação de vigas em salas com grandes áreas.
3. Para o assentamento, tubos de quase qualquer diâmetro podem ser usados, desde que estejam localizados em ângulos retos.

Método 2 com circulação natural de água

Em um sistema sem o uso de bombas de circulação, o movimento do fluido é fornecido pela gravidade. O líquido mais quente tem uma densidade menor, devido à qual sobe e, com o tempo, retorna ao coletor e às baterias e depois aos radiadores.

A instalação tem as seguintes características:

1. Durante a instalação, é necessário fornecer um local para um tanque de expansão do tipo aberto, que deve ser colocado no local mais alto. É necessário compensar a expansão do refrigerante devido ao aquecimento e não permite que a pressão aumente muito.
2. Isso não requer a compra e instalação de bombas de circulação, o que reduz a estimativa de trabalho.

Este tipo de aquecimento não requer energia elétrica, o que é conveniente para casas de campo e outras casas de campo.

Benefícios da fiação horizontal

Por si só, a ideia de aquecimento separado oferece muitas vantagens operacionais, que se expressam na facilidade de manutenção, na contabilização mais precisa dos dados de consumo de água, etc., sem afetar o funcionamento dos circuitos gerais. A independência da fiação horizontal nos sistemas de aquecimento de um prédio de apartamentos permite, se necessário, substituir os tubos danificados em seções individuais. A possibilidade de colocação oculta de comunicações também é preservada, o que nem sempre é permitido na instalação de sistemas verticais.

Sistema de aquecimento de dois tubos com fiação superior: prepare-se para esconder os tubos

Ao projetar pequenas casas em um andar, é aconselhável um esquema em que o refrigerante seja fornecido de cima para os radiadores. Da caldeira, o líquido quente sobe pelo riser de alimentação e desce pelos tubos até as baterias. E o “retorno” é realizado na parte inferior através de todos os radiadores.

Fiação superior de um sistema de dois tubos com circulação forçada (expansor tipo fechado é instalado em qualquer ponto) ou natural (expansor tipo aberto é instalado por cima).

A maior desvantagem da fiação superior é a aparência inapresentável da linha de alimentação localizada sob o teto e o custo de seu “mascaramento”. Esconda o tubo de várias maneiras:

• sob tectos falsos ou guarnição do tecto;
• em nichos de teto, caixas de drywall;
• no sótão. Com esta opção, o custo do isolamento do tubo aumenta significativamente;
• seções verticais são geralmente escondidas em bordas artificiais imitando colunas.

Se a circulação do líquido ocorrer devido à gravidade, será necessário isolar os tubos no sótão em qualquer caso: no ponto mais alto do sistema deve haver um tanque de expansão. É necessário compensar o aumento do volume do líquido de arrefecimento quente.

• restrição do diâmetro mínimo das tubulações associada a um alto índice de resistência à circulação natural;
• os radiadores mais modernos não são adequados devido à pequena seção;
• as inclinações do tubo devem ser rigorosamente mantidas, caso contrário o aquecimento não funcionará corretamente.

Recomendações de montagem

Em primeiro lugar, é necessário determinar corretamente os diâmetros dos dutos, especialmente para rodovias, aqui não se pode prescindir do cálculo hidráulico. É um pouco mais fácil com ramificações radiais para radiadores, seu tamanho pode ser tomado de acordo com este princípio:

• para baterias de até 1,5 kW, tubo 16 x 2 mm;
• para um radiador com potência superior a 1,5 kW, um tubo de 20 x 2 mm.

Ao fazer a fiação no piso, todas as conexões devem ser isoladas, caso contrário, você aquecerá as seções da mesa e as baterias ficarão frias.Não espalhe os canos ao acaso, argumentando que eles ainda serão inundados com argamassa e nenhuma bagunça será visível. Isso é um erro, os galhos devem ser colocados com cuidado, distribuindo-os em pares e, no final, coloque apenas marcas visíveis para você nos locais onde os tubos ficam. Posteriormente, isso ajudará a encontrá-los rapidamente em caso de acidente.

A instalação do tipo faça você mesmo em uma casa de um andar é relativamente simples. Escolha o posicionamento ideal para um gabinete com coletor (idealmente - em um nicho de parede), meça as distâncias e compre tubos, instale radiadores. As conexões de balanceamento não precisam ser instaladas em nenhum lugar, apenas válvulas de esfera nas baterias. A propósito, se possível, seções verticais de tubos que saem do chão podem ser escondidas nas paredes. Então as conexões com os dispositivos de aquecimento não serão visíveis.

Em uma casa com dois ou mais andares, cada ramo do riser instalar válvulas de corte e controle. Uma válvula de esfera é instalada na tubulação de alimentação e uma válvula de balanceamento é instalada na tubulação de retorno. Isso equilibrará todo o sistema hidraulicamente, além de cortar o aquecimento do piso, se necessário.

Diagrama de conexão da fiação do feixe

Ao escolher um esquema de aquecimento, na maioria dos casos, eles param na distribuição radial do piso da tubulação. Todos os tubos estão ocultos na espessura do piso. Coletor - o corpo de distribuição principal é instalado em um nicho da cerca da parede, geralmente em um gabinete especial localizado no centro da casa / apartamento.

Na grande maioria dos casos, a implementação da fiação de vigas requer a presença de uma bomba de circulação, e às vezes várias, instaladas em cada anel ou ramal.Sua necessidade é descrita acima. A fiação do feixe do conjunto do sistema de aquecimento é mais frequentemente realizada com base na instalação de um e dois tubos, substituindo quase completamente o tipo de conexão em T.

Isso é simplificado diagrama de fiação do feixe, em que cada radiador é conectado a um conector manifold para fluxo direto e reverso de refrigerante

Em cada andar, próximo ao riser do sistema de dois tubos, são montados os coletores de alimentação e retorno. Sob o piso, os tubos de ambos os coletores correm na parede ou sob o piso e se conectam a cada radiador dentro do piso.

Cada um dos contornos deve ter aproximadamente o mesmo comprimento. Se isso não for possível, cada anel deve ser equipado com sua própria bomba de circulação e controle automático de temperatura.

Nesse caso, a mudança no regime de temperatura será completamente independente em cada circuito e não afetará um ao outro. Porque a tubulação estará sob a mesa, cada radiador deve ser equipado com uma válvula de ar. A saída de ar também pode ser colocada no coletor.

estágio preliminar

Antes de iniciar o trabalho, a tarefa do proprietário é selecionar corretamente todos os componentes e localizações do equipamento, a saber:

• determinar a localização dos radiadores;
• escolha o tipo de radiadores com base nos indicadores de pressão e no tipo de refrigerante, bem como determine o número de seções ou a área dos painéis (calcule as perdas de calor e calcule a saída de calor necessária para o aquecimento de alta qualidade de cada um quarto);
• descreva esquematicamente a localização dos radiadores e rotas de tubulação, não esquecendo o restante dos elementos do sistema de aquecimento (caldeira, coletores, bomba, etc.);
• faça uma lista em papel de todos os itens e faça compras. Para não cometer erros no cálculo, você pode convidar um especialista.

Portanto, para prosseguir para a próxima etapa, é necessário levar em consideração as regras de montagem do sistema de vigas

Regras para instalar a fiação do feixe

Se você optou por colocar tubos sob o piso, siga algumas regras que ajudarão a evitar a perda de calor e o congelamento do refrigerante. Deve haver espaço suficiente entre o piso áspero e o de acabamento (mais sobre isso mais adiante na descrição).

Ao instalar tubos no piso, é importante levar em consideração vários requisitos, um dos quais é a presença de espaço suficiente entre o acabamento e o contrapiso

NO como contrapiso pode ser uma laje de fundação de concreto. Uma camada de isolamento é colocada primeiro sobre ela, depois uma tubulação é organizada. Se os tubos forem colocados sem um substrato isolante de calor, a água nessas áreas pode congelar, perdendo muito calor.

Quanto aos tubos, é melhor optar por modelos de polietileno ou metal-plástico, que são altamente flexíveis. A tubulação de polipropileno não se dobra bem, portanto, não é adequada para fiação de vigas.

A tubulação deve ser fixada à base para que não flutue durante o vazamento com uma camada de acabamento de mesa. Você pode consertá-lo com fita de montagem, grampos de plástico ou outros métodos disponíveis.

O tubo sob a mesa deve ser isolado para reduzir ao mínimo a perda de calor e, no piso térreo, é imperativo colocar uma camada de isolamento térmico

Em seguida, ao redor da tubulação, colocamos o isolamento com uma camada de 50 mm de espuma ou poliestireno. Também fixamos o isolamento na base do piso usando buchas-pregos.O passo final é preencher a solução com uma camada de 5-7 cm, que servirá como base do piso de acabamento. Qualquer revestimento de piso já pode ser colocado nesta superfície.

Se os tubos forem colocados no segundo andar e acima, a instalação de uma camada de isolamento térmico é opcional.

Lembre-se de uma regra importante, não deve haver conexões nas seções da tubulação sob o piso

Se houver uma bomba de circulação com potência e desempenho suficientes, o coletor às vezes é colocado um andar abaixo em relação ao nível dos radiadores.

Se o coletor estiver localizado no nível inferior (porão), você precisará levar em consideração várias regras para a tubulação correta do pente para os radiadores, localizados no próximo nível

Layout de tubulação radial: características

A distribuição de feixe mais ideal do sistema de aquecimento é adequada para os casos em que a casa tem vários andares ou há um grande número de quartos. Assim, é possível aumentar significativamente a eficiência de todos os equipamentos, garantir transferência de calor de alta qualidade e eliminar perdas de calor desnecessárias.

Um de opções para organizar um circuito coletor encanamento

O princípio de funcionamento do circuito de aquecimento, feito de acordo com o circuito do coletor, é bastante simples, mas, ao mesmo tempo, existem alguns recursos nele. Assim, por exemplo, um esquema de aquecimento radiante envolve a instalação de vários coletores em cada andar de um edifício e, a partir deles, a organização da tubulação, fornecimento direto e reverso de refrigerante. Como regra, a instrução para esse diagrama de fiação implica a instalação de todos os elementos em uma mesa de cimento.

Elementos do diagrama de fiação do tubo de aquecimento

O aquecimento radiante moderno é uma estrutura inteira, que consiste em vários elementos principais:

Caldeira. Ponto de partida, a unidade a partir da qual o refrigerante é fornecido às tubulações e radiadores. A potência do equipamento deve necessariamente corresponder à quantidade de calor consumida pelo aquecimento;

Coletor para o circuito de aquecimento

Ao escolher uma bomba de circulação para um esquema de tubulação coletora (isso também é exigido pelas instruções), é imperativo levar em consideração muitos parâmetros, desde a altura e o comprimento das tubulações (esses elementos criam resistência hidráulica) até a materiais dos radiadores.

A potência da bomba não é o parâmetro principal (apenas determina a quantidade de energia consumida) - deve-se prestar atenção à velocidade de bombeamento do líquido. Este parâmetro mostra a quantidade de refrigerante que a bomba de circulação pode transferir em uma determinada unidade de tempo;

Instalação de tubos de plástico no circuito coletor de aquecimento

Os coletores para tais sistemas podem ser equipados adicionalmente com uma variedade de elementos termostáticos ou de fechamento e controle, graças aos quais é possível fornecer um certo fluxo de refrigerante em cada um dos ramos (vigas) do sistema. Além disso, a instalação adicional de saídas de ar automáticas e termômetros permite configurar uma operação mais eficiente do sistema sem custo adicional.

Uma das opções para distribuir tubos de plástico em um circuito coletor

A seleção de um ou outro tipo de coletores (e eles são apresentados no mercado doméstico em uma grande variedade) é feita de acordo com o número de radiadores ou circuitos de aquecimento conectados.Além disso, todos os pentes também diferem nos materiais de que são feitos - podem ser materiais poliméricos, aço ou latão;

Armários. A fiação de vigas do sistema de aquecimento requer a ocultação de todos os elementos (coletor de distribuição, tubulações, válvulas) em armários coletores especiais. Esses designs são bastante simples, mas ao mesmo tempo funcionais e práticos. Eles podem ser externos e embutidos nas paredes.

Seleção de tubos de entrada e saída

Antes de iniciar qualquer trabalho no arranjo do sistema de aquecimento, é importante determinar os principais parâmetros dos tubos. Para começar, deve-se notar que as saídas da caldeira, a linha de alimentação, bem como a entrada no coletor devem ter as mesmas dimensões

Com base nessas propriedades, os diâmetros dos tubos também são selecionados e, se necessário, são usados ​​adaptadores especiais.

Seleção de refrigerante do tanque e sua distribuição pela tubulação

Os materiais dos tubos para fornecer e descarregar o refrigerante podem ser muito diferentes, mas é melhor usar produtos de plástico. É tudo sobre sua praticidade, facilidade de trabalho de instalação e acessibilidade.

Comparação com o sistema de aquecimento vertical

Encontre a melhor solução na escolha sistema de aquecimento permitirá a comparação opção considerada com um modelo tradicional de fiação vertical. Uma das principais diferenças pode ser chamada de potência, ou seja, a quantidade de calor transferida, que também pode ser expressa como eficiência. De acordo com este indicador, os sistemas de aquecimento vertical vencem. O modelo horizontal, devido à separação mais rígida dos ramos, não permite que eles transfiram totalmente a energia térmica entre si, enquanto os próprios tirantes ajudam a reter o calor no circuito.Há também uma diferença no gerenciamento de sistemas. A fiação vertical é mais voltada para o controle externo por parte dos prestadores de serviço, porém, por parte da regulação do usuário, possui um toolkit menos desenvolvido.

Escolhendo um esquema de aquecimento para uma casa de campo

De acordo com nosso especialista Vladimir Sukhorukov, a classificação dos sistemas de circuito fechado é a seguinte:

1. Dois tubos sem saída.
2. Colecionador.
3. Passagem de dois tubos.
4. Tubo único.

Uma versão de tubo único da rede de aquecimento é perfeita para uma pequena casa com uma área de cada andar de até 70 m². O laço de Tichelman é apropriado para galhos longos que não cruzam portas, por exemplo, aquecendo os andares superiores de um prédio. Como escolher o sistema certo para casas de várias formas e alturas, veja o vídeo:

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Em relação à seleção de diâmetros de tubos e instalação, daremos algumas recomendações:

1. Se a área da residência não exceder 200 m², não é necessário fazer cálculos - use o conselho de um especialista no vídeo ou faça a seção transversal dos dutos de acordo com os diagramas acima.
2. Quando você precisar “pendurar” mais de seis radiadores em um ramal de fiação sem saída, aumente o diâmetro do tubo em 1 tamanho padrão - em vez de DN15 (20 x 2 mm), pegue DN20 (25 x 2,5 mm) e coloque até a quinta bateria. Em seguida, conduza as linhas com uma seção menor indicada inicialmente (DN15).
3. Em um prédio em construção, é melhor fazer a fiação do feixe e escolher radiadores com conexão inferior. As estradas subterrâneas devem ser isoladas e protegidas com corrugação plástica na interseção das paredes.
4. Se você não sabe soldar corretamente o polipropileno, é melhor não mexer nos tubos PPR.Monte o aquecimento de polietileno reticulado ou metal-plástico em conexões de compressão ou pressão.
5. Não coloque juntas de tubos em paredes ou betonilhas, para não ter problemas com vazamentos no futuro.

Esquema de um tubo de sistemas de aquecimento

Sistema de aquecimento de um tubo: fiação vertical e horizontal.

Em um esquema de tubo único de sistemas de aquecimento, o refrigerante quente é fornecido (fornecimento) ao radiador e o refrigerante resfriado é removido (retorno) através de um tubo. Todos os dispositivos são conectados em série em relação à direção do movimento do refrigerante. Portanto, a temperatura do refrigerante na entrada de cada radiador subsequente no riser é significativamente reduzida após a remoção do calor do radiador anterior. Assim, a transferência de calor dos radiadores diminui com a distância do primeiro dispositivo.

Tais esquemas são usados ​​principalmente em sistemas antigos de aquecimento central de edifícios de vários andares e em sistemas autônomos do tipo gravitacional (circulação natural do transportador de calor) em edifícios residenciais privados. A principal desvantagem definidora de um sistema de tubo único é a impossibilidade de ajustar independentemente a transferência de calor de cada radiador individualmente.

Para eliminar esta desvantagem, é possível usar um circuito de tubo único com um bypass (um jumper entre a alimentação e o retorno), mas neste circuito, o primeiro radiador do ramal será sempre o mais quente e o último o mais frio .

Em edifícios de vários andares, é usado um sistema de aquecimento vertical de tubo único.

Em edifícios de vários andares, o uso de tal esquema permite economizar no comprimento e no custo das redes de abastecimento.Como regra, o sistema de aquecimento é feito na forma de tirantes verticais que passam por todos os andares do edifício. A dissipação de calor dos radiadores é calculada durante o projeto do sistema e não pode ser ajustada usando válvulas de radiador ou outras válvulas de controle. Com requisitos modernos para condições internas confortáveis, este esquema para conectar dispositivos de aquecimento de água não atende aos requisitos dos moradores de apartamentos localizados em andares diferentes, mas conectados ao mesmo riser do sistema de aquecimento. Os consumidores de calor são forçados a “tolerar” o superaquecimento ou subaquecimento da temperatura do ar durante os períodos de transição de outono e primavera.

Aquecimento de tubo único em uma casa particular.

Em casas particulares, um esquema de tubo único é usado em redes de aquecimento gravitacional, nas quais a água quente circula devido à densidade diferencial dos refrigerantes aquecidos e resfriados. Portanto, tais sistemas são chamados de naturais. A principal vantagem deste sistema é a independência energética. Quando, por exemplo, na ausência de uma bomba de circulação ligada às redes de alimentação do sistema e, em caso de falta de energia, o sistema de aquecimento continua a funcionar.

A principal desvantagem do esquema de conexão gravitacional de um tubo é a distribuição desigual da temperatura do refrigerante pelos radiadores. Os primeiros radiadores do galho serão os mais quentes e, à medida que você se afasta da fonte de calor, a temperatura diminui. O consumo de metal dos sistemas por gravidade é sempre superior ao dos sistemas forçados devido ao maior diâmetro das tubulações.

Vídeo sobre o dispositivo de um esquema de aquecimento de tubo único em um prédio de apartamentos:

Prós e contras da fiação de dois tubos

Para facilitar a percepção, combinamos as vantagens e desvantagens de todos os sistemas acima em uma seção. Primeiro, vamos listar os principais pontos positivos:

1. A única vantagem da gravidade sobre outros esquemas é a independência da eletricidade. Condição: você precisa selecionar uma caldeira não volátil e fazer a tubulação sem conectar à rede elétrica da casa.
2. O sistema de ombro (sem saída) é uma alternativa digna ao "Leningrado" e outras fiações de tubo único. As principais vantagens são a versatilidade e a simplicidade, graças às quais o esquema de aquecimento de dois tubos de uma casa de 100-200 m² é facilmente montado à mão.
3. Os principais trunfos do loop de Tichelman são o equilíbrio hidráulico e a capacidade de fornecer um grande número de radiadores com refrigerante.
4. A fiação do coletor é a melhor solução para colocação de tubos ocultos e automação total da operação de aquecimento.

A melhor maneira de esconder os tubos é colocá-los sob a betonilha

• pequenas seções de tubos de distribuição;
• flexibilidade em termos de assentamento, ou seja, as linhas podem percorrer vários percursos - em pisos, ao longo e no interior de paredes, sob tectos;
• vários tubos de plástico ou metal são adequados para instalação: polipropileno, polietileno reticulado, metal-plástico, cobre e aço inoxidável ondulado;
• todas as redes de 2 tubos se prestam bem ao balanceamento e à regulação térmica.

Para ocultar as conexões de tubos, você precisa cortar ranhuras na parede

Notamos uma vantagem secundária da fiação por gravidade - a facilidade de enchimento e remoção de ar sem o uso de válvulas e torneiras (embora seja mais fácil ventilar o sistema com elas). A água é fornecida lentamente através da conexão no ponto mais baixo, o ar é gradualmente forçado a sair das tubulações para um tanque de expansão do tipo aberto.

Agora para as principais desvantagens:

1. O esquema com movimento natural da água é complicado e caro. Você precisará de tubos com diâmetro interno de 25 ... 50 mm, montados com uma grande inclinação, idealmente de aço. A colocação oculta é muito difícil - a maioria dos elementos estará à vista.
2. Não foram encontradas desvantagens significativas na instalação e operação de ramais sem saída. Se os braços forem muito diferentes em comprimento e número de baterias, o equilíbrio é restaurado pelo balanceamento profundo.
3. As linhas de fiação em anel de Tichelman sempre cruzam as portas. Você tem que fazer loops de desvio, onde o ar pode se acumular posteriormente.
4. A fiação tipo viga exige custos financeiros com equipamentos - manifolds com válvulas e rotâmetros, além de equipamentos de automação. Uma alternativa é montar um pente de polipropileno ou tees de bronze com as próprias mãos.

Como é a distribuição do aquecimento do feixe coletor?

Na vanguarda (ou melhor, em um determinado local onde não interferirá), está instalado um coletor de aquecimento. Pode ser instalado aberto ou em armário. Agora, existem muitas opções no mercado, desde sobrecarga simples até fechaduras embutidas com madrepérola))).

O coletor de aquecimento deve ser levado especificamente para aquecimento. Um coletor de água comum não funcionará. Deve ter válvulas e válvulas especiais, que contribuirão ainda mais para o balanceamento do sistema. E com a ajuda deles, você pode bloquear o ramo para um radiador específico e realizar sua remoção ou substituição. Tudo isso eliminará torneiras adicionais desnecessárias nos radiadores.

A unidade coletora está conectada à caldeira de aquecimento.Para fazer isso, é necessário colocar um tubo suficientemente grosso de pelo menos 25 mm (para polietileno reticulado) ou 32 mm (para polipropileno). Portanto, a escolha de um local para um colecionador também é determinada pela possibilidade de atrair tal rota para ele. Um filtro de sujeira é instalado nesta rota. E o próprio coletor é cortado do circuito da caldeira com torneiras adicionais para poder substituir a caldeira sem drenar todo o refrigerante.

Dois tubos vêm para cada radiador de aquecimento do coletor. Seu diâmetro é geralmente de cerca de 16 mm (para polietileno reticulado). Este diâmetro é suficiente mesmo para o radiador mais potente. Esses tubos devem ser isolados ou minimamente corrugados.

Ao transportar tubos, seu pequeno diâmetro de 16 mm facilita a colocação na mesa do piso.