Qual sistema de aquecimento para uma casa particular é melhor: água, ar ou elétrico?

Esquema de aquecimento de um tubo

Da caldeira de aquecimento, você precisa desenhar uma linha principal representando um ramo. Após esta ação, ele contém o número necessário de radiadores ou baterias. A linha, desenhada de acordo com o projeto do edifício, é conectada à caldeira. O método forma a circulação do refrigerante dentro do tubo, aquecendo completamente o edifício. A circulação de água morna é ajustada individualmente.

Um esquema de aquecimento fechado está planejado para Leningradka. Nesse processo, um complexo de tubulação única é montado de acordo com o projeto atual de casas particulares. A pedido do proprietário, são adicionados elementos a:

• Controladores de radiadores.
• Controladores de temperatura.
• válvulas de balanceamento.
• Válvulas de esfera.

Leningradka regula o aquecimento de certos radiadores.

Sistema de radiação

O esquema de aquecimento do coletor (radiante) é o mais avançado e moderno em termos de eficiência térmica.Nele, um par de tubos de dois coletores comuns para o piso, que estão conectados ao equipamento da caldeira, são conectados a cada um dos radiadores. O controle de temperatura com esta fiação é mais flexível. Além disso, é permitido conectar aos coletores não apenas baterias, mas também um “piso quente”.

As tubulações neste caso podem ser colocadas de qualquer maneira. Muitas vezes eles são simplesmente colocados sob o piso de enchimento. A principal desvantagem do esquema de vigas é o alto custo do sistema como um todo e o longo comprimento dos tubos. Além disso, será difícil colocar o último em uma casa já pronta em grandes quantidades. Seu dispositivo deve ser planejado com antecedência na fase de projeto da habitação.

Padrão de feixe - distribuição de calor ideal

Esta ardósia, se necessário, pode ser substituída com relativa facilidade por outro material de cobertura. O esquema de colocação de tubos de aquecimento é mais sofisticado; não é tão fácil alterá-lo mais tarde. Mesmo as dimensões rígidas da folha de ondulina não são tão terríveis, existem muitas guarnições, mas isso é apenas um pequeno aumento na estimativa do telhado. Com tubulações de aquecimento, especialmente para fiação de vigas, tudo é muito mais complicado.

Piso e pedestal de aquecimento

Os tubos de água quente colocados no chão com um passo calculado permitem aquecer uniformemente as instalações com toda a superfície do revestimento do piso. De cada circuito de aquecimento, cujo comprimento não excede 100 m, as conexões convergem para um coletor com uma unidade de mistura que fornece o fluxo de calor necessário e sua temperatura dentro de + 35 ° ... + 45 ° С (máximo + 55 ° С ). O coletor é alimentado diretamente da caldeira por um ramal e controla o aquecimento em 2 andares ao mesmo tempo. O lado positivo do piso quente:

• aquecimento uniforme do espaço dos quartos;
• o aquecimento é confortável para as pessoas, pois o aquecimento vem de baixo;
• a baixa temperatura da água economiza até 15% de energia;
• qualquer nível de automação do sistema é possível - operação a partir de controladores de temperatura, sensores climáticos ou de acordo com um programa embutido no controlador;
• o sistema com o controlador pode ser controlado à distância - via conexão GSM ou Internet.

Sistemas de controle automático semelhantes também estão sendo introduzidos no circuito coletor de uma casa de dois andares. A desvantagem do piso radiante é o alto custo dos materiais e do trabalho de instalação, que são difíceis de executar por conta própria.

Os rodapés de aquecimento são uma opção adequada para qualquer casa particular, não apenas uma de dois andares. Esses aquecedores na forma de grandes pedestais são convectores de cobre ou alumínio conectados em um esquema de dois tubos. Eles circundam as instalações ao longo do perímetro, aquecendo o ar de todos os lados. O aquecimento do rodapé é fácil de instalar e atende a todos os requisitos de design de interiores.

Normas e requisitos para aquecimento autônomo

Antes de projetar uma estrutura de aquecimento, é necessário examinar o SNiP 2.04.05-91, que estabelece os requisitos básicos para tubos, aquecedores e válvulas.

As normas gerais resumem-se a garantir que a casa tenha um microclima confortável para as pessoas que nela vivem, para equipar adequadamente o sistema de aquecimento, tendo previamente elaborado e aprovado o projeto.

Muitos requisitos são formulados na forma de recomendações no SNiP 31-02, que regulamenta as regras para a construção de casas unifamiliares e seu fornecimento de comunicações.

Separadamente, são estipuladas disposições relacionadas à temperatura:

• os parâmetros do refrigerante nos tubos não devem exceder + 90ºС;
• indicadores ideais estão dentro de + 60-80ºС;
• a temperatura da superfície externa dos dispositivos de aquecimento localizados na zona de acesso direto não deve exceder 70ºС.

Recomenda-se que as tubulações dos sistemas de aquecimento sejam feitas de tubos de latão, cobre e aço. O setor privado utiliza principalmente produtos tubulares de polímero e metal-plástico aprovados para uso na construção.

As tubulações dos circuitos de aquecimento de água são mais frequentemente colocadas de maneira aberta. A colocação oculta é permitida ao instalar "pisos quentes"

O método de colocação da tubulação de aquecimento pode ser:

• abrir. Envolve a colocação em estruturas de construção com fixação com grampos e grampos. É permitido ao construir circuitos de tubos de metal. O uso de análogos de polímeros é permitido se forem excluídos seus danos por impacto térmico ou mecânico.
• Escondido. Envolve a colocação de tubulações em estroboscópios ou canais selecionados em estruturas de edifícios, em rodapés ou atrás de telas protetoras e decorativas. O contorno monolítico é permitido em edifícios projetados para pelo menos 20 anos de operação e com uma vida útil das tubulações de pelo menos 40 anos.

A prioridade é o método aberto de assentamento, pois o desenho da rota do duto deve fornecer acesso livre a qualquer elemento do sistema para reparo ou substituição.

Os tubos são escondidos em casos raros, apenas quando tal solução é ditada por necessidade tecnológica, higiênica ou construtiva, por exemplo, ao instalar “pisos quentes” em uma mesa de concreto.

Ao colocar a tubulação de sistemas com movimento natural do refrigerante, é necessário observar uma inclinação de 0,002 - 0,003. Tubulações de sistemas de bombeamento, dentro dos quais o refrigerante se move a uma velocidade de pelo menos 0,25 m/s, não precisam fornecer inclinações

No caso de colocação aberta da rede, as secções que atravessam as instalações não aquecidas devem ser providas de isolamento térmico correspondente aos dados climáticos da região de construção.

Tubulações de aquecimento autônomas do tipo circulação natural devem ser instaladas na direção do movimento do refrigerante, para que a água aquecida chegue às baterias por gravidade e, após o resfriamento, desloque-se ao longo da linha de retorno à caldeira da mesma maneira. As redes dos sistemas de bombeamento são construídas sem inclinação, porque. não é necessário.

O uso de vários tipos de tanques de expansão é estipulado:

• aberto, utilizado para sistemas com bombeamento e forçamento natural, deve ser instalado acima do riser principal;
• dispositivos de membrana fechada, utilizados exclusivamente em sistemas forçados, são instalados na linha de retorno em frente à caldeira.

Os tanques de expansão são projetados para compensar a expansão térmica do líquido quando aquecido. Eles são necessários para descarregar o excesso no esgoto ou brega na rua, como é o caso das opções abertas mais simples. As cápsulas fechadas são mais práticas, pois não requerem intervenção humana no ajuste da pressão do sistema, porém mais caras.

garrafa aberta type é instalado no ponto mais alto do sistema. Além de fornecer uma reserva para a expansão do líquido, também é responsável pela remoção do ar. Tanques fechados são colocados na frente da caldeira, saídas de ar e separadores são usados ​​para remover o ar

Na escolha das válvulas de fechamento, dá-se preferência às válvulas de esfera, ao escolher uma unidade de bombeamento - equipamento com pressão de até 30 kPa e capacidade de até 3,0 m3 / h.

As variedades de abertura do orçamento precisam ser reabastecidas periodicamente devido ao desgaste padrão do fluido. Sob sua instalação, é necessário fortalecer significativamente o piso do sótão e isolar o sótão.

Recomenda-se que radiadores e convectores sejam montados sob janelas, em locais convenientes para manutenção. O papel dos elementos de aquecimento em banheiros ou banheiros pode ser desempenhado por toalheiros aquecidos conectados a comunicações de aquecimento

Variedades de sistemas de aquecimento

Existem várias maneiras de organizar o aquecimento elétrico em sua casa. Cada um deles tem suas próprias vantagens e desvantagens. Alguns são mais baratos na fase de compra e alguns economizam significativamente durante a operação. Vejamos quais recursos cada método possui:

Instalação de uma caldeira elétrica projetada para aquecer a água que flui através dos tubos do sistema de aquecimento. Talvez o método mais conhecido, mas está longe de ser o mais eficaz hoje. Os fabricantes afirmam que os modelos atuais se tornaram muito mais produtivos e agora consomem 80% menos energia, mas esse é um ponto discutível. A ativação e desativação manual da caldeira, é claro, é impraticável e automática em um determinado intervalo não leva em consideração o regime de temperatura do dia e da noite. Uma opção mais ou menos econômica é instalar termostatos e automação adequada para ligar dependendo da temperatura dos ambientes, mas isso é difícil em termos de instalação e muito caro.Modelos de potência reduzida com igual desempenho também nada mais são do que propagandas. Tal caldeira, provavelmente, não terá “força” suficiente para aquecer uma grande casa particular.
painéis infravermelhos. Esta não é apenas uma maneira de aquecer as salas, mas uma tecnologia fundamentalmente diferente. A questão não é aquecer o ar (que tem uma eficiência muito baixa), mas influenciar os objetos localizados na sala. Sob a luz das lâmpadas IR, pisos e móveis aquecem e começam a emitir calor. A diferença fundamental é que o método tradicional "radiador" de aquecimento ambiente realmente aquece o teto (o ar quente da bateria sobe) e os pisos permanecem frios. Com aquecimento infravermelho, o oposto é verdadeiro. A luz é direcionada para baixo, o que significa que o local mais quente é o chão. Complemente o sistema com termostatos - e o aquecimento econômico de uma casa de campo, casa particular ou garagem está pronto. E a opinião sobre os perigos da radiação infravermelha em uma pessoa não passa de um mito. O principal é não ficar sob a lâmpada por muito tempo, e nada de perigoso acontecerá.
O uso de convectores. Segundo os fabricantes, esta é a forma mais eficiente de aquecimento de ambientes, que combina alto desempenho e consumo econômico de energia. Ambas as afirmações são objeto de uma longa disputa, pois a tecnologia é baseada no mesmo princípio do "radiador", e muitas características individuais devem ser levadas em consideração no aquecimento de uma casa. A principal diferença está na significativa facilidade de instalação e operação e no preço mais baixo.

Uma vantagem importante dos convectores é a segurança contra incêndio, que é muito importante quando aquecendo um país ou casa particular da madeira.Os convectores permitem instalá-los sequencialmente de sala em sala, são compactos e agradáveis ​​de ver e também estão protegidos contra picos de energia.

Instalação do sistema de aquecimento da casa de campo

Após o arranjo da sala da caldeira, de acordo com o esquema de aquecimento da casa, os radiadores são montados. Os principais parâmetros pelos quais os consumidores escolhem os radiadores são as dimensões, a potência e o material de que são feitos.

Fiação interna

Durante a instalação sistemas de aquecimento de casas atenção especial deve ser dada ao material do tubo. Até à data, existem vários tipos de tubos que são tradicionalmente utilizados em sistemas de aquecimento.

Vamos dar uma olhada nesses tipos.

1. Canos de aço. Durável, resistente a quedas de pressão, mas difícil de instalar e sujeito à corrosão. Com o passar dos anos, uma camada de ferrugem se instala nas paredes internas, o que pode impedir o fluxo de água.
2. Tubos metálicos. Forte, flexível e fácil de instalar. É conveniente usar com geometria complexa do sistema de aquecimento. Mas eles também têm vários pontos fracos: são destruídos por impacto mecânico e radiação ultravioleta, além de inflamáveis.
3. Tubos de propileno. O material mais popular, que sem dúvida está relacionado ao preço desses tubos. Eles são os mais econômicos em comparação com os tubos de seus outros materiais. Eles têm apenas uma desvantagem - boa inflamabilidade. Caso contrário, é um material ideal para tubos de aquecimento. Eles não enferrujam, não racham, são facilmente soldados com a ajuda de “ferros” especiais e são duráveis ​​​​em uso.
4. Tubos de aço inoxidável. Eles geralmente são usados ​​em instalações não residenciais: porões, lavanderias, salas de bilhar. Eles têm boa dissipação de calor e tão alto que podem aquecer a sala sem instalar radiadores.Variedade - tubos de aço inoxidável corrugados. Além dos listados, eles têm outra vantagem: eles “contornam” facilmente cantos e curvas sem juntas adicionais.

Dicas para instalar um sistema de aquecimento doméstico

O dispositivo de aquecimento começa com a instalação de baterias em locais pré-preparados sob as janelas ou nas paredes externas dos cantos. Os dispositivos são pendurados em ganchos especiais presos à própria estrutura ou acabamento em gesso cartonado. A saída inferior não utilizada do radiador é fechada com uma rolha, uma torneira Mayevsky é aparafusada por cima.

A rede de dutos é montada de acordo com a tecnologia de montagem de certos tubos de plástico. Para evitar erros, daremos algumas recomendações gerais:

1. Ao instalar o polipropileno, considere o alongamento térmico dos tubos. Ao girar, o joelho não deve ficar encostado na parede, caso contrário, após o início do aquecimento, a linha se dobrará como um sabre.
2. É melhor colocar a fiação de forma aberta (excluindo circuitos coletores). Tente não esconder as juntas atrás do revestimento ou embuti-las na mesa, use os "clipes" de fábrica para prender os tubos.
3. As linhas e ligações no interior da betonilha de cimento devem ser protegidas com uma camada de isolamento térmico.
4. Se, por qualquer motivo, for formado um laço para cima na tubulação, instale uma ventilação de ar automática nela.
5. É desejável montar seções horizontais com uma leve inclinação (1-2 mm por metro linear) para melhor esvaziamento e remoção de bolhas de ar. Os esquemas de gravidade fornecem inclinações de 3 a 10 mm por 1 metro.
6. Coloque o tanque de expansão do diafragma na linha de retorno perto da caldeira.Providencie uma válvula para cortar o tanque em caso de mau funcionamento.

Instalação e conexão de equipamentos - como instalar a caldeira

Caldeiras a gás, diesel e elétricas são obrigadas quase da mesma maneira. O fato é que quase todos os modelos de parede possuem bombas de circulação e tanques de expansão integrados. O esquema de tubulação mais simples e comum prevê a localização da bomba com uma linha de desvio e um reservatório na linha de retorno. Um tanque de expansão também é montado lá. Por Controle de pressão é usado um manômetro e o ar é expelido do circuito da caldeira através de um purgador de ar automático. Uma caldeira elétrica que não está equipada com uma bomba é amarrada da mesma maneira.

Se o gerador de calor tiver sua própria bomba e seu recurso também for usado para aquecer água para água quente, tubos e elementos serão criados de maneira um pouco diferente. A remoção dos gases de combustão é realizada através de uma chaminé coaxial de parede dupla, que sai através da parede na direção horizontal. Se o aparelho utilizar uma fornalha de tipo aberto, será necessária uma conduta de chaminé convencional com boa tiragem natural.

Extensas casas de campo geralmente fornecem o encaixe de uma caldeira e vários circuitos de aquecimento - um radiador, piso aquecido e um aquecedor indireto de água quente. Neste caso, a melhor opção seria utilizar um separador hidráulico. Com sua ajuda, você pode obter uma organização de alta qualidade da circulação autônoma do refrigerante no sistema. Ao mesmo tempo, atua como pente de distribuição para outros circuitos.

A grande complexidade de amarrar caldeiras de combustível sólido é explicada pelos seguintes pontos:

1. O risco de superaquecimento devido à inércia dos aparelhos, pois o sistema de aquecimento de uma casa particular funciona com madeira, que não se apaga rapidamente.
2. Quando a água fria entra no tanque da unidade, geralmente aparece condensação.

Para evitar o superaquecimento e a ebulição do líquido de arrefecimento, uma bomba de circulação é colocada na linha de retorno e um grupo de segurança é colocado na alimentação imediatamente após o gerador de calor. Consiste em três elementos - um manômetro, um purgador de ar automático e uma válvula de segurança. A presença de uma válvula é de particular importância, pois é usada para aliviar o excesso de pressão em caso de superaquecimento do refrigerante. Quando a lenha é usada como material de aquecimento, a fornalha é protegida da condensação de líquidos por um bypass e uma válvula de três vias: retém a água da rede até aquecer acima de +55 graus. Em caldeiras geradoras de calor, é desejável usar tanques de amortecimento especiais que atuam como acumuladores de calor.

Muitas vezes, as salas do forno são equipadas com duas fontes de calor diferentes, o que proporciona uma abordagem especial à sua tubulação e conexão. Normalmente, neste caso, no primeiro esquema, um combustível sólido e uma caldeira elétrica são combinados, alimentando de forma síncrona o sistema de aquecimento. A segunda opção envolve uma combinação de um gerador de calor a gás e a lenha que alimenta sistemas de aquecimento doméstico e AQS.

Cálculo do sistema de aquecimento em casa

Cálculo do sistema - calculadora online

Por que é necessário um cálculo preliminar de aquecimento em uma casa particular? Isso é necessário para selecionar a potência correta do equipamento de aquecimento necessário, o que permite implementar um sistema de aquecimento que forneça calor de maneira equilibrada aos cômodos correspondentes de uma casa particular. Uma escolha competente de equipamentos e o cálculo correto da potência do sistema de aquecimento de uma casa particular compensarão racionalmente a perda de calor dos envelopes do edifício e o fluxo de ar da rua para as necessidades de ventilação. As próprias fórmulas para tal cálculo são bastante complexas - portanto, sugerimos que você use o cálculo online (acima), ou preenchendo o questionário (abaixo) - neste caso, nosso engenheiro-chefe irá calcular, e este serviço é totalmente gratuito .

Como calcular o aquecimento de uma casa particular?

Onde começa tal cálculo? Em primeiro lugar, é necessário determinar a perda máxima de calor do objeto (no nosso caso, esta é uma casa de campo privada) nas piores condições climáticas (tal cálculo é realizado levando em consideração o período de cinco dias mais frio para essa região ). Não funcionará para calcular o sistema de aquecimento de uma casa particular no joelho - para isso eles usam fórmulas e programas de cálculo especializados que permitem construir um cálculo com base nos dados iniciais da construção da casa (paredes, janelas, telhados , etc). Como resultado dos dados obtidos, são selecionados equipamentos cuja potência líquida deve ser maior ou igual ao valor calculado.Durante o cálculo do sistema de aquecimento, o modelo desejado do aquecedor de ar do duto é selecionado (geralmente é um aquecedor de ar a gás, embora possamos usar outros tipos de aquecedores - água, elétrico). Em seguida, é calculado o desempenho máximo do ar do aquecedor - em outras palavras, quanto ar é bombeado pelo ventilador deste equipamento por unidade de tempo. Deve-se lembrar que o desempenho do equipamento difere dependendo do modo de uso pretendido: por exemplo, no ar condicionado, o desempenho é maior do que no aquecimento. Portanto, se no futuro for planejado usar um condicionador de ar, é necessário considerar o fluxo de ar neste modo como o valor inicial do desempenho desejado - se não, apenas o valor no modo de aquecimento é suficiente.

Na próxima etapa, o cálculo dos sistemas de aquecimento de ar para uma casa particular é reduzido à determinação correta da configuração do sistema de distribuição de ar e ao cálculo das seções transversais dos dutos de ar. Para nossos sistemas, usamos dutos de ar retangulares sem flange com seção retangular - eles são fáceis de montar, confiáveis ​​e convenientemente localizados no espaço entre os elementos estruturais da casa. Como o aquecimento do ar é um sistema de baixa pressão, alguns requisitos devem ser levados em consideração ao construí-lo, por exemplo, para minimizar o número de voltas do duto de ar - tanto o ramal principal quanto o terminal que leva às grelhas. A resistência estática da via não deve exceder 100 Pa. Com base no desempenho do equipamento e na configuração do sistema de distribuição de ar, é calculada a seção necessária do duto de ar principal.O número de ramais terminais é determinado com base no número de grelhas de alimentação necessárias para cada cômodo específico da casa. No sistema de aquecimento de ar de uma casa, geralmente são usadas grades de fornecimento padrão com tamanho de 250x100 mm com vazão fixa - é calculada levando em consideração a velocidade mínima do ar na saída. Graças a essa velocidade, o movimento do ar não é sentido nas instalações da casa, não há correntes de ar e ruídos estranhos.

calculadora online

Como calcular o diâmetro do tubo

Ao organizar a fiação sem saída e coletor em uma casa de campo de até 200 m², você pode fazer sem cálculos escrupulosos. Pegue a seção transversal de rodovias e tubulações de acordo com as recomendações:

• para fornecer o refrigerante aos radiadores em um prédio de 100 metros quadrados ou menos, uma tubulação Du15 (dimensão externa de 20 mm) é suficiente;
• as conexões da bateria são feitas com uma seção de Du10 (diâmetro externo 15-16 mm);
• em uma casa de dois andares de 200 quadrados, o riser de distribuição é feito com um diâmetro de Du20-25;
• se o número de radiadores no piso for superior a 5, divida o sistema em várias ramificações que se estendem desde a coluna de Ø32 mm.

O sistema de gravidade e anel é desenvolvido de acordo com cálculos de engenharia.Se você deseja determinar a seção transversal dos tubos, primeiro calcule a carga de aquecimento de cada sala, levando em consideração a ventilação, e descubra a taxa de fluxo de refrigerante necessária usando a fórmula:

• G é a vazão mássica de água aquecida na seção da tubulação que alimenta os radiadores de uma determinada sala (ou grupo de salas), kg/h;
• Q é a quantidade de calor necessária para aquecer uma determinada sala, W;
• Δt é a diferença de temperatura calculada no fornecimento e retorno, tome 20 °С.

Exemplo. Para aquecer o segundo andar a uma temperatura de +21 °C, são necessários 6000 W de energia térmica. O riser de aquecimento que passa pelo teto deve trazer 0,86 x 6000 / 20 = 258 kg / h de água quente da sala da caldeira.

Conhecendo o consumo horário do refrigerante, é fácil calcular a seção transversal da tubulação de abastecimento usando a fórmula:

• S é a área da seção de tubulação desejada, m²;
• V - consumo de água quente por volume, m³/h;
• ʋ – vazão do líquido refrigerante, m/s.

Continuação do exemplo. A vazão calculada de 258 kg / h é fornecida pela bomba, tomamos a velocidade da água de 0,4 m / s. Área de seção transversal tubulação de abastecimento é 0,258 / (3600 x 0,4) = 0,00018 m². Recalculamos a seção em diâmetro de acordo com a fórmula da área do círculo, obtemos 0,02 m - tubo DN20 (externo - Ø25 mm).

Observe que desprezamos a diferença nas densidades da água em diferentes temperaturas e substituímos a vazão mássica na fórmula. O erro é pequeno, com um cálculo artesanal é bastante aceitável.