Layout de aquecimento ideal em uma casa particular: uma comparação de todos os esquemas típicos

Escolhendo um esquema de aquecimento para uma caldeira de aquecimento em uma casa particular

A própria caldeira é apenas um elemento do sistema de aquecimento. Sem tubos e radiadores por onde circula o refrigerante, seu trabalho é inútil. Portanto, a fiação de aquecimento deve ser fornecida com antecedência, antes de comprar uma unidade que forneça calor. A tarefa é facilitada pelo fato de que o circuito de aquecimento para todos os tipos de caldeiras tem mais semelhanças do que diferenças.

Esquema de gravidade

Na maioria das vezes, esse esquema é usado para conexão com uma caldeira de combustível sólido ou líquido. Se abordarmos a questão estritamente, levando em consideração a preservação da eficiência, as caldeiras a gás modernas não implicam a circulação por gravidade do refrigerante. Muitos modelos de parede e piso controlados eletronicamente já possuem uma bomba de circulação embutida que aciona água ou anticongelante à força através de tubos e radiadores.Em condições de quedas de energia frequentes, essa caldeira ficará inativa.

Visão geral do esquema de gravidade

No entanto, em muitas residências, os circuitos de gravidade continuam a funcionar em conjunto com uma caldeira não volátil a gás de tipo simples com controle mecânico. Com o uso de tubos de aquecimento de grande diâmetro, é criada pressão de água suficiente no sistema para iniciar o queimador de gás. Nos sistemas antigos, foram retirados tubos com seção transversal de 100 a 150 mm, que cercavam as salas ao longo do perímetro. A transferência de calor de tal design é pequena, mas em si é confiável e durável. Ao instalar radiadores, o diâmetro dos tubos de alimentação deve ser de pelo menos 40 mm para reduzir a resistência hidrodinâmica.

Em sistemas de gravidade, um elemento indispensável é um tanque de expansão. Se a água no sistema atingir altas temperaturas, seu excesso entra no tanque devido ao aumento do volume. O tanque protege o sistema contra vazamentos e despressurização em caso de aumento abrupto de pressão. Em sistemas abertos, o tanque está sempre localizado no ponto mais alto.

O esquema gravitacional é um tubo. Isso significa que o refrigerante passa sequencialmente por todos os radiadores e depois retorna pelo “retorno”. Para a instalação de baterias com esse sistema, são utilizados desvios - tubos de desvio com válvulas de corte, graças às quais é possível desmontar e substituir as baterias sem parar a caldeira e drenar o refrigerante. Além disso, um guindaste Mayevsky é colocado em cada radiador para sangrar o ar que se acumula dentro da fiação.

guindaste Mayevsky

Esquema de circulação forçada

A única desvantagem deste tipo de fiação de aquecimento é a dependência da presença de tensão na rede elétrica doméstica.Além da caldeira, o segundo nó importante desse esquema é a bomba de circulação, que colide com o “retorno” antes de devolvê-lo à caldeira. As bombas modernas são silenciosas, produtivas e consomem eletricidade da mesma forma que uma lâmpada incandescente. Mas, graças a esse dispositivo, é possível fazer uma escolha em favor de um sistema de dois tubos. Nesse caso, o tubo de ligação passa por todos os cômodos aquecidos da casa. A partir dele, um fluxo separado de água quente é fornecido a cada bateria e, a partir dele, o refrigerante resfriado é drenado para o “retorno”, que é o segundo tubo do circuito. Isso permite distribuir o calor uniformemente por todos os radiadores e manter a mesma temperatura mesmo nas salas mais distantes da caldeira.

O tanque de expansão, na presença de uma bomba de circulação, é obrigatoriamente fechado para que uma determinada pressão possa ser criada no sistema. Em caso de excesso dos valores normais, é fornecida uma válvula de alívio de pressão de emergência.

Representação visual de um esquema de dois tubos

Em ambos os esquemas, uma unidade de compensação deve ser fornecida através da qual o refrigerante é despejado no sistema. Se for usada água, um tubo de derivação da rede de abastecimento de água é cortado para encher as tubulações, instalando um sistema de filtragem na entrada. Ao usar anticongelante, uma válvula de entrada com válvulas de corte é disposta e o bombeamento é realizado usando uma bomba submersível "baby" ou outro equipamento de bombeamento.

Instalação do sistema faça você mesmo

O aquecimento de água do tipo "faça você mesmo" deve ser cuidadosamente planejado, com muito cuidado. E isso deve ser feito por profissionais.Muitas vezes, esse procedimento começa com a escolha de um local para a caldeira, que, aliás, é instalada antes mesmo de a fiação ser feita. Obviamente, os especialistas sabem muito bem como planejar corretamente, portanto, no estágio preliminar, um deles deve estar ao seu lado.

Quando você decide um local para a caldeira, é necessário fazer um pedestal de concreto especial para ela. A caldeira é colocada sobre ela e conectada à chaminé, e todas as juntas e conexões são manchadas com argila.

Em seguida, você precisa desenhar qual será a tubulação em seu sistema. Considere cuidadosamente onde os radiadores, risers e outros elementos serão colocados - é por isso que a participação de um especialista é necessária. Como sabemos, é desejável colocar radiadores sob as janelas. Isso é necessário para que o calor deles aqueça a superfície interna das janelas.

O número de seções e sua criação devem ser determinados não apenas por suas capacidades financeiras, mas também pelo comprimento do circuito; quanto mais seções houver no sistema, mais fácil será para o refrigerante se mover ao longo dele.

Importante! Mesmo antes de prosseguir com a instalação da linha, é necessário determinar o ponto mais alto do sistema e equipar um tanque de expansão lá. A propósito, esse tanque pode ser de dois tipos:

1. abrir;
2. Fechado.

Como calcular o volume ideal do tanque e fazer a instalação corretamente, leia aqui

O próximo passo na instalação do sistema de aquecimento é a colocação de tubulações e a instalação de radiadores.Nesse caso, tudo é extremamente simples: o tubo é levado ao local de instalação do radiador, é instalado, todas as entradas e saídas necessárias são conectadas, após o que o tubo é conectado ao próximo radiador. Tudo bem se você instalar uma torneira especial em cada um dos radiadores, com a qual você pode remover o ar do sistema.

Todo o circuito deve ser fechado no mesmo local onde começou - na caldeira. Um filtro especial e (se necessário) uma bomba de circulação são instalados na entrada da caldeira. O ponto mais baixo do sistema deve ser equipado com uma unidade de enchimento/drenagem, necessária para drenar toda a água em caso de reparos.

Como uma conclusão

Como descobrimos, hoje não há sistema de aquecimento mais barato e ao mesmo tempo eficiente do que um sistema de água. Tubulações e radiadores são atualizados quase anualmente, portanto, a eficiência desse sistema aumenta, enquanto o custo, pelo contrário, diminui. Portanto, está se tornando mais fácil fazer aquecimento de água com as próprias mãos todos os anos.

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.

Cálculo do sistema de aquecimento de água

Antes de escolher o tipo de aquecimento, você deve primeiro calcular a potência necessária do aquecedor e o número de radiadores. O cálculo correto afeta a eficiência e a qualidade de todo o sistema.

Potência da caldeira

A capacidade da caldeira para uma casa particular é de 200 m². é calculado de acordo com a seguinte fórmula: W=(S (área da sala)*Wsp (potência específica por 10 metros cúbicos))/10.

Wud depende da região onde a casa está localizada. Para a parte central da Rússia, esse valor é de 1,5. Também por 100 m² as instalações requerem 10 kW. Se a área for de 200 m², a potência da caldeira = 200 * 1,5 / 10 = 30 kW.

Número de radiadores

Para fazer um cálculo completo do aquecimento, é importante conhecer o número de radiadores e seções necessários. Conhecendo a transferência de calor de uma determinada seção, você pode calcular a área que pode aquecer

Se a transferência de calor de uma seção for 180 W, dividimos esse valor por 100 e obtemos 1,8 m. Se a área da casa for 200 m², dividimos 200 por 1,8 e obtemos 111. O cálculo mostrou que são necessárias 111 seções para aquecer uma área de casa particular de 200 m².

Tendo calculado corretamente a potência necessária para o aquecimento do ambiente, você pode escolher o tipo de aquecimento mais eficiente.

Planejamento e cálculo

Ao escolher o tipo mais ideal de sistema de aquecimento para uma casa particular, casa de campo, é imperativo levar em consideração a área da casa

Isso é importante, pois, por exemplo, um esquema de tubulação única com circulação natural funciona muito bem apenas em casas com área não superior a 100 m2. E em uma casa com uma quadratura significativamente maior, ela não poderá funcionar devido a uma inércia suficientemente grande. Segue-se que o cálculo primário da pressão no sistema de aquecimento e o projeto do sistema de aquecimento são necessários para descobrir e projetar um sistema cujo uso na casa seja mais racional

Na fase de elaboração preliminar de um plano, deve-se tentar levar em conta todas as especificidades da arquitetura do edifício. Por exemplo, se a casa for bastante grande e, consequentemente, a área dos ambientes a serem aquecidos também for grande, o mais racional seria introduzir um sistema de aquecimento com uma bomba que fará circular o transportador de calor

Segue-se que o cálculo primário da pressão no sistema de aquecimento e o projeto do sistema de aquecimento são necessários para descobrir e projetar um sistema cujo uso na casa seja mais racional. Na fase de elaboração preliminar de um plano, deve-se tentar levar em conta todas as especificidades da arquitetura do edifício.Por exemplo, se a casa for bastante grande e, consequentemente, a área dos ambientes a serem aquecidos também for grande, seria mais racional introduzir um sistema de aquecimento com uma bomba que circule o transportador de calor.

Neste caso, existem certas características que a bomba de circulação deve atender:

• longo período de serviço;
• baixo nível de consumo de eletricidade;
• alto poder;
• estabilidade;
• de facil operação;
• ausência de vibrações mecânicas e silêncio durante a operação.

Ao planejar um sistema de aquecimento, seja um edifício privado ou de vários andares, a fase mais difícil e crítica é o cálculo hidráulico, no qual é necessário estabelecer a resistência do sistema de aquecimento.

Os cálculos são feitos de acordo com um esquema de aquecimento criado anteriormente, no qual todos os componentes do sistema são marcados. Implementar o cálculo hidráulico de um sistema de aquecimento de dois tubos usando projeções e fórmulas axonométricas. O objeto de projeto é considerado o anel mais movimentado do pipeline, dividido em segmentos. Como resultado, a área de seção transversal aceitável da tubulação, a área de superfície necessária dos radiadores e a resistência hidráulica no circuito de aquecimento são estabelecidas.

Os cálculos das características hidráulicas são realizados de acordo com vários métodos.

O mais comum:

1. cálculos pelo método de perdas de pressão lineares específicas, prevendo variações equivalentes na temperatura do refrigerante em todos os componentes da fiação;
2. cálculos sobre parâmetros de resistência e indicadores de condutividade, prevendo flutuações de temperatura variáveis.

O resultado do primeiro método é uma imagem física clara com uma distribuição específica de todas as resistências observadas no circuito de aquecimento. O segundo método de cálculo permite obter informações claras sobre o consumo de água, sobre os valores de temperatura em cada elemento do sistema de aquecimento.

Como fazer aquecimento doméstico a partir de tubos de polipropileno

Nova tecnologia - um sistema de aquecimento feito de tubos de polipropileno está substituindo gradualmente os clássicos - tubos de aço preto e radiadores de ferro fundido. Com ferramentas especiais, você pode instalar o oleoduto e instalar os radiadores.

Em edifícios residenciais para a instalação de um sistema de aquecimento, são adquiridos tubos de polipropileno PPR PN25 reforçados com fibra de vidro:

• espessura da parede - 4-13,4 mm;
• diâmetro interno - 13,2-50 mm;
• diâmetro externo - 21,2-77,9 mm;
• pressão nominal - 2,5 MPa.

O diâmetro necessário é determinado por cálculo, levando em consideração o esquema de aquecimento e a carga térmica.

O trabalho é realizado apenas em temperaturas positivas (o limite inferior é +5 ℃), os tubos são limpos de poeira, sujeira e cortados estritamente perpendiculares:

• na extremidade de trabalho do tubo com um cortador, um chanfro é feito com um ângulo de 30–40 °;
• determine o limite da entrada da mangueira na conexão e marque com um marcador;
• para excluir o deslocamento axial, marcas axiais são colocadas no encaixe e na extremidade do tubo;
• superfícies a serem soldadas são tratadas com uma solução contendo álcool.

O bico do diâmetro necessário é desengordurado, instalado em um ferro de solda localizado horizontalmente, aquecido a uma temperatura de trabalho de 260 ℃ e a soldagem é iniciada. Primeiro coloque o encaixe e, em seguida, insira a extremidade preparada do tubo de polipropileno.

As peças são aquecidas por um determinado tempo (o intervalo é encontrado na tabela), removidas, conectadas suavemente, alinhando as marcas axiais, deixando uma folga interna de 1 mm e não se movem por 20 segundos. Do plástico resfriado, obtém-se uma junta forte e estanque; deve passar pelo menos 1 hora antes de ser usado sob carga.

Tipos de sistemas de aquecimento autônomos

O ponto chave de um circuito de aquecimento individual é o tipo de combustível utilizado para gerar energia térmica. Nesta base sistemas de aquecimento autônomos são classificados em tipos:

• Gás, operando com gás natural ou liquefeito.
• Elétrico.
• Combustível sólido, no qual se utiliza carvão, xisto combustível, pellets de madeira, lenha como fonte de energia.
• Combustível líquido.

Para reduzir o consumo de energia da linha de aquecimento doméstico, é permitido o uso de vários tipos de combustível, no entanto, isso exigirá caldeiras combinadas especiais.

Tipos de sistema de aquecimento de dois tubos

1. Primeiramente, o sistema é classificado de acordo com o tipo de tanque de expansão. É do tipo fechado e aberto.

• O tipo aberto é usado cada vez menos. Esse tanque é montado apenas no ponto mais alto da tubulação principal de aquecimento. É necessário garantir constantemente que a água não seja derramada. A pressão em tal sistema não é alta.
• Um tanque fechado é um recipiente completamente selado.Graças a uma membrana especial, fornece água para os canos ou a retira. Esta opção é preferível, pois permite que o sistema funcione sob alta pressão. Além disso, o tanque de expansão do tipo fechado não requer supervisão.

2. A próxima qualificação é para a localização de dutos. Há também 2 opções aqui.

• Sistema de aquecimento vertical. É utilizado com sucesso em edifícios com vários pisos. A essência deste método é que os radiadores de cada andar estão conectados a um riser vertical. A vantagem desta conexão é que a possibilidade de bolsas de ar é excluída.
• Sistema de aquecimento horizontal. Nesse caso, os radiadores são conectados a uma tubulação horizontal. Mais frequentemente, essa opção é usada em casas de um andar. Para combater o congestionamento aéreo, é usado um guindaste Mayevsky.

3. O terceiro critério pelo qual o aquecimento de dois tubos é dividido é o método de disposição da fiação.

• Fiação inferior. O tubo que fornece água quente é colocado na parte inferior da casa. Pode ser realizado sob o piso, no porão e assim por diante. O tubo de retorno, com o líquido resfriado, é instalado ainda mais baixo. Os radiadores devem estar acima da caldeira. Isso aumentará o movimento do refrigerante. Além disso, com essa fiação, é feita uma linha de ar superior, que serve para remover o ar da linha.
• Fiação superior. A tubulação com água aquecida é instalada no topo do edifício. Basicamente, esse lugar é um sótão isolado. O tanque de expansão é instalado no ponto mais alto da linha.

Sistema de tubo único

Este esquema é uma solução mais barata e simples para o problema de como instalar corretamente um sistema de aquecimento.A instalação é realizada na forma de um anel fechado, onde todas as baterias são conectadas em série umas às outras, e o refrigerante se move pelas baterias e retorna à caldeira.

Esse esquema permite que você obtenha algumas economias devido à instalação e design simples. No entanto, uma desvantagem significativa muitas vezes faz com que se opte por um sistema de dois tubos. O fato é que o líquido de refrigeração esfria gradualmente no processo de movimentação através de tubos e radiadores. Isso leva ao fato de que no último radiador a água tem uma temperatura mais baixa. Um aumento na potência da caldeira leva a um forte aquecimento das primeiras baterias. Adicionar um certo número de seções na última bateria também não é eficaz. Isso causa algum inconveniente, muitas vezes os proprietários recusam a fiação simples e barata de um tubo.

Uma bomba para circulação forçada do refrigerante ajuda a resolver o problema desse plano. O dispositivo é conectado à caldeira e o líquido se movimenta pelo sistema, praticamente sem alterar a temperatura.

No entanto, isso também tem suas desvantagens:

• Em primeiro lugar, a compra de uma bomba é um custo adicional, o que leva a um aumento no custo de instalação de um sistema de aquecimento em uma casa particular.
• A bomba deve ser conectada à fonte de alimentação, o que causa um aumento no consumo de eletricidade.
• A dependência da eletricidade torna a bomba ineficiente durante uma queda de energia, portanto, não há luz - não há calor na sala.

Qual esquema é melhor escolher

A seleção da fiação é realizada levando em consideração muitos fatores - a área e o número de andares de uma casa particular, o orçamento alocado, a disponibilidade de sistemas adicionais, a confiabilidade do fornecimento de energia e assim por diante.Aqui estão algumas diretrizes gerais para a escolha:

1. Se você planeja coletar aquecimento, é melhor ficar em um sistema de ombro de dois tubos. Ela perdoa muitos erros aos iniciantes e funcionará, apesar dos erros cometidos.
2. Com altos requisitos para o interior das salas, tome como base o tipo de fiação do coletor. Esconda o pente no armário, separe as linhas sob a mesa. Em uma mansão de dois ou três andares, é aconselhável instalar vários pentes - um por andar.
3. Quedas de energia frequentes não deixam escolha - você precisa montar um circuito com circulação natural (fluxo por gravidade).
4. O sistema Tichelman é adequado em edifícios com grande área e número de painéis de aquecimento. A montagem do loop em edifícios pequenos não é financeiramente viável.
5. Para uma pequena casa de campo ou banho, uma opção de fiação sem saída com tubulação aberta é perfeita.

Se a casa for planejada para ser aquecida com radiadores, piso aquecido e aquecedores de água, vale a pena adotar uma opção de fiação sem saída ou coletor. Esses dois esquemas são facilmente combinados com outros equipamentos de aquecimento.