Características do dispositivo do sistema de aquecimento com circulação forçada

Tipos de circulação forçada de transportador de calor no aquecimento

O uso de esquemas de aquecimento de circulação forçada em casas de dois andares é usado devido ao comprimento das linhas do sistema (mais de 30 m). Este método é realizado usando uma bomba de circulação que bombeia o líquido do circuito.Ele é montado na entrada do aquecedor, onde a temperatura do líquido refrigerante é a mais baixa.

Com um circuito fechado, o grau de pressão que a bomba desenvolve não depende do número de andares e da área do edifício. A velocidade do fluxo de água torna-se maior, portanto, ao passar pelas linhas de tubulação, o refrigerante não esfria muito. Isso contribui para uma distribuição mais uniforme do calor em todo o sistema e o uso de um gerador de calor em modo econômico.

O tanque de expansão pode estar localizado não apenas no ponto mais alto do sistema, mas também próximo à caldeira. Para aperfeiçoar o circuito, os designers introduziram nele um coletor acelerador. Agora, se houver uma queda de energia e a subsequente parada da bomba, o sistema continuará funcionando no modo de convecção.

• com um tubo
• dois;
• colecionador.

Cada um pode ser montado por você ou convidar especialistas.

Variante do esquema com um tubo

Válvulas de desligamento também são montadas na entrada da bateria, que serve para regular a temperatura da sala, bem como necessária na substituição de equipamentos. Uma válvula de purga de ar é instalada na parte superior do radiador.

Válvula da bateria

Para aumentar a uniformidade da distribuição de calor, os radiadores são instalados ao longo da linha de desvio. Se você não usar esse esquema, precisará selecionar baterias de diferentes capacidades, levando em consideração a perda de transportador de calor, ou seja, quanto mais longe da caldeira, mais seções.

O uso de válvulas de fechamento é opcional, mas sem elas, a manobrabilidade de todo o sistema de aquecimento é reduzida. Se necessário, você não poderá desconectar o segundo ou o primeiro andar da rede para economizar combustível.

Para fugir da distribuição desigual do transportador de calor, são usados ​​esquemas com dois tubos.

• fim da linha;
• passagem;
• colecionador.

Opções para esquemas sem saída e de passagem

A opção associada facilita o controle do nível de calor, mas é necessário aumentar o comprimento da tubulação.

O circuito coletor é reconhecido como o mais eficaz, o que permite levar um tubo separado para cada radiador. O calor é distribuído uniformemente. Há um menos - o alto custo do equipamento, à medida que a quantidade de consumíveis aumenta.

Esquema de aquecimento horizontal do coletor

Existem também opções verticais para fornecer o transportador de calor, que são encontrados com a fiação inferior e superior. No primeiro caso, o dreno com o fornecimento de um transportador de calor passa pelos pisos, no segundo, o riser sobe da caldeira para o sótão, onde os tubos são encaminhados para os elementos de aquecimento.

Layout vertical

As casas de dois andares podem ter uma área muito diferente, variando de algumas dezenas a centenas de metros quadrados. Eles também diferem na localização dos quartos, na presença de dependências e varandas aquecidas, na posição dos pontos cardeais. Focando nesses e em muitos outros fatores, você deve decidir sobre a circulação natural ou forçada do refrigerante.

Um esquema simples para a circulação de um refrigerante em uma casa particular com sistema de aquecimento com circulação natural.

Os esquemas de aquecimento com circulação natural do líquido de refrigeração distinguem-se pela sua simplicidade. Aqui, o refrigerante se move pelos tubos sozinho, sem a ajuda de uma bomba de circulação - sob a influência do calor, sobe, entra nos tubos, é distribuído pelos radiadores, esfria e entra no tubo de retorno para voltar para a caldeira. Ou seja, o refrigerante se move por gravidade, obedecendo às leis da física.

Esquema de um sistema de aquecimento fechado de dois tubos de uma casa de dois andares com circulação forçada

• Aquecimento mais uniforme de toda a casa;
• Seções horizontais significativamente mais longas (dependendo da potência da bomba utilizada, pode atingir várias centenas de metros);
• Possibilidade de conexão mais eficiente de radiadores (por exemplo, na diagonal);
• Possibilidade de montar acessórios e curvas adicionais sem risco de queda de pressão abaixo do limite mínimo.

Assim, em casas modernas de dois andares, é melhor usar sistemas de aquecimento com circulação forçada. Também é possível instalar um bypass, que o ajudará a escolher entre circulação forçada ou natural para selecionar a opção mais ideal. Optamos por sistemas coercitivos, por serem mais eficazes.

A circulação forçada tem algumas desvantagens - é a necessidade de comprar uma bomba de circulação e o aumento do nível de ruído associado à sua operação.

Sistemas com indução artificial do movimento do refrigerante

Esquemas de um sistema de aquecimento aberto com uma bomba, em qualquer caso, implicam o uso de um dispositivo apropriado. Isso permite aumentar a velocidade de movimento do líquido e reduzir o tempo para aquecer a casa. O fluxo de refrigerante neste caso se move a uma velocidade de cerca de 0,7 m/s, de modo que a transferência de calor se torna mais eficiente e todas as seções do sistema de fornecimento de calor são aquecidas igualmente.

Ao instalar um sistema de aquecimento do tipo aberto com bomba, vários recursos devem ser considerados:

• A presença de uma bomba de circulação embutida requer conexão com o sistema de alimentação.Para operação ininterrupta durante uma queda de energia de emergência, recomenda-se instalar a bomba no bypass.
• O equipamento de bombeamento deve ser colocado no tubo de retorno em frente à entrada da caldeira, a uma distância de até 1,5 metros da mesma.
• A bomba colide com a tubulação, levando em consideração a direção do movimento do refrigerante.

informações gerais

Momentos básicos

A ausência de bomba de circulação e elementos geralmente móveis e um circuito fechado, em que a quantidade de suspensões e sais minerais é finita, tornam a vida útil deste tipo de sistema de aquecimento muito longa. Ao usar tubos galvanizados ou de polímero e radiadores bimetálicos - pelo menos meio século.
A circulação de aquecimento natural significa uma queda de pressão bastante pequena. Tubos e aparelhos de aquecimento inevitavelmente fornecem uma certa resistência ao movimento do refrigerante. É por isso que o raio recomendado do sistema de aquecimento de interesse para nós é estimado em cerca de 30 metros. Claramente, isso não significa que, com um raio de 32 metros, a água congele - a fronteira é bastante arbitrária.
A inércia do sistema será bastante grande. Podem decorrer várias horas entre o acendimento ou arranque da caldeira e a estabilização da temperatura em todas as divisões aquecidas. As razões são claras: a caldeira terá que aquecer o trocador de calor e só então a água começará a circular, e lentamente.
Todas as seções horizontais das tubulações são feitas com inclinação obrigatória na direção do movimento da água. Assegurará o livre movimento da água de resfriamento por gravidade com resistência mínima.

O que não é menos importante - neste caso, todos os plugues de ar serão forçados a sair para o ponto superior do sistema de aquecimento, onde o tanque de expansão está montado - selado, com ventilação de ar ou aberto.

Todo o ar será coletado no topo.

Autorregulação

O aquecimento doméstico com circulação natural é um sistema auto-regulador. Quanto mais frio estiver na casa, mais rápido o refrigerante circula. Como funciona?

O fato é que a pressão de circulação depende de:

Diferenças de altura entre a caldeira e o aquecedor inferior. Quanto mais baixa a caldeira estiver em relação ao radiador inferior, mais rápido a água transbordará por gravidade. O princípio dos vasos comunicantes, lembra? Este parâmetro é estável e inalterado durante a operação do sistema de aquecimento.

O diagrama demonstra claramente o princípio de funcionamento do aquecimento.

Com uma queda na temperatura do refrigerante, sua densidade aumenta e começa a deslocar rapidamente a água aquecida da parte inferior do circuito.

Taxa de circulação

Além da pressão, a taxa de circulação do refrigerante será determinada por vários outros fatores.

• Diâmetro do tubo de fiação. Quanto menor a seção interna do tubo, maior será a resistência que ele proporcionará ao movimento do fluido nele. É por isso que para a fiação no caso de circulação natural, são usados ​​tubos com diâmetro deliberadamente superdimensionado - DN32 - DN40.
• Material do tubo. O aço (especialmente corroído e coberto de depósitos) resiste ao fluxo várias vezes mais do que, por exemplo, um tubo de polipropileno com a mesma seção transversal.
• O número e o raio das voltas. Portanto, a fiação principal é melhor feita o mais reto possível.
• A presença, número e tipo de válvulas, várias arruelas de retenção e transições de diâmetro do tubo.

Cada válvula, cada curva causa uma queda de pressão.

É precisamente pela abundância de variáveis ​​que um cálculo preciso de um sistema de aquecimento com circulação natural é extremamente raro e dá resultados muito aproximados. Na prática, basta usar as recomendações já dadas.

Formas de circulação de água em sistemas de aquecimento

O movimento do fluido ao longo de um circuito fechado (contornos) pode ocorrer de modo natural ou forçado. A água aquecida pela caldeira de aquecimento corre para as baterias. Esta parte do circuito de aquecimento é chamada de curso de avanço (corrente). Uma vez nas baterias, o refrigerante arrefece e é enviado de volta à caldeira para aquecimento. Esse intervalo da rota fechada é chamado reverso (atual). Para acelerar a circulação do refrigerante ao longo do circuito, são usadas bombas de circulação especiais, cortadas na tubulação no "retorno". São produzidos modelos de caldeiras de aquecimento, cujo projeto prevê a presença de tal bomba.

Circulação natural do refrigerante

Com a circulação natural, o movimento da água no sistema se dá por gravidade. Isso é possível devido ao efeito físico que ocorre quando a densidade da água muda. A água quente tem uma densidade mais baixa. O líquido que vai no sentido inverso tem alta densidade e, portanto, desloca facilmente a água que já aqueceu na caldeira. O refrigerante quente sobe pelo riser e, em seguida, é distribuído ao longo de linhas horizontais, desenhadas em uma ligeira inclinação de não mais que 3-5 graus.A presença de um declive e permite o movimento do fluido através das tubulações por gravidade.

O esquema de aquecimento, baseado na circulação natural do refrigerante, é o mais simples e, portanto, fácil de implementar na prática. Além disso, neste caso, nenhuma outra comunicação é necessária. No entanto, esta opção é adequada apenas para casas particulares de pequena área, pois o comprimento do circuito é limitado a 30 metros. As desvantagens incluem a necessidade de instalação de tubos de maior diâmetro, bem como baixa pressão no sistema.

Circulação forçada do refrigerante

Em sistemas de aquecimento autônomos com circulação forçada de água (refrigerante) em circuito fechado, é obrigatória uma bomba de circulação, que fornece um fluxo acelerado de água aquecida para as baterias e água resfriada para o aquecedor. O movimento da água é possível devido à diferença de pressão que ocorre entre o fluxo direto e reverso do refrigerante.

Ao instalar este sistema, não é necessário observar a inclinação da tubulação. Esta é uma vantagem, mas uma desvantagem significativa reside na dependência energética de tal sistema de aquecimento. Portanto, em caso de falta de energia em uma casa particular, deve haver um gerador (mini-central elétrica) que garanta o funcionamento do sistema de aquecimento em caso de emergência.

Um esquema com circulação forçada de água como transportador de calor pode ser usado ao instalar o aquecimento em uma casa de qualquer tamanho. Neste caso, uma bomba de potência adequada é selecionada e sua alimentação ininterrupta é garantida.

Sistema de dois tubos com fiação inferior

Em seguida, consideraremos os sistemas de dois tubos, que se distinguem pelo fato de fornecerem uma distribuição uniforme do calor, mesmo nas maiores residências com muitos cômodos. É o sistema de dois tubos usado para aquecer edifícios de vários andares, nos quais há muitos apartamentos e instalações não residenciais - aqui esse esquema funciona muito bem. Vamos considerar esquemas para casas particulares.

Sistema de aquecimento de dois tubos com fiação inferior.

Um sistema de aquecimento de dois tubos consiste em tubos de alimentação e retorno. Os radiadores são instalados entre eles - a entrada do radiador é conectada ao tubo de alimentação e a saída ao tubo de retorno. O que dá?

• Distribuição uniforme de calor em todas as instalações.
• Possibilidade de regular a temperatura nos quartos bloqueando total ou parcialmente os radiadores individuais.
• Possibilidade de aquecimento de casas particulares de vários andares.

Existem dois tipos principais de sistemas de dois tubos - com fiação inferior e superior. Para começar, consideraremos um sistema de dois tubos com uma fiação inferior.

A fiação inferior é usada em muitas residências particulares, pois permite tornar o aquecimento menos visível. Os tubos de alimentação e retorno passam aqui um ao lado do outro, sob os radiadores ou mesmo nos pisos. O ar é removido através de torneiras especiais de Mayevsky. Esquemas de aquecimento em uma casa particular feita de polipropileno geralmente fornecem apenas essa fiação.

Vantagens e desvantagens de um sistema de dois tubos com fiação inferior

Ao instalar o aquecimento com fiação inferior, podemos esconder os tubos no chão.

Vamos ver quais são os recursos positivos dos sistemas de dois tubos com fiação inferior.

• A possibilidade de mascarar tubos.
• A possibilidade de usar radiadores com conexão inferior - isso simplifica um pouco a instalação.
• As perdas de calor são minimizadas.

A capacidade de, pelo menos parcialmente, tornar o aquecimento menos visível atrai muitas pessoas. No caso da fiação inferior, temos dois tubos paralelos alinhados com o piso. Se desejado, podem ser colocados sob os pisos, prevendo essa possibilidade ainda na fase de conceção do sistema de aquecimento e desenvolvimento de um projeto para a construção de uma casa particular.

Se você usar radiadores com conexão inferior, será possível ocultar quase completamente todos os tubos nos pisos - os radiadores são conectados aqui usando nós especiais.

Quanto às desvantagens, são a necessidade de remoção manual regular do ar e a necessidade de usar uma bomba de circulação.

Recursos de montagem de um sistema de dois tubos com fiação inferior

Fixadores de plástico para tubos de aquecimento de diferentes diâmetros.

Para montar o sistema de aquecimento de acordo com este esquema, é necessário colocar os tubos de alimentação e retorno ao redor da casa. Para esses fins, existem fixadores de plástico especiais à venda. Se forem utilizados radiadores com conexão lateral, fazemos uma derivação do tubo de alimentação até o orifício lateral superior e levamos o refrigerante pelo orifício lateral inferior, direcionando-o para o tubo de retorno. Colocamos saídas de ar ao lado de cada radiador. A caldeira neste esquema é instalada no ponto mais baixo.

Ele usa uma conexão diagonal de radiadores, o que aumenta sua transferência de calor. A conexão inferior dos radiadores reduz a produção de calor.

Esse esquema é mais frequentemente fechado, usando um tanque de expansão selado.A pressão no sistema é criada usando uma bomba de circulação. Se você precisar aquecer uma casa particular de dois andares, colocamos tubos nos andares superior e inferior, após o que criamos uma conexão paralela de ambos os andares à caldeira de aquecimento.

A diferença entre sistemas de um tubo e dois tubos

Os sistemas de aquecimento de água são divididos em dois tipos principais - são de tubo único e de dois tubos. As diferenças entre esses esquemas estão no método de conectar as baterias de transferência de calor à rede.

A rede de aquecimento de tubo único é um circuito de anel fechado. A tubulação é colocada da unidade de aquecimento, os radiadores são conectados a ela em série e levam de volta à caldeira.

O aquecimento com uma linha é simplesmente montado e não possui um grande número de componentes, portanto, pode economizar significativamente na instalação.

Os circuitos de aquecimento de tubo único com movimento natural do refrigerante são adequados apenas com fiação superior. Uma característica - nos esquemas existem risers da linha de abastecimento, mas não há risers para o retorno

O movimento do refrigerante do aquecimento de dois tubos é realizado ao longo de duas rodovias. O primeiro serve para fornecer o refrigerante quente do dispositivo de aquecimento para os circuitos de liberação de calor, o segundo - para drenar a água resfriada para a caldeira.

As baterias de aquecimento são conectadas em paralelo - o líquido aquecido entra em cada uma delas diretamente do circuito de alimentação, portanto, tem quase a mesma temperatura.

No radiador, o refrigerante libera energia e esfria no circuito de saída - o "retorno". Esse esquema requer o dobro do número de conexões, tubos e conexões, no entanto, permite organizar estruturas ramificadas complexas e reduzir os custos de aquecimento devido ao ajuste individual dos radiadores.

O sistema de dois tubos aquece efetivamente grandes áreas e edifícios de vários andares. Em casas baixas (1-2 andares) com uma área inferior a 150 m², é mais conveniente organizar o fornecimento de calor de um tubo do ponto de vista estético e econômico.

O esquema de dois tubos para conectar radiadores não é amplamente utilizado no fornecimento individual de calor de casas particulares, pois é mais difícil de instalar e manter. Além disso, o dobro do número de tubos parece antiestético

Características da fiação de tubo único

É bastante simples instalar todos os detalhes do sistema dentro da casa. Neste caso, começa no ponto de abastecimento de água e termina no equipamento de aquecimento. A conexão diagonal é a mais eficaz, por isso é escolhida com mais frequência. Um tanque de expansão deve ser colocado no edifício.

Há também uma opção mais simples que é fácil de implementar por conta própria. Nesse caso, é necessário colocar a porta no lance de escadas. Isso isolará os pisos uns dos outros. Esta opção é bastante eficaz, embora não muito estética.

Adendo! Antes da fiação, é necessário estudar vários esquemas. Então será muito mais fácil decidir sobre a escolha do sistema.

2 Requisitos para arranjo e operação

De acordo com os recursos de design, os dispositivos de dois tubos são um pouco mais complicados e mais caros. Mas isso é justificado por algumas vantagens que cobrem as deficiências da versão de tubo único. A água é aquecida a uma temperatura uniforme e, em seguida, flui simultaneamente para todos os aparelhos.Por sua vez, o refrigerante resfriado é retornado pelo tubo de retorno e não passa pelo próximo radiador.

Ao equipar um sistema de aquecimento aberto com uma bomba e um tanque de expansão, é necessário destacar várias regras e requisitos para o trabalho a seguir. Eles são os seguintes:

1. 1. Na fase de instalação, a instalação da caldeira deve ser fixada no ponto mais baixo da linha e o tanque de expansão no mais alto.
2. 2. Idealmente, a caldeira deve estar localizada no sótão. Durante o período frio, o tanque e o riser de suprimento precisam ser isolados.
3. 3. Ao assentar a rodovia, deve-se evitar um grande número de curvas, elementos de conexão e formas.
4. 4. Em sistemas gravitacionais, a circulação do refrigerante é realizada em baixa velocidade - não mais que 0,1-0,3 m por segundo. Por isso, é necessário aquecer a água aos poucos, evitando ferver. Caso contrário, a vida útil dos tubos será significativamente reduzida.
5. 5. Se o sistema de aquecimento não estiver em operação durante a estação fria, é melhor drenar o líquido de arrefecimento. Esta abordagem evitará danos prematuros às tubulações, radiadores e caldeira.
6. 6. O volume de refrigerante no tanque de expansão deve ser monitorado e reposto à medida que o líquido se esgota. Se isso não for feito, o risco de bolsas de ar aumentará, o que reduzirá a eficiência dos radiadores.
7. 7. A melhor opção para refrigerante é a água. O fato é que o anticongelante contém substâncias tóxicas em sua composição e, ao interagir com a atmosfera, podem prejudicar a saúde humana. Este tipo de líquido pode ser utilizado quando não for possível drenar o líquido refrigerante durante o período frio.

Os padrões de projeto atuais são regulamentados pelo SNiP número 2.04.01-85. Em circuitos com circulação gravitacional de líquido, o diâmetro da seção do tubo é significativamente maior do que em sistemas com bomba.

Circulação por gravidade

Em sistemas onde o refrigerante circula naturalmente, não há mecanismos para promover o movimento do fluido. O processo é realizado devido à expansão do refrigerante aquecido. Para que esse tipo de esquema funcione de maneira eficaz, é instalado um riser de aceleração com altura de 3,5 metros ou mais.

O principal no sistema de aquecimento com circulação natural do líquido tem algumas restrições de comprimento, em particular, não deve exceder 30 metros. Portanto, esse fornecimento de calor pode ser usado em pequenos edifícios; nesse caso, as casas são consideradas a melhor opção, cuja área não excede 60 m2. A altura da casa e o número de andares também são de grande importância na instalação de um riser acelerador. Mais um fator deve ser levado em consideração, em um sistema de aquecimento do tipo circulação natural, o refrigerante deve ser aquecido a uma determinada temperatura; no modo de baixa temperatura, a pressão necessária não é criada.

O esquema com o movimento gravitacional de um fluido tem algumas possibilidades:

• Combinação com sistemas de piso radiante. Neste caso, uma bomba de circulação é instalada no circuito de água que leva aos elementos de aquecimento. O restante da operação é realizado no modo usual, sem parar, mesmo na ausência de fonte de alimentação.
• Trabalho de caldeira. O dispositivo é instalado na parte superior do sistema, mas em um nível mais baixo do que o tanque de expansão.Em alguns casos, uma bomba é instalada na caldeira para que funcione sem problemas. No entanto, deve-se entender que em tal situação o sistema fica forçado, o que torna necessário instalar uma válvula de retenção para evitar a recirculação do fluido.

informações gerais

Momentos básicos

A ausência de bomba de circulação e elementos geralmente móveis e um circuito fechado, em que a quantidade de suspensões e sais minerais é finita, tornam a vida útil deste tipo de sistema de aquecimento muito longa. Ao usar tubos galvanizados ou de polímero e radiadores bimetálicos - pelo menos meio século.
A circulação de aquecimento natural significa uma queda de pressão bastante pequena. Tubos e aparelhos de aquecimento inevitavelmente fornecem uma certa resistência ao movimento do refrigerante. É por isso que o raio recomendado do sistema de aquecimento de interesse para nós é estimado em cerca de 30 metros. Claramente, isso não significa que, com um raio de 32 metros, a água congele - a fronteira é bastante arbitrária.
A inércia do sistema será bastante grande. Podem decorrer várias horas entre o acendimento ou arranque da caldeira e a estabilização da temperatura em todas as divisões aquecidas. As razões são claras: a caldeira terá que aquecer o trocador de calor e só então a água começará a circular, e lentamente.
Todas as seções horizontais das tubulações são feitas com inclinação obrigatória na direção do movimento da água. Assegurará o livre movimento da água de resfriamento por gravidade com resistência mínima.

O que não é menos importante - neste caso, todos os plugues de ar serão forçados a sair para o ponto superior do sistema de aquecimento, onde o tanque de expansão está montado - selado, com ventilação de ar ou aberto.

Todo o ar será coletado no topo.

Autorregulação

O aquecimento doméstico com circulação natural é um sistema auto-regulador. Quanto mais frio estiver na casa, mais rápido o refrigerante circula. Como funciona?

O fato é que a pressão de circulação depende de:

Diferenças de altura entre a caldeira e o aquecedor inferior. Quanto mais baixa a caldeira estiver em relação ao radiador inferior, mais rápido a água transbordará por gravidade. O princípio dos vasos comunicantes, lembra? Este parâmetro é estável e inalterado durante a operação do sistema de aquecimento.

O diagrama demonstra claramente o princípio de funcionamento do aquecimento.

Curioso: é por isso que a caldeira de aquecimento é recomendada para ser instalada no porão ou o mais baixo possível dentro de casa. No entanto, o autor viu um sistema de aquecimento funcionando perfeitamente em que o trocador de calor no forno do forno era visivelmente mais alto que os radiadores. O sistema estava totalmente operacional.

Diferenças na densidade da água na saída da caldeira e na tubulação de retorno. O que, é claro, é determinado pela temperatura da água. E é precisamente graças a esta característica que o aquecimento natural torna-se auto-regulado: assim que a temperatura na divisão diminui, os aquecedores arrefecem.

Com uma queda na temperatura do refrigerante, sua densidade aumenta e começa a deslocar rapidamente a água aquecida da parte inferior do circuito.

Taxa de circulação

Além da pressão, a taxa de circulação do refrigerante será determinada por vários outros fatores.

• Diâmetro do tubo de fiação. Quanto menor a seção interna do tubo, maior será a resistência que ele proporcionará ao movimento do fluido nele. É por isso que para a fiação no caso de circulação natural, são usados ​​tubos com diâmetro deliberadamente superdimensionado - DN32 - DN40.
• Material do tubo. O aço (especialmente corroído e coberto de depósitos) resiste ao fluxo várias vezes mais do que, por exemplo, um tubo de polipropileno com a mesma seção transversal.
• O número e o raio das voltas. Portanto, a fiação principal é melhor feita o mais reto possível.
• A presença, quantidade e tipo de válvulas. uma variedade de arruelas de retenção e transições de diâmetro de tubo.

Cada válvula, cada curva causa uma queda de pressão.

É precisamente pela abundância de variáveis ​​que um cálculo preciso de um sistema de aquecimento com circulação natural é extremamente raro e dá resultados muito aproximados. Na prática, basta usar as recomendações já dadas.

Classificação dos sistemas de aquecimento de água de acordo com o princípio de operação

De acordo com o princípio de operação, o aquecimento tem circulação natural e forçada do refrigerante.

Com circulação natural

Usado para aquecer uma pequena casa. O refrigerante se move através dos tubos devido à convecção natural.

Foto 1. Esquema de um sistema de aquecimento de água com circulação natural. Os tubos devem ser instalados em uma ligeira inclinação.

De acordo com as leis da física, um líquido quente sobe. A água, aquecida na caldeira, sobe, após o que desce através de tubos até o último radiador do sistema. Arrefecendo, a água entra no tubo de retorno e regressa à caldeira.

O uso de sistemas que operam com a ajuda da circulação natural requer a criação de uma inclinação - isso simplifica o movimento do refrigerante. O comprimento do tubo horizontal não pode exceder 30 metros - a distância do radiador mais externo do sistema até a caldeira.

Tais sistemas atraem com seu baixo custo, não são necessários equipamentos adicionais, praticamente não fazem barulho quando funcionam. A desvantagem é que os tubos precisam de um diâmetro grande e devem ser colocados o mais uniformemente possível (quase não há pressão de refrigerante neles). É impossível aquecer um grande edifício.

Esquema de circulação forçada

O esquema usando a bomba é mais complicado. Aqui, além das baterias de aquecimento, é instalada uma bomba de circulação que move o líquido refrigerante através do sistema de aquecimento. Tem pressão mais alta, então:

• É possível colocar tubos com curvas.
• É mais fácil aquecer grandes edifícios (mesmo vários andares).
• Adequado para tubos pequenos.

Foto 2. Esquema de um sistema de aquecimento com circulação forçada. Uma bomba é usada para mover o refrigerante através dos tubos.

Muitas vezes, esses sistemas são fechados, o que elimina a entrada de ar nos aquecedores e no refrigerante - a presença de oxigênio leva à corrosão do metal. Em tal sistema, são necessários tanques de expansão fechados, que são complementados com válvulas de segurança e dispositivos de ventilação. Eles aquecerão uma casa de qualquer tamanho e são mais confiáveis ​​​​em operação.

Métodos de montagem

Para uma pequena casa composta por 2-3 quartos, é usado um sistema de tubo único. O refrigerante se move sequencialmente por todas as baterias, chega ao último ponto e retorna pelo tubo de retorno de volta à caldeira. As baterias se conectam por baixo. A desvantagem é que os quartos distantes aquecem pior, pois recebem um refrigerante levemente resfriado.

Os sistemas de dois tubos são mais perfeitos - um tubo é colocado no radiador distante e são feitas torneiras para o resto dos radiadores.O refrigerante na saída dos radiadores entra no tubo de retorno e se move para a caldeira. Esse esquema aquece uniformemente todas as salas e permite desligar radiadores desnecessários, mas a principal desvantagem é a complexidade da instalação.

Aquecimento do coletor

A principal desvantagem de um sistema de um e dois tubos é o resfriamento rápido do refrigerante; o sistema de conexão do coletor não tem essa desvantagem.

Foto 3. Sistema de aquecimento do coletor de água. Uma unidade de distribuição especial é usada.

O principal elemento e base do aquecimento do coletor é uma unidade de distribuição especial, popularmente chamada de pente. Acessórios hidráulicos especiais necessários para a distribuição do refrigerante através de linhas separadas e anéis independentes, uma bomba de circulação, dispositivos de segurança e um tanque de expansão.

O conjunto do coletor para um sistema de aquecimento de dois tubos consiste em 2 partes:

• Entrada - está conectado a um dispositivo de aquecimento, onde recebe e distribui refrigerante quente pelos circuitos.
• Tomada - conectada aos tubos de retorno dos circuitos, é necessário coletar o refrigerante resfriado e fornecê-lo à caldeira.

A principal diferença entre o sistema coletor é que qualquer bateria da casa é conectada de forma independente, o que permite ajustar a temperatura de cada uma ou desligá-la. Às vezes, é usada fiação mista: vários circuitos são conectados independentemente ao coletor, mas dentro do circuito as baterias são conectadas em série.

O refrigerante fornece calor às baterias com perdas mínimas, a eficiência desse sistema aumenta, o que permite usar uma caldeira de menos potência e gastar menos combustível.

Mas o sistema de aquecimento do coletor não é isento de desvantagens, incluindo:

• Consumo de tubos.Você precisará gastar 2-3 vezes mais tubo do que ao conectar baterias em série.
• A necessidade de instalar bombas de circulação. Requer alta pressão no sistema.
• Dependência energética. Não use onde possa haver falta de energia.

Nós mesmos calculamos um sistema de aquecimento de tubo único

As principais etapas no cálculo do aquecimento de água:

• cálculo da potência necessária da caldeira;
• cálculo da potência de todos os dispositivos de aquecimento que serão conectados ao sistema;
• dimensionamento da tubulação.

Cálculo de potência da caldeira

Os indicadores de potência da caldeira são calculados levando em consideração a perda de calor pelos pisos, paredes e telhado da casa

Ao determinar a potência, você precisa prestar atenção à área da superfície, ao material de fabricação, bem como à diferença de temperaturas fora e dentro da sala durante o aquecimento da casa

Cálculo da energia da bateria e do tamanho do tubo

Você pode calcular o diâmetro do tubo necessário da seguinte forma:

• Determine a pressão de circulação, que depende da altura e comprimento dos tubos, bem como da diferença de temperatura do líquido na saída da caldeira;
• calcule a perda de pressão em trechos retos, curvas e em cada dispositivo de aquecimento.

É muito difícil para uma pessoa sem conhecimento especial realizar esses cálculos, bem como calcular todo o esquema de aquecimento com circulação natural. Um pequeno erro levará a enormes perdas de calor. Portanto, é melhor confiar os cálculos e a instalação subsequente do sistema de aquecimento a especialistas.

Como instalar o aquecimento corretamente

Para que o sistema de aquecimento acabado com circulação natural funcione corretamente e com eficiência, é importante seguir certas regras ao instalá-lo.

Em geral, o esquema de instalação é assim:

• Os radiadores de aquecimento devem ser instalados sob as janelas, preferencialmente no mesmo nível e com os recuos necessários.
• Em seguida, instale o gerador de calor, ou seja, a caldeira selecionada.
• Monte o tanque de expansão.
• Os tubos são colocados e os elementos previamente fixados são unidos em um único sistema.
• O circuito de aquecimento é enchido com água e é realizada uma verificação preliminar do aperto das conexões.
• A etapa final é iniciar a caldeira de aquecimento. Se tudo funcionar corretamente, a casa estará quente.

Preste atenção em algumas nuances:

1. A caldeira deve estar localizada no ponto mais baixo do sistema.
2. As tubagens devem ser instaladas com inclinação para o caudal de retorno.
3. Deve haver o menor número de voltas possível na tubulação.
4. Para aumentar a eficiência do aquecimento, são necessários tubos de grande diâmetro.

Esperamos que este artigo seja útil para você e você possa montar independentemente um sistema de aquecimento sem bomba de circulação em sua casa de campo.

Ferradura teórica - como funciona a gravidade

A circulação natural da água nos sistemas de aquecimento funciona por gravidade. Como isso acontece:

1. Pegamos um recipiente aberto, enchemos com água e começamos a aquecê-lo. A opção mais primitiva é uma panela no fogão a gás.
2. A temperatura da camada líquida inferior aumenta, a densidade diminui. A água fica mais leve.
3. Sob a influência da gravidade, a camada superior mais pesada afunda para o fundo, deslocando a água quente menos densa. A circulação natural do fluido começa, chamada de convecção.

Exemplo: se você aquecer 1 m³ de água de 50 a 70 graus, ela ficará 10,26 kg mais leve (abaixo, veja a tabela de densidades em várias temperaturas).Se o aquecimento continuar a 90 ° C, o cubo de líquido perderá 12,47 kg, embora o delta da temperatura permaneça o mesmo - 20 ° C. Conclusão: quanto mais próxima a água estiver do ponto de ebulição, mais ativa será a circulação.

Da mesma forma, o refrigerante circula por gravidade através da rede de aquecimento doméstico. A água aquecida pela caldeira perde peso e é empurrada para cima pelo refrigerante resfriado que retornou dos radiadores. A velocidade do fluxo em uma diferença de temperatura de 20–25 °C é de apenas 0,1…0,25 m/s versus 0,7…1 m/s em sistemas de bombeamento modernos.

A baixa velocidade de movimento do fluido ao longo de rodovias e dispositivos de aquecimento causa as seguintes consequências:

1. As baterias têm tempo para liberar mais calor e o refrigerante esfria de 20 a 30 °C. Em uma rede de aquecimento convencional com uma bomba e um tanque de expansão de membrana, a temperatura cai de 10 a 15 graus.
2. Assim, a caldeira deve produzir mais energia térmica após o arranque do queimador. Manter o gerador a uma temperatura de 40 ° C é inútil - a corrente diminuirá até o limite, as baterias ficarão frias.
3. Para fornecer a quantidade necessária de calor aos radiadores, é necessário aumentar a área de fluxo dos tubos.
4. Conexões e conexões com alta resistência hidráulica podem piorar ou interromper completamente o fluxo por gravidade. Isso inclui válvulas anti-retorno e de três vias, curvas fechadas de 90° e constrições de tubos.
5. A rugosidade das paredes internas das tubulações não desempenha um grande papel (dentro de limites razoáveis). Baixa velocidade do fluido - baixa resistência ao atrito.
6. Uma caldeira de combustível sólido + sistema de aquecimento por gravidade pode funcionar sem um acumulador de calor e uma unidade de mistura. Devido ao fluxo lento de água, o condensado não se forma na fornalha.

Como você pode ver, existem momentos positivos e negativos no movimento de convecção do refrigerante. O primeiro deve ser usado, o último deve ser minimizado.