Sistema de calefacción cerrado: características de diseño + selección de equipos.

Montaje

• No ahorre demasiado dinero y tiempo en la instalación del sistema de calefacción.
• La calefacción principal incluye 2 tubos. Por un lado, el refrigerante se suministra a los radiadores y por el otro regresa a la caldera.
• La tubería de suministro de agua a las baterías debe ser más alta que la de suministro de agua a la caldera.
• No ahorre en válvulas de radiador, derivaciones y otros dispositivos que mejoran el funcionamiento del sistema de calefacción.
• No permita que la línea tenga esquinas afiladas que puedan crear atascos o resistencia.
• La tubería de suministro debe estar bien aislada, entonces habrá una pérdida de calor mínima.
• El tanque de expansión también debe instalarse en un lugar cálido.

Instalación de calderas. Este es el primer paso. Es mejor cuando está en un lugar separado. Debe haber una buena ventilación para ventilar los productos de la combustión. A su alrededor, es necesario que las paredes y el suelo sean ignífugos. Además, el aparato siempre debe tener libre acceso para un conveniente mantenimiento y control.
Una tubería se desvía de ella al tanque de expansión.
Bomba de circulación. Se monta después de la caldera. Junto con él, se instala un gabinete múltiple con todo el equipo necesario.
Cableado de tuberías. Se llevan a cabo desde la caldera hasta los lugares donde se encuentran las baterías.

En esta etapa, es importante tener mucho cuidado y conectar las tuberías con cuidado.
Conexión de radiadores. 2 tubos están conectados a cada dispositivo. En la parte superior, se monta una tubería que suministra el refrigerante, y en la parte inferior, que lleva el agua enfriada.

Las baterías en sí están montadas debajo de la ventana en los soportes. Desde el alféizar de la ventana, la batería debe estar a una distancia de aproximadamente 100 mm, desde la pared 20-50 mm, desde el piso 100-120 mm. Las válvulas de cierre están montadas a los lados del radiador, gracias a las cuales la batería se apagará sin alterar el funcionamiento de todo el sistema. Después de completar la instalación de los radiadores, verifique cuidadosamente la estanqueidad de sus conexiones con las tuberías.

En la parte superior, se monta una tubería que suministra el refrigerante y en la parte inferior, que lleva el agua enfriada. Las baterías en sí están montadas debajo de la ventana en los soportes. Desde el alféizar de la ventana, la batería debe estar a una distancia de aproximadamente 100 mm, desde la pared 20-50 mm, desde el piso 100-120 mm.Las válvulas de cierre están montadas a los lados del radiador, gracias a las cuales la batería se apagará sin alterar el funcionamiento de todo el sistema. Después de completar la instalación de los radiadores, verifique cuidadosamente la estanqueidad de sus conexiones con las tuberías.

Qué elegir: sistema de calefacción monotubo o bitubo

Sistema de calefacción de dos tubos

Solo hay dos tipos de sistemas de calefacción: monotubo y bitubo. En casas particulares, intentan instalar el sistema de calefacción más eficiente.

Es muy importante no vender demasiado barato, tratando de reducir el costo de comprar e instalar un sistema de calefacción. Proporcionar calor en el hogar es mucho trabajo, y para no tener que reinstalar el sistema, es mejor entenderlo a fondo y hacer ahorros "razonables".

Y para sacar una conclusión sobre cuál de los sistemas es mejor, es necesario comprender el principio de funcionamiento de cada uno de ellos. Habiendo estudiado las ventajas y desventajas de ambos sistemas, tanto desde el punto de vista técnico como desde el punto de vista material, queda claro cómo hacer la mejor elección.

Modernización de sistemas de calefacción monotubo.

Se ha desarrollado una solución técnica que permite regular el funcionamiento de cada calentador individual.

Consiste en la conexión de secciones especiales de cierre (bypasses), que permiten integrar termostatos de radiador automáticos en la calefacción. ¿Qué otros beneficios son posibles con la instalación de bypasses? Hablaremos de esto en detalle más adelante.

Derivación (apariencia)

Diagrama de operación de derivación

La principal ventaja de tal modernización es que en este caso es posible regular la temperatura de calentamiento de cada batería o radiador. Además, puede cerrar completamente el suministro de refrigerante al dispositivo.

Debido a esto, dicho calentador se repara o reemplaza sin apagar todo el sistema.

Bypass es una tubería de derivación equipada con válvulas o grifos. Con la conexión correcta de dichos accesorios al sistema, le permitirá redirigir el flujo de agua a través del elevador, sin pasar por el calentador reparado o reemplazado.

No es difícil comprender que la tarea de instalar dichos dispositivos en el sistema con sus propias manos es casi imposible de resolver, incluso si hay instrucciones detalladas disponibles. En este caso, uno no puede prescindir de la participación de un especialista.

Un sistema de calefacción con un elevador principal debe estar equipado con dispositivos de calefacción que tengan características mejoradas en términos de confiabilidad. Cualquier dispositivo en un sistema de tubería única debe soportar una mayor presión y alta temperatura.

El principio de funcionamiento de un sistema de calefacción de tubería única.

La estructura de calefacción de tubería única consta de una tubería principal única. Suministra el refrigerante a los convectores instalados en serie y lo retira después de trabajar. Al mismo tiempo, la temperatura del líquido disminuye gradualmente hacia el punto final. Un sistema clásico de este tipo no prevé la presencia de controladores de temperatura individuales en las baterías.

El esquema de tubería horizontal de tubería única es una cadena de radiadores conectados a una tubería de calor horizontal. El contorno vertical se utiliza en edificios de varias plantas.

El líquido sube por la tubería principal con la ayuda de una bomba hidráulica y vuelve a bajar superando la cadena de radiadores. Debido a la dilución sucesiva del líquido caliente, los residuos de la planta inferior siempre están más frescos que los de la última.

El esquema vertical y horizontal incluye una caldera, radiadores, un tanque de expansión para estabilización de presión, prevención de sobrecalentamiento de líquidos y golpes de ariete, un sistema de suministro de agua, que incluye válvulas de drenaje, entradas, válvulas y derivaciones.

El bypass es una ruta de fluido de respaldo en caso de una emergencia. Este es un trozo de tubería que conecta las tuberías de suministro y descarga del convector. Bypass permite el uso de baterías con termostatos automáticos, lo que aumenta significativamente la eficiencia de este tipo de calefacción.

El circuito con una conexión inferior proporciona el suministro de líquido al convector desde abajo y funciona solo si hay un colector de aceleración o una bomba hidráulica. Con el suministro superior, el líquido ingresa al radiador desde arriba y sale en diagonal desde la parte inferior. No hay bypass en este esquema.

Características de montaje

La caldera de calefacción está instalada en el sótano o sótano. Aquí también se coloca un tanque de expansión de tipo cerrado. Para una estructura de cableado inferior, la tubería de suministro de calor se coloca a lo largo del piso del primer piso o sótano, y se conecta una tubería principal vertical que va a los pisos superiores.

En un edificio con cableado superior, el líquido se suministra inmediatamente al punto más alto ubicado en el ático o debajo del techo del piso superior. Aquí también se instala un tanque de expansión abierto. Luego, a través de convectores conectados en serie, el líquido residual regresa al dispositivo de calentamiento.

El moderno diseño de tubería única prevé la presencia de tes y derivaciones en el punto de conexión de cada radiador de calefacción.Si se prevé mover el refrigerante por gravedad, la línea debe tener una pendiente de 3-5º por metro lineal de tubería. Si el movimiento del fluido en el sistema es forzado, la pendiente debe ser de 10 mm por metro lineal.

Dado que la bomba hidráulica de circulación funciona a una temperatura no superior a + 60ºС, se monta después del último radiador de calefacción, en la entrada de la línea de retorno a la caldera.

Los convectores están conectados en orden secuencial. Para cada uno, se instala una grúa Mayevsky para liberar aire, una válvula de cierre, un tapón.

Para verificar la confiabilidad de las conexiones, el sistema ensamblado se llena con aire o agua a presión, y solo después de eso, con el refrigerante seleccionado para ajustar los elementos de control.

Ventajas y desventajas

1. Enfriamiento del portador de calor durante el transporte, que no permite un calentamiento uniforme de todas las instalaciones del edificio.
2. El número de refrigerantes en el circuito está limitado a 10. Más unidades harán que el diseño sea ineficiente.
3. Para garantizar el funcionamiento de una estructura de tubería única en un edificio de varios pisos, se requiere una bomba hidráulica potente capaz de bombear agua a través de un circuito de batería. Su trabajo suele ir acompañado de golpes de ariete, por lo que son posibles las fugas.
4. Para aumentar la eficiencia, la instalación de un sistema de tipo de tubería única se lleva a cabo utilizando nodos adicionales. Por ejemplo, se instalan puentes en cada piso para equilibrar la temperatura y se aumenta el número de secciones para convectores en los pisos inferiores.

ventajas:

1. La presencia de derivaciones, válvulas de equilibrado, válvulas de bola y válvulas de corte le permite reparar una unidad dañada sin cerrar todo el circuito.
2. Rentabilidad. La instalación del sistema requiere 2 veces menos materiales.
3. Facilidad de diseño e instalación, lo que también reduce el costo del proyecto.
4. Compacidad.

Sistemas de calentamiento de agua monotubo y bitubo

También existen sistemas de calentamiento de agua monotubo y bitubo. En un sistema de tubería única, los radiadores están conectados al sistema de calefacción en serie, en sistemas de dos tuberías en paralelo.

¡Eso es todo sobre los principios básicos del calentamiento del agua! Calidez para tu hogar.

Varios dibujos visuales diseñados de sistemas de calentamiento de agua:

Sistema cerrado de calentamiento de agua cerrado de dos circuitos con depósito de ACS con Expansomat

Sistema de calentamiento de agua cerrado de dos circuitos cerrado

Sistema de calefacción de circuito único cerrado

Sistema de calefacción de agua abierta con circulación artificial y vaso de expansión

Sistema abierto de calefacción de agua con circulación natural y vaso de expansión

Sistema bitubo con cableado inferior

A continuación, consideraremos los sistemas de dos tubos, que se distinguen por el hecho de que proporcionan una distribución uniforme del calor incluso en los hogares más grandes con muchas habitaciones. Es el sistema de dos tuberías que se usa para calentar edificios de varios pisos, en los que hay muchos apartamentos y locales no residenciales; aquí, este esquema funciona muy bien. Consideraremos esquemas para casas privadas.

Sistema de calefacción bitubo con cableado inferior.

Un sistema de calefacción de dos tubos consiste en un suministro y retorno de tuberías. Los radiadores se instalan entre ellos: la entrada del radiador está conectada a la tubería de suministro y la salida a la tubería de retorno. ¿Qué da?

• Distribución uniforme del calor en todo el local.
• Posibilidad de controlar la temperatura ambiente apagando total o parcialmente los radiadores individuales.
• Posibilidad de calentar casas privadas de varios pisos.

Hay dos tipos principales de sistemas de dos tubos: con cableado inferior y superior. Para empezar, consideraremos un sistema de dos tubos con un cableado inferior.

El cableado más bajo se usa en muchas casas privadas, ya que le permite hacer que la calefacción sea menos visible. Las tuberías de suministro y retorno pasan aquí una al lado de la otra, debajo de los radiadores o incluso en los pisos. El aire se elimina a través de grifos especiales de Mayevsky. Los esquemas de calefacción en una casa privada hecha de polipropileno a menudo prevén tal cableado.

Ventajas y desventajas de un sistema de dos tubos con cableado inferior

Al instalar calefacción con un cableado inferior, podemos ocultar las tuberías en el suelo.

Veamos qué características positivas tienen los sistemas de dos tubos con cableado inferior.

• La posibilidad de enmascarar tuberías.
• La posibilidad de usar radiadores con una conexión inferior: esto simplifica un poco la instalación.
• Se minimizan las pérdidas de calor.

La capacidad de hacer que la calefacción sea menos visible, al menos parcialmente, atrae a muchas personas. En el caso del cableado inferior, obtenemos dos conductos paralelos que discurren a ras del suelo. Si lo desea, se pueden colocar debajo de los pisos, brindando esta posibilidad incluso en la etapa de diseño del sistema de calefacción y el desarrollo de un proyecto para la construcción de una casa privada.

Si usa radiadores con una conexión inferior, es posible ocultar casi por completo todas las tuberías en los pisos: los radiadores se conectan aquí mediante nodos especiales.

En cuanto a las desventajas, son la necesidad de una extracción manual regular de aire y la necesidad de utilizar una bomba de circulación.

Características del montaje de un sistema de dos tubos con cableado inferior.

Sujetadores de plástico para tuberías de calefacción de diferentes diámetros.

Para montar el sistema de calefacción de acuerdo con este esquema, es necesario colocar las tuberías de suministro y retorno alrededor de la casa. Para estos fines, se venden sujetadores de plástico especiales. Si se utilizan radiadores con conexión lateral, hacemos un ramal desde el tubo de impulsión hasta el orificio lateral superior, y tomamos el refrigerante por el orificio lateral inferior, orientándolo hacia el tubo de retorno. Ponemos salidas de aire al lado de cada radiador. La caldera en este esquema se instala en el punto más bajo.

Utiliza una conexión diagonal de radiadores, lo que aumenta su transferencia de calor. La conexión más baja de los radiadores reduce la producción de calor.

Este esquema se cierra con mayor frecuencia, utilizando un tanque de expansión sellado. La presión en el sistema se genera mediante una bomba de circulación. Si necesita calentar una casa privada de dos pisos, colocamos tuberías en los pisos superior e inferior, luego de lo cual creamos una conexión paralela de ambos pisos a la caldera de calefacción.

Análisis comparativo

En una línea de tubería única, solo hay una tubería: la tubería de suministro. Un sistema de dos tuberías no tiene una, sino dos tuberías: suministro y retorno. Entre ellos, están conectados por dispositivos de calefacción y radiadores como puentes. Cada esquema tiene sus ventajas: uno de dos tubos es más conveniente de administrar: el líquido de la misma temperatura fluye hacia cada radiador, por lo que se calientan de manera uniforme en todo el perímetro.

Un sistema de tubería única con conexión inferior es solo con circulación forzada, con la excepción de una excepción, cuando se organiza un método de gravedad en presencia de un colector acelerador. Luego, el líquido de la caldera se dirige verticalmente hacia abajo, luego al colector y luego a través de los dispositivos conectados en paralelo al anillo de circulación.

Las diferencias entre el cableado superior y el cableado inferior son las siguientes: no tiene bypass, el tubo de alimentación se conecta en la parte superior del radiador, el tubo de salida se encuentra en la parte inferior. En este caso, los radiadores están conectados de arriba a abajo, también se suministra agua. Este esquema es más adecuado para la opción de circulación natural y no tiene un elevador de suministro. Las válvulas y los grifos no están montados en las baterías, por lo que es imposible ajustar el régimen de temperatura por separado en cualquier habitación.

Tipos de sistemas de calefacción con circulación por gravedad.

A pesar del diseño simple de un sistema de calentamiento de agua con autocirculación del refrigerante, existen al menos cuatro esquemas de instalación populares. La elección del tipo de cableado depende de las características del propio edificio y del rendimiento esperado.

Para determinar qué esquema funcionará, en cada caso individual se requiere realizar un cálculo hidráulico del sistema, tener en cuenta las características de la unidad de calefacción, calcular el diámetro de la tubería, etc. Es posible que necesite la ayuda de un profesional al hacer los cálculos.

Sistema cerrado con circulación por gravedad

En los países de la UE, los sistemas cerrados son los más populares entre otras soluciones. En la Federación Rusa, el esquema aún no se ha utilizado ampliamente. Los principios de funcionamiento de un sistema de calentamiento de agua de tipo cerrado con circulación sin bomba son los siguientes:

• Cuando se calienta, el refrigerante se expande, el agua se desplaza del circuito de calefacción.
• Bajo presión, el líquido ingresa a un tanque de expansión de membrana cerrado. El diseño del contenedor es una cavidad dividida por una membrana en dos partes. La mitad del tanque está lleno de gas (la mayoría de los modelos usan nitrógeno). La segunda parte permanece vacía para llenar con refrigerante.
• Cuando el líquido se calienta, se crea suficiente presión para empujar a través de la membrana y comprimir el nitrógeno. Después del enfriamiento, ocurre el proceso inverso y el gas extrae el agua del tanque.

De lo contrario, los sistemas de tipo cerrado funcionan como otros esquemas de calefacción de circulación natural. Como desventajas, se puede señalar la dependencia del volumen del tanque de expansión. Para habitaciones con una gran área de calefacción, deberá instalar un contenedor de gran capacidad, lo que no siempre es recomendable.

Sistema abierto con circulación por gravedad

El sistema de calefacción de tipo abierto difiere del tipo anterior solo en el diseño del tanque de expansión. Este esquema se usó con mayor frecuencia en edificios antiguos. Las ventajas de un sistema abierto es la posibilidad de autofabricación de contenedores a partir de materiales improvisados. El tanque suele tener dimensiones modestas y se instala en el techo o debajo del techo de la sala de estar.

La principal desventaja de las estructuras abiertas es la entrada de aire en las tuberías y los radiadores de calefacción, lo que provoca una mayor corrosión y una falla rápida de los elementos de calefacción. Ventilar el sistema también es un "invitado" frecuente en los circuitos abiertos. Por lo tanto, los radiadores se instalan en ángulo, se requieren grúas Mayevsky para purgar el aire.

Sistema monotubo con autocirculación

Esta solución tiene varias ventajas:

1. No hay tubería emparejada debajo del techo y sobre el nivel del piso.
2. Ahorre dinero en la instalación del sistema.

Las desventajas de tal solución son obvias. La producción de calor de los radiadores de calefacción y la intensidad de su calentamiento disminuyen con la distancia a la caldera. Como muestra la práctica, un sistema de calefacción de tubería única de una casa de dos pisos con circulación natural, incluso si se observan todas las pendientes y se selecciona el diámetro de tubería correcto, a menudo se rehace (instalando equipo de bombeo).

Sistema bitubo con autocirculación

Sistema de calefacción bitubo en casa particular con natural circulación, tiene las siguientes características de diseño:

1. Suministro y retorno de flujo a través de tuberías separadas.
2. La tubería de suministro está conectada a cada radiador a través de una entrada.
3. La batería está conectada a la línea de retorno con el segundo delineador.

Como resultado, un sistema tipo radiador de dos tubos proporciona las siguientes ventajas:

1. Distribución uniforme del calor.
2. No es necesario agregar secciones de radiador para un mejor calentamiento.
3. Más fácil de ajustar el sistema.
4. El diámetro del circuito de agua es al menos un tamaño más pequeño que en los esquemas de tubería única.
5. Falta de reglas estrictas para instalar un sistema de dos tuberías. Se permiten pequeñas desviaciones en cuanto a pendientes.

La principal ventaja de un sistema de calefacción de dos tubos con cableado inferior y superior es la simplicidad y, al mismo tiempo, la eficiencia del diseño, que le permite nivelar los errores cometidos en los cálculos o durante el trabajo de instalación.

Sistema de calefacción de dos tubos

La principal diferencia de diseño de este esquema son dos circuitos a través de los cuales circula el refrigerante. El primero está destinado para el suministro de líquido caliente a los radiadores, el segundo - para devolver el refrigerante enfriado a la caldera. También en este caso se obtiene un círculo vicioso. Es un par de contornos interconectados que es el momento más “repulsivo” para muchos propietarios de casas particulares. La larga longitud de la red eléctrica, el difícil cableado son las razones de la aversión por las estructuras de dos tubos.

Los sistemas de calefacción de dos tubos también están abiertos o cerrados. La diferencia entre ellos es la presencia de diferentes diseños del tanque de expansión. Las estructuras cerradas son más prácticas, fáciles de usar. Utilizan contenedores de membrana a modo de depósito, su diferencia es la total seguridad. Le permiten agregar (o apagar) dispositivos de calefacción o ramas completas al circuito, lo que simplifica enormemente el ajuste del sistema.

Hay dos tipos principales de conexión de elementos de una estructura de dos tubos: vertical y horizontal. En el primer caso, las tuberías están conectadas a un elevador vertical para cada piso por separado. Esta opción es conveniente, casi ideal para casas o cabañas de dos o tres pisos. La congestión del aire en este caso, los propietarios no tienen miedo.

El cableado horizontal, que tiene una ubicación superior (en el ático, debajo del techo) o inferior (en el sótano, debajo del piso), generalmente se usa para edificios de un piso de gran tamaño. O para grandes edificios de varios pisos, si se requiere ajuste de piso. Las bolsas de aire se eliminan con la ayuda de grúas Mayevsky, se instalan en radiadores.

Ahora hay otro tipo de sistema: calefacción radiante. En este caso, la distribución de líquido caliente pasa por el colector.Es posible ajustar: tanto la velocidad de movimiento como la temperatura del refrigerante.

ventajas

¿Qué sistema de calefacción es mejor: monotubo o bitubo? Si tenemos en cuenta la calidad del calentamiento, la segunda opción tiene una gran ventaja: es el calentamiento uniforme de todos los radiadores, independientemente de su distancia a la caldera. Otras ventajas incluyen:

• termorregulación, que se puede prever en la etapa de diseño del sistema de calefacción;
• conexión en paralelo de elementos, lo que permite una sustitución relativamente sencilla de cada uno de ellos;
• la capacidad de agregar nuevos radiadores si desea aumentar la eficiencia de la calefacción;
• la posibilidad de extender la estructura de calefacción en cualquier dirección: tanto horizontal como vertical;
• fácil eliminación de cualquier error técnico directamente durante la instalación;
• reparaciones sencillas, fácil mantenimiento de radiadores.

menos

La mayor desventaja de este sistema es el mayor costo del trabajo. Pero hay otras razones para pensar en la conveniencia de su implementación. Éstos incluyen:

• una gran cantidad de comunicaciones, deberán ocultarse, lo que significa que los nuevos costos son inevitables, por lo que pueden surgir dificultades en el mantenimiento;
• la necesidad de circulación forzada por una bomba eléctrica;
• exigencia al autor al elaborar un proyecto bastante complejo;
• la instalación, que lleva mucho más tiempo, requiere mucho esfuerzo;
• la necesidad de comprar una gran cantidad de tuberías para cableado, válvulas que regulan el suministro de refrigerante a cada radiador.

tanque abierto

Un vaso de expansión abierto es un depósito parcial o totalmente abierto conectado al circuito en su parte más alta, inmediatamente después de la caldera.Para evitar que el líquido se desborde por los bordes del recipiente, hay una tubería especial más cerca de la parte superior: sirve para drenar el exceso de agua a la alcantarilla o a la calle. Al organizar la calefacción de edificios de un piso, la capacidad de compensación se instala principalmente en el ático. Para evitar la congelación del agua en invierno, las paredes del tanque también están aisladas.

Tales sistemas de calefacción se llaman abiertos. La mayoría de las veces estamos hablando de calefacción no volátil o combinada. En este caso, el refrigerante entra en contacto directo con el aire: esto conduce a su evaporación natural y al enriquecimiento con oxígeno.

Los circuitos abiertos se caracterizan por las siguientes desventajas:

1. Cumplimiento preciso de las pendientes (si se utilizan sistemas de gravedad). Esto permitirá que el aire que se filtra en las tuberías salga a través del tanque a la atmósfera.
2. La necesidad de un control constante del nivel de agua en el tanque. De vez en cuando, hay que reponer el volumen de refrigerante, ya que una parte se evapora por la parte superior abierta.
3. No utilice fluidos anticongelantes que liberen sustancias tóxicas al evaporarse.
4. La saturación de oxígeno del fluido en circulación provoca procesos de corrosión en el interior de los radiadores de calefacción de acero metálico.

Puntos fuertes de los sistemas abiertos:

1. Es posible que no se realicen controles regulares del nivel de presión en la tubería.
2. Pequeñas fugas en el circuito no le impedirán calentar correctamente la casa. Lo principal es que haya suficiente líquido en las tuberías.
3. Para compensar la pérdida de refrigerante, se permite usar un balde simple. Esto se hace simplemente agregando agua al tanque de expansión hasta el nivel requerido.