Es un sistema de calefacción radiante adecuado para calentar una casa de un piso

Descripción del sistema

Hay muchas opiniones sobre el origen del nombre del sistema de calefacción Leningradka. Algunos creen que el sistema fue utilizado por primera vez por las organizaciones de construcción de Leningrado. Sin embargo, debido a la facilidad de instalación, bien podría usarse en cualquier región. Otros dicen que en esta ciudad se desarrollaron los reglamentos técnicos del sistema, que posteriormente se generalizaron en todo el país. En cualquier caso, durante la construcción masiva de casas tipo cuartel y edificios sociales, el sistema Leningradka fue muy popular. Esto se explica por el bajo costo del sistema y la facilidad de su instalación.

El esquema del sistema de calefacción Leningradka en una casa privada es un sistema en bucle en el que se instalan intercambiadores de calor en serie.Como resultado, el agua caliente se mueve desde la entrada de la caldera o calefacción central y pasa a través de todas las baterías. Sin embargo, con la distancia de la caldera, el refrigerante se enfría, por lo que los primeros radiadores se calientan más que los que se encuentran al final de la línea. Las últimas baterías están especialmente privadas de energía térmica.

En tales sistemas, el refrigerante puede moverse naturalmente o con el uso de una bomba, sin mucho efecto en la ubicación de los radiadores.

El sistema de calefacción de tubería única Leningradka con circulación natural es la mejor opción para edificios de un piso, donde los radiadores se colocan en el mismo nivel. Además, el sistema de calefacción de Leningrado implica el paso de la tubería principal, que cierra el circuito del sistema de calefacción, lo suficientemente cerca del piso. En este caso, es posible ocultarlo tanto como sea posible debajo del revestimiento del piso.

A disposición de la calefacción según el esquema del sistema. calentar Leningradka en edificios de varios pisos, se requiere una instalación adicional de una bomba de circulación, ya que es casi imposible elevar el refrigerante a una gran altura de forma natural. En este caso, será necesario instalar una caldera de alta capacidad y realizar cálculos precisos de las secciones verticales y horizontales del sistema. Sin embargo, esta opción pondrá en duda la rentabilidad de operar el sistema. En otras palabras, instalar una bomba de circulación requerirá costos adicionales, pero le ahorrará problemas y molestias innecesarias.

Tubo simple horizontal

La opción más fácil sistema horizontal monotubo Calefacción con conexión inferior.

Al crear un sistema de calefacción para una casa privada con sus propias manos, un esquema de cableado de tubería única puede ser el más rentable y económico. Es igualmente adecuado tanto para casas de un piso como para casas de dos pisos. En el caso de una casa de un piso, parece muy simple: los radiadores están conectados en serie, para garantizar el flujo constante del refrigerante. Después del último radiador, el refrigerante se envía a través de una tubería sólida de retorno a la caldera.

Ventajas y desventajas del esquema.

Para empezar, consideraremos las principales ventajas del esquema:

• facilidad de implementación;
• gran opción para casas pequeñas;
• ahorro de materiales.

Un esquema de calefacción horizontal de tubería única es una excelente opción para habitaciones pequeñas con un número mínimo de habitaciones.

El esquema es realmente muy simple y comprensible, por lo que incluso un principiante puede manejar su implementación. Prevé una conexión en serie de todos los radiadores instalados. Este es un diseño de calefacción ideal para una pequeña casa privada. Por ejemplo, si se trata de una casa de una o dos habitaciones, entonces "cercar" un sistema de dos tuberías más complejo no tiene mucho sentido.

Mirando la foto de tal esquema, podemos notar que la tubería de retorno aquí es sólida, no pasa a través de los radiadores. Por lo tanto, dicho esquema es más económico en términos de consumo de material. Si no tiene dinero extra, dicho cableado será el más óptimo para usted: ahorrará dinero y le permitirá calentar la casa.

En cuanto a las carencias, son pocas. La principal desventaja es que la última batería de la casa estará más fría que la primera.Esto se debe al paso secuencial del refrigerante a través de las baterías, donde desprende el calor acumulado a la atmósfera. Otra desventaja de un circuito horizontal de tubería única es que si una batería falla, todo el sistema deberá apagarse de inmediato.

A pesar de ciertas desventajas, este esquema de calefacción continúa usándose en muchas casas privadas de un área pequeña.

Características de la instalación de un sistema horizontal monotubo.

Al crear el calentamiento de agua de una casa privada con sus propias manos, el esquema con un cableado horizontal de un solo tubo será el más fácil de implementar. Durante el proceso de instalación, es necesario montar los radiadores y luego conectarlos con secciones de tubería. Después de conectar el último radiador, es necesario girar el sistema en la dirección opuesta; es deseable que la tubería de salida corra a lo largo de la pared opuesta.

Un esquema de calefacción horizontal de tubería única también se puede usar en casas de dos pisos, aquí cada piso está conectado en paralelo.

Cuanto más grande es tu casa, más ventanas tiene y más radiadores tiene. En consecuencia, las pérdidas de calor también aumentan, como resultado de lo cual se vuelve notablemente más frío en las últimas habitaciones. Puedes compensar el descenso de temperatura aumentando el número de secciones en los últimos radiadores. Pero es mejor montar un sistema con derivaciones o con circulación forzada de refrigerante; hablaremos de esto un poco más adelante.

Se puede usar un esquema de calefacción similar para calentar casas de dos pisos. Para ello, se crean dos cadenas de radiadores (en el primer y segundo piso), que se conectan en paralelo entre sí.Solo hay una tubería de retorno en este esquema de conexión de la batería, comienza desde el último radiador en el primer piso. Allí también se conecta una tubería de retorno, que desciende desde el segundo piso.

maquillaje automático

Para un sistema de calefacción con circuito cerrado, lo más recomendable es equipar una unidad de reposición automática. A pesar de su alto costo, el uso de dicho equipo está económicamente justificado. Las calderas de combustible sólido, que se utilizan en sistemas de calefacción cerrados, tienen un alto rendimiento. Una disminución en el nivel de refrigerante puede provocar un sobrecalentamiento crítico del intercambiador de calor, el horno y la caldera misma. En este caso, el movimiento intensivo del refrigerante a lo largo del circuito puede provocar una rápida disminución de su cantidad. Y la ausencia de un dispositivo de seguridad directamente en la caldera no permitirá controlar rápidamente la cantidad de agua en tuberías y radiadores.

Para el dispositivo de la unidad de alimentación automática, se utilizan varios tipos. dispositivos y válvulas. Lo más conveniente es comprar un dispositivo especializado: un reductor de maquillaje. Combina en un solo caso todos los elementos funcionales necesarios:

• la válvula de retención;
• Filtrar;
• Manómetro con válvula;
• Dispositivo de control de presión.

En la tapa de la caja de cambios hay un tornillo que controla la presión de funcionamiento del dispositivo. Se recomienda configurarlo en dos bares: la presión óptima en un sistema de calefacción cerrado autónomo.

Un sistema autónomo de alimentación automática es uno de los más complejos, técnicamente y costosos.Su uso está económicamente justificado para el mantenimiento de grandes sistemas de calefacción para varias casas de campo que utilizan calderas de combustible sólido. Dicho sistema, en la mayoría de los casos, tiene una aplicación comercial y se instala en sitios turísticos, estaciones de esquí y centros de recreación, alejados de las infraestructuras centralizadas. Consta de los siguientes elementos:

• Depósito de agua con un volumen de 50-100 l;
• Bomba sumergible;
• Interruptor de presión;
• Manguera de succión;
• Válvula de aire;
• Sensor de nivel;
• Montaje con filtro grueso;
• Sensor de nivel de líquido.

Si no se utiliza agua como portador de calor, sino soluciones que contienen glicol, el sistema está equipado adicionalmente con un dispositivo de mezcla para evitar que el portador de calor se separe en fracciones de diferente densidad.

El principio de funcionamiento del sistema automático de reposición de calor para grandes unidades térmicas es el siguiente:

1. El refrigerante se introduce en el recipiente a través de un accesorio con un filtro. Esto eliminará la posibilidad de que entre contaminación en las tuberías de calefacción;
2. Se utiliza una bomba volumétrica con capacidad limitada para llenar el sistema de calefacción. Esto permitirá llenar de manera uniforme las tuberías y los dispositivos de ingeniería térmica con refrigerante en la primera puesta en marcha;
3. Cuando se alcanza la presión establecida, el relé apaga la bomba y detiene el suministro de refrigerante. Cuando la presión de funcionamiento disminuye, el relé enciende automáticamente la bomba;
4. La señal del sensor de nivel de líquido ubicado en el tanque está conectada a la alarma de luz en un circuito abierto;
5. La válvula de aire está instalada en la tapa del tanque para igualar la presión durante la selección del refrigerante;
6. Todos los dispositivos de control volátiles están conectados a través de una unidad de fuente de alimentación ininterrumpida, que garantizará un control constante de la presión del refrigerante en el sistema de calefacción.

La situación más sencilla es con las calderas de gas que se utilizan en sistemas de calefacción autónomos para apartamentos. Casi todos los modelos modernos, especialmente las calderas de gas de doble circuito, ya tienen una caja de cambios de maquillaje incorporada. Se conecta a la tubería de suministro de ACS. Y cuando la presión cae, automáticamente agrega refrigerante a la tubería. El asistente de instalación no necesita realizar operaciones especiales y conexiones adicionales. Todos los mandos y mandos necesarios ya vienen incluidos de serie.

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El dispositivo y el principio de distribución del refrigerante.

El sistema se denomina monotubo, ya que el agua calentada se alimenta y sale de los radiadores de calefacción a través de un único colector. La tubería es común a todas las baterías conectadas a la rama principal. Es decir, las conexiones de entrada y salida de cada calentador están conectadas a una tubería, como se muestra en el ejemplo de un esquema de suministro de calor de un edificio de un piso.

La versión clásica de un circuito cerrado con movimiento forzado del refrigerante conectado a una caldera de gas

Cómo funciona un sistema de calefacción por radiadores de un solo tubo:

1. El refrigerante calentado proveniente de la caldera llega a la primera batería y se divide por una T en dos flujos desiguales. La mayor parte del agua continúa moviéndose en línea recta, una parte más pequeña fluye hacia el radiador (alrededor de 1/3).
2. Habiendo cedido calor a las paredes de la batería y enfriado entre 10 y 15 ° C (dependiendo de la potencia y el retorno real del radiador), un pequeño flujo a través del tubo de salida regresa al colector común.
3. Al mezclarse con el flujo principal, el refrigerante enfriado reduce su temperatura entre 0,5 y 1,5 grados. El agua mezclada se entrega al siguiente calentador, donde se repite el ciclo de intercambio de calor y enfriamiento de la corriente principal.
4. Como resultado, cada batería subsiguiente recibe un refrigerante con una temperatura más baja. Al final, el agua enfriada se devuelve a la caldera por la misma línea.

El color y el tamaño de las flechas en la figura caracterizan la temperatura y la cantidad de agua, respectivamente. Primero, las corrientes se separan, luego se mezclan y se enfrían un par de grados.

Cuanto más baja es la temperatura del agua en circulación, menos calor llega a los últimos calentadores. El problema se resuelve de tres formas:

• al final de la carretera, se instalan baterías de mayor potencia: aumenta el número de secciones o aumenta el área de los radiadores de acero del panel;
• al aumentar el diámetro de la tubería y el rendimiento de la bomba, aumenta el flujo de refrigerante a través del colector principal;
• una combinación de las dos opciones anteriores.

La conexión de los radiadores a una sola línea de distribución es la principal diferencia entre el cableado de un solo tubo y otros sistemas de dos tubos, donde el suministro y el retorno del refrigerante se organizan en dos ramas separadas.

Cómo calcular el diámetro de la tubería

Al organizar el cableado del colector y del callejón sin salida en una casa de campo con un área de hasta 200 m², puede prescindir de cálculos escrupulosos. Tome la sección transversal de carreteras y tuberías de acuerdo con las recomendaciones:

• para suministrar el refrigerante a los radiadores en un edificio de 100 metros cuadrados o menos, una tubería Du15 (dimensión exterior 20 mm) es suficiente;
• las conexiones de la batería se realizan con una sección de Du10 (diámetro exterior 15-16 mm);
• en una casa de dos pisos de 200 cuadrados, el elevador de distribución está hecho con un diámetro de Du20-25;
• si el número de radiadores en el suelo es superior a 5, dividir el sistema en varios ramales que se extienden desde el montante de Ø32 mm.

El sistema de gravedad y anillo se desarrolla de acuerdo con cálculos de ingeniería. Si desea determinar la sección transversal de las tuberías usted mismo, en primer lugar, calcule la carga de calefacción de cada habitación, teniendo en cuenta la ventilación, luego descubra el caudal de refrigerante requerido utilizando la fórmula:

• G es el caudal másico de agua calentada en la sección de tubería que alimenta los radiadores de una habitación particular (o grupo de habitaciones), kg/h;
• Q es la cantidad de calor necesaria para calentar una habitación determinada, W;
• Δt es la diferencia de temperatura calculada en el suministro y el retorno, tome 20 °С.

Ejemplo. Para calentar el segundo piso a una temperatura de +21 °C, se necesitan 6000 W de energía térmica. El tubo ascendente de calefacción que atraviesa el techo debe traer 0,86 x 6000 / 20 = 258 kg / h de agua caliente desde la sala de calderas.

Conociendo el consumo por hora del refrigerante, es fácil calcular la sección transversal de la tubería de suministro utilizando la fórmula:

• S es el área de la sección de tubería deseada, m²;
• V - consumo de agua caliente por volumen, m³ / h;
• ʋ – caudal de refrigerante, m/s.

Continuación del ejemplo. El caudal calculado de 258 kg/h lo proporciona la bomba, tomamos la velocidad del agua de 0,4 m/s. El área de la sección transversal de la tubería de suministro es 0,258 / (3600 x 0,4) = 0,00018 m². Recalculamos la sección en diámetro según la fórmula del área del círculo, obtenemos 0,02 m - tubería DN20 (exterior - Ø25 mm).

Tenga en cuenta que ignoramos la diferencia en las densidades del agua a diferentes temperaturas y sustituimos la tasa de flujo másico en la fórmula.El error es pequeño, con un cálculo artesanal es bastante aceptable.

Diagrama de conexión de cableado de haz

Las tuberías, por regla general, se colocan en una regla de cemento hecha en un subsuelo. Un extremo está conectado al colector correspondiente, el otro sale del piso debajo del radiador correspondiente. Se coloca un piso de acabado sobre la regla. Al instalar un sistema de calefacción por calefacción radiante en un edificio de apartamentos, se hace una línea vertical en el canal. Cada piso tiene su propio par de colectores. En algunos casos, si hay suficiente presión de la bomba y hay pocos consumidores en el último piso, se conectan directamente a los colectores del primer piso.

Diagrama de un sistema de calefacción radiante

Para hacer frente con eficacia a los atascos de tráfico, se colocan válvulas de aire en el colector y al final de cada viga.

Trabajo de preparatoria

Durante la preparación para la instalación, se realiza el siguiente trabajo:

• establecer la ubicación de los radiadores y otros consumidores de calor (suelos cálidos, toalleros calefactables, etc.);
• realice un cálculo térmico de cada habitación, teniendo en cuenta su área, altura del techo, número y área de ventanas y puertas;
• elija un modelo de radiadores, teniendo en cuenta los resultados de los cálculos térmicos, el tipo de refrigerante, la presión en el sistema, calcule la altura y el número de secciones;
• realice el enrutamiento de tuberías directas y de retorno desde el colector hasta los radiadores, teniendo en cuenta la ubicación de las puertas, las estructuras del edificio y otros elementos.

Hay dos tipos de rastro:

• rectangular-perpendicular, las tuberías se colocan paralelas a las paredes;
• libre, las tuberías se colocan a lo largo de la ruta más corta entre la puerta y el radiador.

El primer tipo tiene una apariencia hermosa y estética, pero requiere un consumo de tubería significativamente mayor.Toda esta belleza se cubrirá con un piso de acabado y un revestimiento de piso. Por lo tanto, los propietarios a menudo eligen el rastreo gratuito.

Es conveniente utilizar programas informáticos gratuitos para rastrear tuberías, lo ayudarán a completar el rastreo, le permitirán determinar con precisión la longitud de las tuberías y redactar una declaración para la compra de accesorios.

Instalación del sistema

La colocación del sistema de vigas en el subsuelo requerirá una serie de medidas destinadas a reducir las pérdidas de calor por transporte y evitar la congelación si se elige agua como portador de calor.

Entre el proyecto y el piso de acabado, debe proporcionarse una distancia suficiente para el aislamiento térmico.

Si el subsuelo es un piso de concreto (o losa de cimentación), entonces se deberá colocar una capa de material aislante térmico.

Para el trazado de rayos, se utilizan tuberías de metal y plástico o polietileno, que tienen suficiente flexibilidad. Para radiadores con una potencia térmica de hasta 1500 vatios, se utilizan tubos de 16 mm, para los más potentes, el diámetro aumenta a 20 mm.

Se colocan en mangas corrugadas, que brindan aislamiento térmico adicional y el espacio necesario para las deformaciones térmicas. Después de un metro y medio, la manga se sujeta con soleras o abrazaderas al subsuelo para evitar su desplazamiento durante la solera de cemento.

A continuación, se monta una capa de material aislante térmico con un espesor de al menos 5 cm, hecha de lana de basalto densa, espuma de poliestireno o poliestireno expandido. Esta capa también debe fijarse al subsuelo con tacos en forma de plato. Ahora puedes verter la regla. Si el cableado se realiza en el segundo piso o superior, no es necesario colocar aislamiento térmico.

Es importante recordar que no deben quedar juntas debajo del piso inundado. Si hay pocos consumidores en el segundo piso del ático, y la presión creada por la bomba de circulación es suficiente, a menudo se usa un esquema con un par de colectores

Las tuberías a los consumidores en el segundo piso extienden las tuberías desde los colectores del primer piso. Las tuberías se ensamblan en un paquete y se transportan a lo largo de un canal vertical hasta el segundo piso, donde se doblan en ángulo recto y conducen a los puntos de alojamiento de los consumidores.

Si hay pocos consumidores en el segundo piso del ático, y la presión creada por la bomba de circulación es suficiente, a menudo se usa un esquema con un par de colectores. Las tuberías a los consumidores en el segundo piso extienden las tuberías desde los colectores del primer piso. Las tuberías se ensamblan en un paquete y se transportan a través de un canal vertical hasta el segundo piso, donde se doblan en ángulo recto y conducen a los puntos de alojamiento de los consumidores.

Es importante recordar que al doblar, se debe observar el radio de curvatura mínimo para un diámetro de tubo dado. Se puede ver en el sitio web del fabricante, y para doblar es mejor usar un doblador de tubos manual

Se debe proporcionar suficiente espacio en la salida del canal vertical para acomodar la sección redondeada.

Principales elementos estructurales

El componente más importante del cableado del haz son los colectores. Al diseñar un sistema de calefacción radiante para una casa de dos pisos (o de varios pisos), será necesario colocar un gabinete colector en cada piso. Los colectores y las válvulas de control (manuales o automáticas) están montados en gabinetes, donde son fácilmente accesibles durante la operación y el mantenimiento periódico o de emergencia.

Un pequeño número de conexiones en comparación con un cableado en T garantiza una mayor estabilidad hidrodinámica de todo el sistema de calefacción.

El segundo componente es una bomba de circulación, proporciona la creación de presión en el sistema para suministrar el refrigerante calentado a través de tuberías a los radiadores y recoger el retorno.

Selección e instalación de una bomba circular.

Para un sistema de calefacción radiante, la opción más frecuente es elegir un suministro más bajo de líquido caliente a los radiadores. Para asegurar su circulación forzada, se utiliza una bomba de circulación. Su potencia debe ser suficiente para proporcionar una presión que permita que el refrigerante llegue a los intercambiadores de calor más remotos, incluida la calefacción por suelo radiante.

La circulación forzada acelera la circulación del refrigerante a través de los anillos del sistema. Esto reduce la diferencia entre la temperatura de entrada y salida del circuito de calefacción. Tal aumento en la eficiencia de la calefacción permite reducir la capacidad de la caldera o tener más potencia en caso de clima extremo.

Al seleccionar un dispositivo, se tienen en cuenta dos parámetros principales que determinan su potencia y velocidad:

• productividad, metros cúbicos por hora;
• cabeza, en metros;
• nivel de ruido.

Al elegir una bomba circular, tenga en cuenta el rendimiento y la presión

Para una correcta selección, será necesario tener en cuenta el diámetro y la longitud total de las tuberías de distribución, la máxima diferencia de altura en relación con la altura de la instalación de la bomba. Al realizar cálculos de ingeniería y plomería, se utilizan tablas especiales ofrecidas por los fabricantes.

Los expertos recomiendan cumplir con las siguientes reglas para instalar la bomba:

• los dispositivos con rotor húmedo se montan de modo que el eje esté horizontal;
• los dispositivos con termostato incorporado se montan a menos de 70 cm de la caldera de calefacción para evitar un funcionamiento erróneo;
• la bomba de circulación está montada en la sección de retorno del sistema de tuberías, ya que su temperatura es más baja y el dispositivo durará más;
• También se pueden colocar bombas modernas resistentes al calor en la línea de suministro;
• el circuito de calefacción debe estar equipado con un dispositivo para liberar bolsas de aire, puede ser reemplazado por una bomba con una válvula de aire incorporada;
• el dispositivo debe colocarse lo más cerca posible del tanque de expansión;
• Antes de instalar la bomba, el sistema se limpia de impurezas mecánicas.

Si los parámetros de la red eléctrica en el lugar de instalación no son estables, se recomienda conectar la bomba y el sistema de control de la caldera a través de un estabilizador de tensión de potencia suficiente. Si los cortes de energía son frecuentes, se debe proporcionar un dispositivo de suministro de energía ininterrumpida, ya sea que funcione con baterías o con un generador eléctrico que arranque automáticamente.

A menudo, al optimizar el costo de un sistema, existe la tentación de prescindir de una bomba de circulación. Esta opción, en principio, es aceptable para edificios de un piso de un área pequeña. Esto reducirá la eficiencia de calefacción. Cuando se use circulación natural, se deben usar tuberías con una sección transversal más grande. Además, el vaso de expansión debe colocarse en el punto más alto del edificio.

La elección y el papel del colector de distribución.

Este elemento más importante del sistema distribuye el flujo de refrigerante caliente suministrado por la caldera a las vigas de distribución individuales. El segundo colector recoge el líquido que cedió su calor y lo devuelve al intercambiador de calor para su posterior calentamiento.La válvula de retorno puede desviar parte del flujo de retorno al circuito principal si se requiere bajar la temperatura del refrigerante sin cambiar el modo de funcionamiento de la caldera.

Existen colectores en el mercado que soportan desde 2 hasta 18 haces. Los colectores están equipados con válvulas de cierre o control, o válvulas termostáticas automáticas. Con su ayuda, se establece el régimen de temperatura requerido para cada haz.

Principio de funcionamiento y tipos de control de nodos.

La tarea más importante de la unidad de compensación es la capacidad de complementar la parte faltante del portador de calor en el sistema de calefacción, lo que normalizará los indicadores de presión de funcionamiento.

Hasta la fecha, se están practicando un par de opciones para reponer el volumen del portador de calor perdido:

• El control manual es más conveniente cuando se realiza el mantenimiento de un sistema de calefacción pequeño, en el que es posible controlar de forma independiente el nivel de presión en estricta conformidad con el manómetro. En este caso, el flujo del portador de calor ocurre por gravedad o con la ayuda de equipos de bombeo de reposición.
• El modo de recuperación automática se enciende automáticamente cuando el nivel de presión dentro del sistema cae por debajo de los límites establecidos. En este caso, la válvula se activa para alimentar el sistema de calefacción y el orificio de flujo se abre con el flujo forzado del portador de calor. Después de igualar los indicadores de presión, la válvula se cierra y también se realiza el apagado estándar del equipo de bombeo.

A pesar de la conveniencia de la segunda opción, es muy importante recordar que el modo de reposición automática implica la inclusión obligatoria de un elemento adicional en el sistema que necesita suministro eléctrico. En caso de frecuentes cortes de energía, es recomendable duplicar el control atemático de la palanca de alimentación manual

La instalación por gravedad más simple en la versión manual realiza el conjunto habitual de agua del grifo hasta que el exceso sale por la tubería de rebose en el tanque de expansión, y la ventaja de la automatización es la ausencia casi total de la necesidad de controlar el proceso de alimentación del sistema.