Cómo extender la calefacción principal por extensión de tubería

Elegir una opción de trabajo

Actualmente, existen las siguientes tres formas de disponer el revestimiento exterior:

• Arriba + abajo. El tubo de inyección se monta a la mayor altura posible. La tubería inferior se coloca casi sobre la superficie del piso en el área del zócalo. Excelente para la circulación natural del fluido de trabajo.
• cableado inferior. Ambas tuberías se instalan en la parte inferior de las habitaciones. La opción se usa solo con circulación forzada del portador de calor. La tubería es casi invisible a la vista, ya que está ubicada en el área del zócalo y, a menudo, está decorada debajo.
• Instalación de radiadores.La tubería de inyección, que tiene una gran sección transversal, se coloca entre los calentadores directamente debajo de los marcos de las ventanas. Esto se hace de un talón a otro. La bajante se coloca en el área del piso. Como resultado, se necesitan menos tuberías. El sistema es cada vez más barato. Es posible conectar dispositivos de calefacción en paralelo o en serie.

El tendido exterior de comunicaciones, aunque más sencillo, es menos atractivo desde el punto de vista estético.

¿Qué tuberías son adecuadas para la calefacción por suelo radiante?

Tubos de polímero para colocar debajo de la regla.

Naturalmente, la calefacción por suelo radiante moderna está montada de plástico, pero puede ser diferente y tiene diferentes características. La colocación de tuberías de calefacción en una casa privada debajo de una regla reemplaza los sistemas de radiadores tradicionales. Para seleccionar un material, debe determinar los criterios de selección:

La colocación de tuberías de calefacción en una casa privada debajo de una regla se realiza solo en segmentos completos, sin conexiones. En base a esto, resulta que el material debe doblarse y la dirección del flujo de refrigerante debe cambiar sin el uso de accesorios. Los productos fabricados con polipropileno monocapa y cloruro de polivinilo no se incluyen en esta característica;

resistencia al calor.

Todas las tuberías de polímero para calefacción al aire libre y colocación oculta pueden soportar un calentamiento de hasta 95 grados, además, la temperatura del refrigerante rara vez supera los 80 grados. En un piso cálido, el agua se calienta hasta un máximo de 40 grados;

Para colocar tuberías de calefacción en la solera, solo se utilizan productos reforzados, también se denominan metal-plástico. Aunque la capa de refuerzo no es solo metálica. Cada material tiene un cierto alargamiento térmico. Este coeficiente indica cuánto se alarga el contorno cuando se calienta un grado.El valor se determina para una sección de un metro. Se necesita refuerzo para reducir este valor;

Después de colocar los tubos de calefacción en la solera, no habrá acceso a ellos. En caso de fuga, el piso deberá desmontarse; este es un proceso de aserrado y que requiere mucho tiempo. Los fabricantes de tuberías de polímero otorgan una garantía sobre sus productos durante 50 años.

Los tubos de polímero reforzado constan de cinco capas:

• dos capas de plástico (interna y externa);
• capa de refuerzo (ubicada entre polímeros);
• dos capas de pegamento.

La expansión lineal térmica es la propiedad de un material de aumentar de longitud cuando se calienta. El coeficiente se indica en mm/m. Muestra cuánto aumentará el contorno cuando se calienta un grado. El valor del coeficiente muestra la cantidad de elongación por metro.

Tubo PEX reforzado con aluminio

Inmediatamente se debe mencionar sobre los tipos de refuerzo. Podría ser:

• papel de aluminio (AL), 0,2–0,25 mm de espesor. La capa puede ser maciza o perforada. La perforación es la presencia de agujeros, como en un colador;
• Las fibras de fibra de vidrio son fibras delgadas de plástico, acero, vidrio o basalto. En el marcado se designan FG, GF, FB;
• El alcohol etilenvinílico es un elemento químico que cambia la composición del plástico. Marcado con Evon.

Antes de colocar tuberías de calefacción en una casa privada, se debe tener cuidado de que tengan una capa de refuerzo con papel de aluminio o alcohol etilenvinílico. Ya que uno de los requisitos a la hora de elegir un material es la elasticidad del contorno. Los productos reforzados con fibra de vidrio no se pueden doblar, se utilizan accesorios y acoplamientos para cambiar la dirección del flujo de refrigerante, lo cual es inaceptable en nuestro caso.

Veamos los tipos de materiales utilizados para la producción de tuberías de metal y plástico:

polipropileno. Dichos productos están marcados PRR / AL / PRR. La dilatación lineal térmica es de 0,03 mm/m;

polietileno reticulado. Se diferencia del polietileno convencional de baja y alta densidad en que se somete a un paso de producción adicional llamado reticulación. En él, aumenta el número de enlaces entre las moléculas, por lo que el producto adquiere las características necesarias. Está marcado como PEX/AL/PEX y tiene un coeficiente de elongación lineal térmica de 0,024 mm/m, que es menor que el del propileno.

Consideraremos por separado los productos hechos de polietileno reticulado reforzado con alcohol etilenvinílico, ya que es mejor colocar dichos tubos de calefacción en el piso. Están etiquetados como PEX/Evon/PEX. Este método de refuerzo le permite matar dos pájaros de un tiro. En primer lugar, reduce la expansión lineal del material a 0,021 mm/m y, en segundo lugar, crea una capa protectora que reduce la permeabilidad al aire de las paredes de la tubería. Esta cifra es de 900 mg por 1 m 2 por día.

El hecho es que la presencia de aire en el sistema no solo conduce a procesos de cavitación (aparición de ruido, golpe de ariete), sino que también provoca el desarrollo de bacterias aeróbicas. Estos son microorganismos que no pueden existir sin aire. Sus productos de desecho se asientan en las paredes internas y se produce la llamada sedimentación, mientras que el diámetro interno de la tubería disminuye. Para tuberías de polipropileno con refuerzo de lámina de aluminio, la permeabilidad al aire de las paredes es cero.

Coeficiente de expansión térmica lineal (térmica) para algunos materiales comunes como: aluminio, cobre, vidrio, hierro y más. opción de impresión.

• T(oC) = 5/9
• 1 pulgada = 25,4 mm
• 1 pie = 0,3048 m

Ventajas de las tuberías de polipropileno.

Puede ahorrar en la calefacción del hogar instalando un sistema de calefacción hecho de tuberías de polipropileno. Después de todo, los productos de polímero y su instalación cuestan menos en comparación con las piezas de metal.

concepto de construcción

Esto le permite colocar comunicaciones de ingeniería duraderas de bajo costo, ya que las tuberías de PP en condiciones estándar durarán 50 años. También difieren:

• Peso ligero, lo que simplifica el proceso de instalación y reduce la carga sobre las estructuras de soporte del edificio.
• Buena ductilidad para evitar la ruptura cuando el agua se congela dentro de las piezas tubulares.
• Baja obstrucción debido a las paredes lisas.
• Resistente a altas temperaturas.
• Fácil montaje con equipo especial de soldadura.
• Excelentes propiedades de insonorización. Por lo tanto, el ruido del agua en movimiento y el golpe de ariete no se escuchan.
• Diseño limpio.
• Baja conductividad térmica, lo que permite no utilizar material aislante.

A diferencia de las tuberías XLPE, las tuberías de polipropileno no se pueden doblar debido a su mayor elasticidad. La flexión de la comunicación se realiza mediante accesorios.

El polipropileno también tiene una alta expansión lineal. Esta propiedad dificulta su colocación en estructuras de edificios. Después de todo, la expansión de las tuberías puede provocar la deformación del material principal y de acabado de las paredes. Para reducir esta propiedad durante la instalación abierta, se utilizan compensadores.

Influencia del diámetro de la tubería en la eficiencia de un sistema de calefacción en una casa particular

Es un error confiar en el principio de "más es mejor" al elegir una sección de tubería. Una sección transversal de tubería demasiado grande conduce a una disminución de la presión en ella y, por lo tanto, a la velocidad del flujo de refrigerante y calor.

Además, si el diámetro es demasiado grande, es posible que la bomba simplemente no tenga la capacidad suficiente para mover un volumen tan grande de refrigerante.

¡Importante! Un mayor volumen de refrigerante en el sistema implica una alta capacidad calorífica total, lo que significa que se gastará más tiempo y energía en calentarlo, lo que también afecta la eficiencia, no para bien.

Selección de sección de tubería: tabla

La sección de tubería óptima debe ser la más pequeña posible para una configuración dada (ver tabla) por las siguientes razones:

Sin embargo, no exagere: además del hecho de que un diámetro pequeño crea una mayor carga en las válvulas de conexión y cierre, tampoco puede transferir suficiente energía térmica.

Para determinar la sección óptima de la tubería, se utiliza la siguiente tabla.

Foto 1. Una tabla en la que se dan los valores para un sistema de calefacción estándar de dos tubos.

Detalles

Tipos de refuerzo con aluminio:

1. Aplicar una capa con lámina de aluminio encima del tubo.

2. Se aplica lámina de aluminio dentro de la tubería.

3. realizar refuerzo con aluminio perforado.

Todos los métodos son la unión de tuberías de polipropileno y papel de aluminio. Este método es ineficaz, ya que la tubería puede deslaminarse, empeorando la calidad de los productos.

El proceso de refuerzo de fibra de vidrio es más funcional y duradero. Este método supone que dentro y fuera de la tubería queda polipropileno y se coloca fibra de vidrio entre ellos. El tubo de refuerzo tiene tres capas. Tales tuberías no están sujetas a cambios térmicos.

Comparación de la tasa de expansión antes y después del procedimiento de refuerzo:

1. Las tuberías simples tienen un coeficiente de 0,1500 mm/mK, es decir, diez milímetros por metro lineal, con un cambio de temperatura de setenta grados.

2. Los productos de tubería reforzada con aluminio cambian el valor a 0,03 mm / mK, de otra manera es igual a tres milímetros por metro lineal.

3. Durante el refuerzo de fibra de vidrio, el indicador cae a 0,035 mm/mK.

Los productos de tubería de polipropileno con una capa reforzada de fibra de vidrio se utilizarán en varios campos.

Características del refuerzo de tuberías de polipropileno. El material de refuerzo es lámina maciza o perforada, que tiene un espesor de 0,01 a 0,005 centímetros. El material se coloca en la pared exterior o interior del producto. Las capas están conectadas con pegamento.

La lámina se deposita como una capa continua, que se convierte en una protección contra el oxígeno. Una gran cantidad de oxígeno forma corrosión en los aparatos de calefacción.

La capa de refuerzo de fibra de vidrio se compone de tres capas, siendo la capa intermedia fibra de vidrio. Está soldado con capas de polipropileno adyacentes.

Así se forma el producto más duradero, dotado de un bajo índice de expansión lineal.

¡Atención! La fibra de vidrio, como material de refuerzo, tiene más ventajas, es monolítica y no se delamina, a diferencia del refuerzo de aluminio.Todos los productos fabricados en polipropileno: reforzados y no reforzados, son flexibles, ya que tienen un alto índice de elasticidad

Todos los productos fabricados en polipropileno: reforzado y sin reforzar, son flexibles, ya que tienen un alto índice de elasticidad.

La propiedad hace que el montaje de tuberías sea un proceso simple, reduce el costo del tiempo de instalación, ya que antes de colocar no es necesario decapar la capa de refuerzo de aluminio.

Conexión de tubos de perfil sin soldadura.

El acoplamiento de tuberías de perfil se puede realizar sin el uso de equipos de soldadura. Cómo conectar tubos de perfil sin soldadura:

• uso del sistema de cangrejo;
• conexión adecuada.

El sistema de cangrejo para tuberías consta de soportes de acoplamiento y elementos de fijación. La conexión en este caso se lleva a cabo con la ayuda de tuercas y tornillos y, en la forma final, forma una estructura de perfil en forma de "X", "G" o "T". Con tal conexión, se pueden unir de 1 a 4 tuberías, pero solo en ángulo recto. En términos de resistencia, no son inferiores a las costuras soldadas.

El acoplamiento de accesorios se utiliza cuando es necesario bifurcarse desde la tubería principal. Hay varios tipos de conectores de tubería que le permiten montar espacios en blanco en varias configuraciones. Los principales son:

• embrague;
• esquina;
• tee;
• cruz.

Los sistemas de cangrejo se utilizan con mayor frecuencia en la instalación de estructuras de calles simples, como un invernadero o un dosel.

Ejemplo de cálculo del sistema de calefacción

Como regla general, se realiza un cálculo simplificado en función de parámetros como el volumen de la habitación, el nivel de su aislamiento, el caudal del refrigerante y la diferencia de temperatura en las tuberías de entrada y salida.

El diámetro de la tubería para calefacción con circulación forzada se determina en la siguiente secuencia:

se determina la cantidad total de calor que debe suministrarse a la habitación (potencia térmica, kW), también puede concentrarse en datos tabulares;

Valor de la potencia térmica en función de la diferencia de temperatura y la potencia de la bomba

dada la velocidad del movimiento del agua, se determina la D óptima.

Cálculo de potencia térmica

Una habitación estándar con unas dimensiones de 4,8x5,0x3,0m servirá como ejemplo. Circuito de calefacción con circulación forzada, es necesario calcular los diámetros de las tuberías de calefacción para el cableado alrededor del apartamento. La fórmula básica de cálculo se ve así:

En la fórmula se utiliza la siguiente notación:

• V es el volumen de la habitación. En el ejemplo, es 3,8 ∙ 4,0 ∙ 3,0 = 45,6 m 3;
• Δt es la diferencia entre la temperatura exterior e interior. En el ejemplo, se acepta 53ᵒС;

Temperaturas mínimas mensuales para algunas ciudades

K es un coeficiente especial que determina el grado de aislamiento del edificio. En general, su valor oscila entre 0,6-0,9 (se utiliza un aislamiento térmico eficiente, se aíslan el suelo y el techo, se instalan al menos ventanas de doble acristalamiento) a 3-4 (edificios sin aislamiento térmico, por ejemplo, casas de cambio). El ejemplo usa una opción intermedia: el apartamento tiene aislamiento térmico estándar (K = 1.0 - 1.9), K = 1.1 aceptado.

La potencia térmica total debe ser 45,6 ∙ 53 ∙ 1,1 / 860 = 3,09 kW.

Puede utilizar datos tabulares.

tabla de flujo de calor

Definición de diámetro

El diámetro de las tuberías de calefacción está determinado por la fórmula.

Cuando se utilizan designaciones:

• Δt es la diferencia de temperatura del refrigerante en las tuberías de suministro y descarga.Dado que el agua se suministra a una temperatura de aproximadamente 90-95ᵒС, y tiene tiempo para enfriarse a 65-70ᵒС, la diferencia de temperatura se puede considerar igual a 20ᵒС;
• v es la velocidad del movimiento del agua. No es deseable que exceda el valor de 1,5 m/s, y el umbral mínimo permitido es de 0,25 m/s. Se recomienda detenerse a un valor de velocidad intermedia de 0,8 - 1,3 m/s.

¡Nota! La elección incorrecta del diámetro de la tubería para la calefacción puede provocar una caída de la velocidad por debajo del umbral mínimo, lo que a su vez provocará la formación de bolsas de aire. Como resultado, la eficiencia del trabajo será cero.

El valor de Din en el ejemplo será √354∙(0,86∙3,09/20)/1,3 = 36,18 mm

Si presta atención a las dimensiones estándar, por ejemplo, de la tubería de PP, está claro que simplemente no existe tal Din. En este caso, simplemente seleccione el diámetro más cercano de las tuberías de propileno para calentar

En este ejemplo, puede elegir PN25 con un DI de 33,2 mm, esto conducirá a un ligero aumento en la velocidad del refrigerante, pero seguirá estando dentro de los límites aceptables.

Características de los sistemas de calefacción con circulación natural.

Su principal diferencia es que no utilizan una bomba de circulación para crear presión. El líquido se mueve por gravedad, luego de calentarse es forzado hacia arriba, luego pasa a través de los radiadores, se enfría y regresa a la caldera.

El diagrama muestra el principio de la presión de circulación.

En comparación con los sistemas con circulación forzada, el diámetro de las tuberías para calefacción con circulación natural debe ser mayor. La base de cálculo en este caso es que la presión de circulación supere las pérdidas por fricción y las resistencias locales.

Ejemplo de cableado de circulación natural

Para no calcular el valor de la presión de circulación cada vez, existen tablas especiales compiladas para diferentes diferencias de temperatura. Por ejemplo, si la longitud de la tubería desde la caldera hasta el radiador es de 4,0 m y la diferencia de temperatura es de 20ᵒС (70ᵒС en la salida y 90ᵒС en el suministro), la presión de circulación será de 488 Pa. En base a esto, la velocidad del refrigerante se selecciona cambiando D.

Al realizar cálculos con sus propias manos, también se requiere un cálculo de verificación. Es decir, los cálculos se realizan en orden inverso, el propósito de la verificación es establecer si las pérdidas por fricción y presión de circulación de resistencia local.

Instalación teniendo en cuenta el índice de dilatación lineal

Al instalar una tubería para el suministro de agua caliente y calefacción (incluido el sistema de "piso caliente"), es necesario tener en cuenta el alargamiento de la tubería como resultado de la exposición a altas temperaturas.

La elección óptima de productos para la instalación de la tubería son las tuberías reforzadas con una capa interna de fibra de vidrio o aluminio. El refuerzo, una capa de lámina o fibra de vidrio, absorbe parte de la energía térmica del refrigerante y reduce el coeficiente de expansión térmica del polímero. Debido a esto, también se reducirá la necesidad de compensar los cambios físicos.

Reglas para instalar tuberías, teniendo en cuenta la expansión lineal:

se debe dejar un pequeño espacio entre la tubería y la pared de la habitación, porque

las tuberías pueden desviarse de su eje cuando se calientan e ir en ondas;
es especialmente importante dejar pequeños espacios en las esquinas de las instalaciones donde las tuberías se conectan mediante acoplamientos giratorios o bridas;
en secciones largas de la tubería, se instalan juntas de expansión especiales, que al mismo tiempo fijan la tubería en su plano, pero le permiten moverse en la dirección de instalación;
es deseable reducir el número de juntas rígidas para dar flexibilidad a la tubería.En algunos sistemas de agua caliente y calefacción basados ​​en productos reforzados y no reforzados, se pueden ver varios métodos de los llamados

autocompensación de la dilatación térmica debida a la deformación elástica del polipropileno

En algunos sistemas de agua caliente y calefacción basados ​​en productos reforzados y no reforzados, puede ver varios métodos de los llamados. autocompensación de la dilatación térmica debida a la deformación elástica del polipropileno.

En la mayoría de los casos, se utilizan secciones de compensación en forma de bucle: giros de anillo con fijación móvil en la pared. El bucle obtenido como resultado de dicha instalación se contrae y se expande cuando el refrigerante se calienta / enfría, sin afectar la posición y la geometría de la tubería en otras secciones.

Juntas de dilatación de tuberías

Además de la autocompensación, es posible evitar la deformación de la tubería como resultado de la expansión térmica con la ayuda de dispositivos adicionales: compensadores mecánicos. Se instalan en las secciones de tuberías en forma de L y U y son soportes deslizantes a través de los cuales pasa la tubería.

Los compensadores de expansión especiales se dividen en varios tipos:

1. Axial (fuelle): dispositivos en forma de dos bridas, entre las cuales hay un resorte que compensa la compresión y expansión de la sección de la tubería. Unido a un soporte.
2. Cortante: se utiliza para compensar la desviación axial de la sección de la tubería durante la expansión térmica.
3. Giratorio: se instalan en las secciones del giro de la carretera para reducir la deformación.
4. Universal: combine expansiones en todas las direcciones, compensando la rotación, el corte y la compresión de la tubería.

Compensador de Kozlov

También hay un nuevo tipo de dispositivo, que lleva el nombre de su desarrollador: el compensador Kozlov. Este es un dispositivo más compacto que parece una sección de una tubería de polipropileno.

Dentro del compensador hay un resorte que absorbe la energía de expansión de las tuberías dentro del sitio, encogiéndose cuando el agua se calienta y expandiéndose cuando se enfría. La ventaja del compensador Kozlov sobre otros tipos de dispositivos es una instalación más fácil y sencilla, así como una reducción en el consumo de refuerzo.

A diferencia de la sección en forma de bucle, al instalar el compensador Kozlov, es suficiente conectar la sección de la tubería de forma bridada o soldada.

La dilatación lineal de las tuberías de polipropileno se produce como consecuencia de la exposición a diferentes temperaturas, como consecuencia de lo cual se produce un cambio de dimensiones más o menos evidente. En la práctica, puede manifestarse tanto en un aumento de tamaño en el caso de un aumento de la temperatura como en una disminución en el caso de una disminución de la temperatura.

Dado que los materiales poliméricos tienen un mayor coeficiente de elongación lineal en comparación con los metales, al diseñar sistemas de calefacción, suministro de agua fría y caliente, calculan elongaciones o acortamientos de las tuberías cuando ocurren caídas de temperatura.

Conclusión

Trabajar con tuberías de polipropileno no es particularmente difícil.Anteriormente, cualquier instalación del sistema de calefacción tiene un esquema listo para usar y cálculos térmicos. Con la ayuda del esquema elaborado, podrá no solo calcular la cantidad requerida de tuberías para su circuito de calefacción, sino también colocar correctamente los dispositivos de calefacción en la casa.

El uso de tuberías de polipropileno en el hogar le permite reinstalar el radiador en cualquier momento. La presencia de válvulas de cierre adecuadas asegurará que encienda y apague los radiadores en cualquier momento. Sin embargo, durante el proceso de instalación, se deben seguir ciertas reglas e instrucciones.

• evite usar una combinación de fragmentos de tubería individuales hechos de diferentes materiales durante la instalación.
• Las tuberías demasiado largas sin la cantidad adecuada de sujetadores pueden combarse con el tiempo. Esto se aplica a pequeños objetos calentados, donde hay una potente caldera autónoma, respectivamente, el agua en la tubería tiene una temperatura alta.

Al instalar, trate de no sobrecalentar la tubería, los accesorios y los acoplamientos. El sobrecalentamiento conduce a una mala calidad de soldadura. El polipropileno fundido hierve, oscureciendo el paso interno de la tubería.

La condición principal para la durabilidad y calidad de la tubería del sistema de calefacción es la resistencia de las conexiones y la tubería adecuada. No dude en instalar grifos y válvulas delante de cada radiador. Al instalar un sistema de automatización y ajustar el modo de calefacción, con la ayuda de grifos puede encender y apagar mecánicamente la calefacción en la habitación.

Oleg Borisenko (experto en el sitio).

De hecho, la configuración de la habitación puede requerir una conexión combinada de radiadores.Si el diseño del radiador lo permite, se pueden montar varios radiadores en un circuito conectándolos de diferentes maneras: lateral, diagonal, inferior Los accesorios roscados modernos, por regla general, son productos de alta calidad con parámetros de rosca consistentes. Sin embargo, para garantizar la estanqueidad de las conexiones roscadas, se utilizan varios sellos que difieren en características. El material de sellado debe seleccionarse en función de las características de diseño del sistema de calefacción y su ubicación (oculto, abierto), ya que los selladores pueden estar diseñados para ajustar (apretar) juntas roscadas, o pueden ser de un solo uso que no permite deformación después del curado Seleccione un sellador para sellar conexiones roscadas ayudará al material de este

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