Desenvolupament i instal·lació independents d’un sistema de calefacció per a una casa privada amb circulació natural

La planificació i instal·lació de calefacció de circulació natural es considera la forma més fàcil i econòmica d’escalfar una casa. No obstant això, per a la implementació pràctica d’un projecte d’aquest tipus, heu de conèixer tots els matisos i regles per triar components. Per tant, s’ha de calcular correctament el sistema de calefacció d’una casa privada amb circulació natural i elaborar un esquema per a la seva instal·lació.

Com funciona la calefacció de circulació natural

Per al funcionament de qualsevol sistema d’escalfament d’aigua, cal garantir la circulació del refrigerant a través de les canonades. Quan s’escalfa a una caldera, l’aigua calenta ha de fluir cap a les bateries i els radiadors per transferir calor als locals de la casa. El sistema de calefacció d’aigua de circulació natural no és una excepció.

El moviment del refrigerant es produeix a causa de la diferència de densitat en estat normal i escalfat. Quan una caldera en funcionament entra a l'intercanviador de calor, la temperatura de l'aigua augmenta i, com a resultat, disminueix la densitat. Com que la gravetat específica del refrigerant fred és més gran, es llegeix per desplaçar l’escalfat. Com a resultat d'això, es forma el moviment de les masses.

Abans d’escalfar l’aigua amb circulació natural amb les vostres mans, heu de llegir atentament les característiques tècniques i els detalls específics del funcionament:

• Alt grau de fiabilitat... L'absència d'elements mòbils (impulsor de la bomba de circulació) i la pressió igual a l'atmosfèrica, garanteixen el funcionament a llarg termini del sistema de calefacció natural d'una casa particular;
• Inèrcia del sistema... La circulació natural en un sistema de calefacció tancat està assegurada per una petita diferència de pressió. Per tant, la velocitat del flux d’aigua calenta cap als radiadors serà mínima;
• Observació obligatòria del talús de les autopistes... Per a un funcionament normal, el pendent del sistema de calefacció de circulació natural ha de correspondre a les dades calculades. Les canonades s’instal·len amb un pendent des de la caldera i per a la línia de retorn - fins a la caldera. Això garanteix un rendiment òptim del sistema.

També cal tenir en compte que es recomana instal·lar un sistema de calefacció amb circulació natural per a sistemes amb una longitud de canonada no superior a 30 m. En cas contrari, un gran volum de refrigerant refredat reduirà significativament la seva velocitat.

L'esquema tradicional de calefacció per a una casa de dos pisos amb circulació natural pot proporcionar la instal·lació d'una caldera de gas, combustible sòlid o elèctrica. És important que el seu disseny proporcioni un sistema de protecció contra el sobreescalfament en cas de moviment invers del refrigerant o d’aparició d’embussos d’aire.

Esquemes de calefacció de circulació natural

En primer lloc, cal escollir el disseny correcte de les canonades, els radiadors i la caldera. Atès que la calefacció amb circulació natural només es pot fer correctament segons un pla predeterminat, s'ha de prestar la màxima atenció a aquesta etapa de treball.

En la primera fase, es realitza una anàlisi primària de la sala (casa), on es preveu equipar el sistema de subministrament de calor. Es té en compte la zona d’estar, el grau d’aïllament tèrmic de les parets exteriors i el tipus de caldera per escalfar l’aigua.Actualment, hi ha molts esquemes amb els quals podeu fer autocirculació amb les vostres mans. Els més populars són:

• Tub únic... La millor opció per a cases petites i apartaments;
• De dues canonades... Es selecciona per proporcionar calefacció d’aire a cases amb edificis de dues plantes d’una superfície mitjana i gran.

No obstant això, donat el principi de funcionament d’un sistema de calefacció amb circulació natural, cal recordar les principals restriccions: la longitud total de la línia, el nombre mínim de nodes de gir. Per tant, aquest esquema no es pot utilitzar per a canonades de col·lectors o tees. Les pèrdues hidràuliques massa grans afectaran negativament la velocitat de moviment del refrigerant.

Quan es calcula un sistema de calefacció de circulació natural, s’ha de tenir en compte que només es pot utilitzar aigua en aquest sistema. L’anticongelant és massa dens que no pot proporcionar la pressió requerida a les canonades.

Un sistema de canonada

Per a cases de camp petites i cases de camp, quan es calcula un sistema de calefacció amb circulació natural, no només es tenen en compte les característiques tècniques (operatives), sinó també el cost total del projecte. Com a resultat, s’hauria d’obtenir un sistema de calefacció fiable i econòmic. Per tant, la majoria de les vegades en aquestes cases es fa un sistema de calefacció d’un tub amb circulació natural.

Una característica d’aquest sistema és la presència d’una autopista. Els radiadors i les bateries s’hi connecten en paral·lel, formant un únic circuit. Els principals avantatges d’un sistema de calefacció de circulació natural d’una canonada són el nombre mínim de components, el baix consum de material i la facilitat d’instal·lació. Tot i això, cal tenir en compte que la velocitat de refrigeració del refrigerant d’aquest sistema és força elevada a causa de la transferència seqüencial de calor a cada radiador del circuit.

Per optimitzar el règim tèrmic del sistema de calefacció natural d’una casa particular, cal preveure la presència dels components següents:

• Bypass a la canonada de cada radiador... Permetrà limitar el flux de refrigerant a la bateria sense canviar els paràmetres de tot el sistema. Amb la seva ajuda, podeu apagar completament el dispositiu de calefacció per substituir-lo o reparar-lo, sense interrompre el subministrament de calor;
• Termòstats alimentats per bateria. S'instal·len en un sistema de calefacció de circulació natural combinat amb un bypass. Un element tèrmic automàtic canviarà la secció transversal del diàmetre de flux de la canonada del radiador, ajustant així el grau de calefacció del dispositiu;
• Grua Mayevsky... Component obligatori a la guarnició del radiador. Com que no sempre és precís calcular un sistema de calefacció amb circulació natural, hauríeu de considerar un sistema per eliminar l’aire. Per a això es destina la grua Mayevsky.

Un altre avantatge del sistema de calefacció de una sola canonada de circulació natural és la petita petjada. La instal·lació de la línia es pot fer tant oberta com tancada. Només és important garantir la connexió dels radiadors amb ella.

Per a un sistema d’escalfament d’aigua amb circulació natural amb una canonada, la caldera i els radiadors es poden situar al mateix nivell, cosa prohibida per a altres sistemes.

Sistema de dues canonades

El funcionament estable de la calefacció a cases mitjanes i grans només es pot assegurar separant els corrents d'aigua calenta i freda. En aquest cas, la millor opció seria un sistema de calefacció de circulació natural de dues canonades.

Per al funcionament normal del sistema, cal preveure la instal·lació de la caldera per sota del nivell dels radiadors. Això és necessari per crear una pressió d'aigua refrigerada, que crea una circulació natural en un sistema de calefacció tancat. Per obtenir la millor pressió, cal fer un ascensor accelerador immediatament després de la caldera. S'instal·la un tanc d'expansió al punt més alt.A partir d’ella, es munta un tub d’abocament inclinat al qual es connecten els radiadors.

Un sistema de calefacció de dues canonades correctament calculat i instal·lat amb circulació natural funcionarà fins i tot amb una diferència mínima de temperatura entre el refrigerant refrigerat i el climatitzat. Per implementar aquest projecte, heu de tenir en compte els matisos següents:

• Ubicació de la caldera escalfament d'aigua de circulació natural. La majoria de les vegades es troba en un soterrani o habitació soterrani. Cal proporcionar un règim normal de temperatura, ventilació i llum natural;
• Prova de connexió al vas d'expansió... Fins i tot si calculeu correctament el sistema de calefacció amb circulació natural, encara hi haurà la probabilitat d’una disminució crítica del volum d’aigua. Amb l'ajuda d'una canonada de control, podeu controlar aquest indicador;
• Unitats de maquillatge i drenatge d’aigua... Es troben al punt més baix, a la canonada de retorn. Per fer correctament la calefacció amb circulació natural, és necessari preveure amb antelació els mètodes de reposició automàtica (semiautomàtica) del sistema, així com el drenatge operatiu de l'aigua.

Gràcies a l'aparició de nous materials, podeu fabricar un sistema de calefacció de dues canonades amb circulació natural amb les vostres mans a partir de canonades d'acer o polímers. Tot depèn del pressupost, de la disponibilitat de les eines i materials adequats.

En un sistema de calefacció de circulació natural de dues canonades, no és necessària la instal·lació de bypass. Només és important preveure la instal·lació de vàlvules d’aturada per a una possible desconnexió del dispositiu de la línia comuna.

Càlcul de la potència de calefacció amb circulació natural

Per calcular els paràmetres bàsics de subministrament de calor, es recomana utilitzar programes especialitzats. Amb la seva ajuda, podeu calcular el sistema de calefacció amb circulació natural de la forma més precisa possible. Però si això no és possible, s’utilitzen altres mètodes simplificats.

La forma més senzilla és calcular la potència requerida de la caldera utilitzant la proporció d’1 kW d’energia tèrmica per cada 10 m² de superfície. En aquest cas, el resultat obtingut s’ha de multiplicar per un coeficient que depèn de les condicions climàtiques de la regió.

Els seus valors per a un sistema d’escalfament d’aigua amb circulació natural es donen a la taula. Aquests coeficients es recomanen i es poden substituir per altres en funció de les característiques reals de la casa. Però, en qualsevol cas, aquest mètode us permetrà determinar els paràmetres aproximats del sistema de calefacció. Per tant, la seva aplicació és un pas obligatori en el disseny del subministrament de calor.

Tot i això, no es té en compte el grau d’aïllament tèrmic de l’edifici, el nombre i les característiques de les estructures de finestres i portes. Per tant, és millor utilitzar un mètode diferent per calcular un sistema de subministrament de calor amb circulació natural. Etapes de càlcul:

1. 1 m³ d'un edifici residencial requerirà 400 W de calor. En multiplicar la potència pel volum de l’edifici, obtenim el valor inicial de l’energia calorífica.
2. Per compensar les pèrdues de calor a través de les finestres, multiplicem el nombre d’estructures per 100 W. La mateixa tècnica s’utilitza per a portes exteriors, però amb una compensació de 200 W cadascuna.
3. Si l'habitació té una paret exterior, per al funcionament normal del sistema de calefacció natural d'una casa particular, el resultat es multiplica per un factor de correcció d'1,2.
4. Per a les cases particulars, es tenen en compte les pèrdues de calor pel terrat i el terreny mitjançant un coeficient d’1,5.

Cal tenir en compte que fins i tot aquest càlcul serà aproximat. Quan planifiqueu la instal·lació del subministrament de calor de circulació natural amb les vostres mans per a una casa gran, es recomana contactar amb un especialista per calcular amb precisió les principals característiques del sistema.

Per minimitzar les pèrdues de calor en un edifici, cal un bon aïllament tèrmic de les parets exteriors, del sostre i del sostre.D’aquesta manera es reduiran els costos de funcionament de la calefacció per aigua calenta de circulació natural de bricolatge.

Normes per elaborar un sistema de calefacció amb circulació natural

Coneixent els principis bàsics de funcionament d’un sistema de subministrament de calor amb circulació natural i escollint l’esquema òptim, podeu procedir al muntatge. Aquesta etapa no és menys important que les anteriors, ja que el funcionament posterior de la calefacció dependrà dels paràmetres tècnics dels components.

Cal tenir en compte totes les funcions d’aquest sistema. En esquemes amb circulació forçada, la compensació de les pèrdues hidràuliques es produeix a causa del funcionament de la bomba de circulació. Per als sistemes amb circulació natural en calefacció tancada, no existeix aquest mecanisme. Per tant, per minimitzar les pèrdues, haureu de prestar atenció als següents punts de disseny i selecció de components:

• Tubs de calefacció... El seu diàmetre ha de ser de DN32 a DN40. D’aquesta manera, es compensa la fricció de l’aigua contra la superfície interna. També es recomana triar productes de polímer amb una paret llisa. El seu diàmetre exterior real és de 40 a 50 mm;
• Esquema de cablejat de la carretera... Cal evitar girar nodes que augmentin la resistència hidràulica del sistema;
• Altura elevadora elevadora... A l’esquema de calefacció d’una casa de dos pisos amb circulació natural, hauria de ser superior al sostre del segon pis. El tanc d’expansió es troba a les golfes;
• Característiques de la vàlvula de tall... La seva presència no hauria d’afectar els paràmetres del sistema.

Per a una millor comprensió dels principis de l’esquema de calefacció d’una casa de dos pisos amb circulació natural, es pot fer una analogia amb els coneguts vasos comunicants. En aquest cas, la caldera estarà per sota del nivell dels radiadors, per tant el flux de líquid circularà cap a ella. És per això que, quan es desenvolupa un diagrama i s’instal·la un sistema de calefacció amb circulació natural, s’ha de col·locar el més baix possible.

Per evitar un canvi de cabal d’aigua, s’instal·la una vàlvula especial a la canonada de retorn. Aquest fenomen es pot produir quan el sistema es posa en marxa per primera vegada, quan la diferència de temperatura entre el mitjà de calefacció és petita.

Pendent de calefacció de circulació natural

La instal·lació d’un sistema de subministrament de calor amb circulació natural pràcticament no és diferent d’un esquema tecnològic estàndard. Per a això, s’utilitzen els mateixos materials i eines. La diferència rau en el pendent obligatori del sistema de calefacció de circulació natural.

Per assegurar el funcionament del sistema, la canonada de subministrament des de la barra elevadora ha de tenir una inclinació cap als radiadors de calefacció. El grau de canvi en la posició dels punts superior i inferior de la línia de subministrament està determinat per una proporció de 1:10. Aquells. per a cada metre de canonada es requereix un pendent de 10 mm.

Per a la línia de retorn, canvieu la posició de la direcció del pendent. En aquesta secció del sistema, hauria d’anar des dels radiadors cap a la caldera. Així, es crea una condició addicional per a l’efecte gravitatori sobre el refrigerant.

Un dels avantatges d’un sistema de calefacció de circulació natural és el seu manteniment. El propietari de la casa pot solucionar la fuita pel seu compte o substituir el radiador defectuós. Però per a això, heu de comprar kits de reparació per endavant.

El material de vídeo mostra un circuit de calefacció de circulació natural amb una descripció detallada del seu funcionament i equipament: