Este manual está dirigido a propietarios de pequeñas casas privadas que buscan organizar de manera independiente la calefacción de sus hogares para ahorrar dinero. La solución más racional para tales edificios es un sistema de calefacción cerrado (abreviado como - ЗСО), que funciona con exceso de presión del refrigerante. Considere su principio de funcionamiento, una variedad de diagramas de cableado y un dispositivo de bricolaje.
El principio de funcionamiento de CO cerrado
Un sistema de calefacción cerrado (de lo contrario, cerrado) es una red de tuberías y dispositivos de calefacción en los que el refrigerante está completamente aislado de la atmósfera y se mueve a la fuerza, desde la bomba de circulación. Cualquier ZSO necesariamente incluye tales elementos:
- unidad de calentamiento - caldera de gas, combustible sólido o eléctrica;
- grupo de seguridad compuesto por manómetro, seguridad y válvula de aire;
- dispositivos de calefacción: radiadores o contornos de calefacción por suelo radiante;
- tuberías de conexión;
- una bomba que bombea agua o fluido no congelante a través de tuberías y baterías;
- filtro de malla gruesa (sumidero);
- tanque de expansión cerrado equipado con una membrana ("bulbo" de goma);
- Válvulas de cierre, válvulas de equilibrio.
Nota. Dependiendo del esquema, la composición del ZOZ también incluye dispositivos modernos para controlar la temperatura y el caudal del refrigerante: cabezales térmicos del radiador, válvulas de retención y de tres vías, termostatos y similares.
El algoritmo del sistema de tipo cerrado con circulación forzada es el siguiente:
- Después del montaje y las pruebas de presión, la red de tuberías se llena con agua hasta que el manómetro muestra una presión mínima de 1 bar.
- La ventilación automática del grupo de seguridad libera aire del sistema durante el proceso de llenado. También se dedica a la eliminación de gases que se acumulan en las tuberías durante la operación.
- El siguiente paso es encender la bomba, encender la caldera y calentar el refrigerante.
- Como resultado del calentamiento, la presión dentro de la SCZ aumenta a 1.5–2 bar.
- El aumento en el volumen de agua caliente se compensa con un tanque de expansión de membrana.
- Si la presión sube por encima de un punto crítico (generalmente 3 bar), la válvula de alivio descargará el exceso de líquido.
- Una vez cada 1-2 años, el sistema debe someterse a un proceso de vaciado y lavado.
El principio de funcionamiento del ZSO de un edificio de apartamentos es absolutamente idéntico: el movimiento del refrigerante a través de tuberías y radiadores se realiza mediante bombas de red ubicadas en una sala de calderas industrial. Los tanques de expansión también se encuentran allí, la unidad de mezcla o elevador se dedica al control de temperatura.
Cualidades positivas y debilidades
Las principales diferencias entre las redes de suministro de calor cerradas y los sistemas abiertos obsoletos con circulación natural son la falta de contacto con la atmósfera y el uso de bombas de transferencia. Esto da lugar a una serie de ventajas:
- los diámetros de tubería requeridos se reducen en 2-3 veces;
- las pendientes de las autopistas son mínimas, ya que sirven para drenar el agua para lavarla o repararla;
- el refrigerante no se pierde por evaporación de un tanque abierto, respectivamente, puede llenar tuberías y baterías de manera segura con anticongelante;
- ZSO es más económico en términos de eficiencia de calefacción y costo de materiales;
- La calefacción interior está mejor regulada y automatizada, puede actuar junto con colectores solares;
- El flujo forzado del refrigerante le permite organizar tuberías de calefacción de piso, monolíticas dentro de la regla o en las ranuras de las paredes.
El sistema abierto gravitacional (que fluye por gravedad) supera al SOA en términos de independencia energética: este último no puede funcionar normalmente sin una bomba de circulación. El segundo momento: en una red cerrada contiene mucha menos agua y en caso de sobrecalentamiento, por ejemplo, una caldera TT, hay una alta probabilidad de ebullición y la formación de un tapón de vapor.
Referencia. La caldera se salva de la ebullición gracias a una válvula de alivio de seguridad más un tanque amortiguador que absorbe el exceso de calor.
Tipos de sistemas cerrados.
Antes de comprar equipos de calefacción, accesorios para tuberías y materiales, debe elegir la opción preferida para un sistema de agua cerrado. Los maestros fontaneros practican la instalación de cuatro esquemas básicos:
- Monotubo con cableado vertical y horizontal (Leningradka).
- Colector, de lo contrario - radiación.
- Callejón sin salida de dos tubos con hombros de igual o diferente longitud.
- Circuito Tichelman: cableado de anillo con el movimiento asociado del agua.
Información Adicional. Los sistemas de calefacción cerrados también incluyen calefacción por suelo radiante. El cálculo y la disposición de los circuitos de piso es mucho más complicado que el montaje de la calefacción del radiador, no se recomienda que los principiantes realicen dicha instalación.
Proponemos considerar cada esquema por separado, analizando los pros y los contras. Como ejemplo, tome un proyecto de una casa privada de un piso de 100 m² con una sala de calderas adjunta, cuyo diseño se muestra en el dibujo. La cantidad de carga de calor para calentar ya se ha calculado de acuerdo con las instrucciones, la cantidad de calor requerida se indica para cada habitación.
La instalación de elementos de cableado y la conexión a una fuente de calor es aproximadamente la misma. La instalación de la bomba de circulación generalmente se proporciona en el retorno, frente a ella está montado un colector de suciedad, una tubería de alimentación con un grifo y un tanque de expansión (si mira hacia abajo). En los diagramas se presenta una tubería típica de una caldera de combustible sólido y gas.
Lea más sobre la instalación y los métodos de conexión de las unidades de calefacción utilizando diversas fuentes de energía en manuales separados:
- TT caldera;
- Calentador a gas;
- Generador de calor eléctrico.
Cableado de tubería única
El popular esquema horizontal "Leningradka" es una carretera de un solo anillo de mayor diámetro, al que están conectados todos los aparatos de calefacción. Al pasar a través de la tubería, el flujo de refrigerante calentado se divide en cada te y fluye hacia la batería, como se muestra en el siguiente dibujo.
Después de haber transferido el calor a la habitación, el agua enfriada regresa a la tubería principal, se mezcla con la corriente principal y pasa al siguiente radiador. En consecuencia, el segundo dispositivo de calentamiento recibe agua enfriada en 1-3 grados, y nuevamente toma la cantidad correcta de calor.
El resultado: agua más fría entra en cada radiador posterior. Esto impone ciertas restricciones en un sistema cerrado de una tubería:
- La transferencia de calor de la tercera, cuarta y posteriores baterías debe calcularse con un margen de 10-30%, agregando secciones adicionales.
- El diámetro mínimo del tronco es DN20 (interno). El tamaño exterior de las tuberías PPR será de 32 mm, metal y polietileno reticulado - 26 mm.
- La sección transversal de los tubos de entrada a los calentadores es DN10, el diámetro exterior es de 20 y 16 mm para PPR y PEX, respectivamente.
- El número máximo de calentadores en un anillo de Leningrado es de 6 piezas. Si toma más, habrá problemas al aumentar el número de secciones de los últimos radiadores y aumentar el diámetro de la tubería de distribución.
- La sección transversal de la tubería anular no disminuye en todo momento.
Referencia. El cableado de una sola tubería es vertical, con la distribución inferior o superior del refrigerante a los tubos ascendentes. Se utilizan sistemas similares para organizar el flujo por gravedad en casas de campo privadas de dos pisos o trabajar bajo presión en edificios de apartamentos antiguos.
Un sistema de calefacción de tipo cerrado de una tubería tendrá un costo económico si está soldado de polipropileno.En otros casos, llega decentemente al bolsillo debido al precio de la tubería principal y los accesorios grandes (tees). El dibujo muestra cómo se ve "Leningradka" en nuestra casa de un piso.
Dado que el número total de dispositivos de calentamiento supera las 6 unidades, el sistema se divide en 2 anillos con un colector inverso común. El inconveniente de instalar un solo cableado de tubería es notable: debe cruzar las puertas. La reducción del flujo en un radiador provoca un cambio en el flujo de agua en las baterías restantes, por lo que equilibrar el "Leningrado" es coordinar el funcionamiento de todos los calentadores.
Beneficios del esquema de haz
La razón por la cual se llamó así al sistema colector se ve claramente en el diagrama presentado. Desde el peine instalado en el centro del edificio, las líneas de suministro de refrigerante individuales a cada dispositivo de calefacción divergen. Los delineadores se colocan en forma de rayos a lo largo del camino más corto, debajo de los pisos.
El colector del sistema de radiación cerrado se alimenta directamente desde la caldera, la circulación en todos los circuitos es proporcionada por una sola bomba ubicada en el horno. Con el fin de proteger las ramas de la ventilación durante el proceso de llenado, se instalan válvulas automáticas: salidas de aire en el peine.
Fortalezas del sistema colector:
- el esquema es energéticamente eficiente, ya que le permite dosificar claramente la cantidad de refrigerante enviado a cada radiador;
- la red de calefacción es fácil de instalar en cualquier interior: las tuberías de suministro pueden ocultarse en el piso, las paredes o detrás de un techo suspendido (suspendido);
- el equilibrio hidráulico de las ramas se realiza mediante válvulas manuales y medidores de flujo (rotámetros) montados en el colector;
- todas las baterías se suministran con agua de la misma temperatura;
- el funcionamiento del circuito es fácil de automatizar: las válvulas de control del colector están equipadas con servos que cierran el conducto por la señal de los termostatos;
- El ZSO de este tipo es adecuado para casas de cualquier tamaño y número de pisos: en cada nivel del edificio hay un colector separado que distribuye el calor a grupos de baterías.
En términos de inversión financiera, un sistema de haz cerrado no es demasiado costoso. Se consumen muchas tuberías, pero su diámetro mínimo es de 16 x 2 mm (DN10). En lugar de un peine de fábrica, es bastante posible usar uno hecho en casa, soldado con tees de polipropileno o retorcido de accesorios de acero. Es cierto que sin rotámetros, el ajuste de la red de calefacción tendrá que hacerse con la ayuda de válvulas de equilibrio del radiador.
Hay pocas desventajas en el cableado del haz, pero merecen atención:
- El montaje al ras y las pruebas de las tuberías se llevan a cabo solo en la etapa de nueva construcción o revisión. No es realista colocar mangueras de radiador en los pisos de una casa o departamento habitado.
- El coleccionista es altamente deseable para estar ubicado en el centro del edificio, como se muestra en el dibujo de una casa de un piso. El objetivo es hacer conexiones a baterías de aproximadamente la misma longitud.
- En el caso de una fuga de una tubería monolítica en la regla, es bastante difícil encontrar el lugar de un defecto sin una cámara termográfica. No haga conexiones en la regla, de lo contrario corre el riesgo de encontrar el problema que se muestra en la foto.
Opciones de dos tubos
Al instalar la calefacción autónoma de apartamentos y casas de campo, se utilizan 2 variedades de tales esquemas:
- Callejón sin salida (otro nombre - hombro). El agua calentada se distribuye a los dispositivos de calefacción a través de una línea, y se recoge y fluye de regreso a la caldera a lo largo de la segunda línea.
- El circuito de Tichelman (cableado asociado) es una red anular de dos tubos donde el refrigerante calentado y enfriado se mueve en una dirección. El principio de funcionamiento es similar: las baterías reciben agua caliente de una línea y la enfriada se descarga en la segunda tubería, la línea de retorno.
Nota. En un sistema asociado cerrado, la línea de retorno comienza desde el primer radiador y la alimentación termina en el último. El esquema presentado a continuación ayudará a comprender.
¿Qué es un buen sistema de calefacción cerrado de punto muerto de una casa privada:
- el número de "hombros" - callejones sin salida - está limitado solo por la capacidad de la instalación de la caldera, por lo que un cableado de dos tuberías es adecuado para cualquier edificio;
- las tuberías se colocan abiertas o cerradas dentro de las estructuras del edificio, a solicitud del propietario;
- Como en el esquema de radiación, el agua igualmente caliente llega a todas las baterías;
- ZOZ cede perfectamente a la regulación, la automatización y el equilibrio;
- los "hombros" extendidos correctamente no cruzan las puertas;
- a costa de los materiales y la instalación, un cableado sin salida costará menos que un solo tubo si el montaje se realiza con tubos de metal-plástico o polietileno.
Diseñar un sistema cerrado de hombro de una casa de campo o edificio de apartamentos con un área de hasta 200 cuadrados no es particularmente difícil. Incluso si se hacen ramas de diferentes longitudes, el esquema puede equilibrarse mediante un equilibrio profundo. Un ejemplo de cableado en un edificio de una planta de 100 m² con dos "hombros" se muestra arriba en el dibujo.
Propina. Al elegir la longitud de las ramas, se debe tener en cuenta la carga de calentamiento. El número óptimo de baterías en cada "hombro" es de 4 a 6 piezas.
El circuito de Tichelman es una alternativa a una red cerrada de dos tubos, que implica combinar una gran cantidad de dispositivos de calentamiento (más de 6 unidades) en un solo anillo. Observe el diagrama de cableado asociado y tenga en cuenta: no importa por qué radiador fluya el refrigerante, la longitud total de la ruta no cambiará.
Esto da como resultado un equilibrio hidráulico casi perfecto del sistema: la resistencia de todas las secciones de la red es la misma. Esta ventaja significativa de la bisagra Tichelman sobre otros cables cerrados implica y el principal inconveniente es que 2 autopistas inevitablemente cruzarán la puerta. Opciones de derivación: debajo de los pisos y encima de la jamba de la puerta con la instalación de salidas de aire automáticas.
La elección del esquema de calefacción de una casa de campo
Según nuestro experto Vladimir Sukhorukov, la calificación de los sistemas cerrados es la siguiente:
- Callejón sin salida de dos tubos.
- Coleccionista.
- Paso de dos tubos.
- Tubo simple
De ahí el consejo: no se equivocará si para la casa con un área de hasta 200 m² elige la primera opción: un esquema de punto muerto, lo hará en cualquier caso. El cableado radial es inferior en dos aspectos: el precio y la capacidad de instalación en habitaciones con decoración terminada.
Con respecto a la selección de los diámetros de tubería y la instalación, daremos varias recomendaciones:
- Si el área de la casa no supera los 200 m², no es necesario realizar cálculos: utilice el asesoramiento de expertos en el video o tome la sección transversal de las tuberías de acuerdo con los esquemas anteriores.
- Cuando necesite "colgar" más de seis radiadores en la rama del cableado de la rama, aumente el diámetro de la tubería en 1 tamaño estándar, en lugar de DN15 (20 x 2 mm), tome DN20 (25 x 2.5 mm) y recuéstelo en la quinta batería. Luego conduzca las líneas con la sección transversal más pequeña indicada inicialmente (DN15).
- En un edificio en construcción, es mejor hacer el cableado del haz y seleccionar radiadores con una conexión más baja. Asegúrese de aislar las carreteras subterráneas y protegerlas con corrugado de plástico en la intersección de las paredes.
- Si no sabe cómo soldar correctamente el polipropileno, es mejor no meterse con las tuberías PPR. Instale calefacción de polietileno reticulado o metal-plástico en los accesorios de compresión o prensa.
- No coloque juntas de tubería en paredes o enrasados para no tener problemas con fugas en el futuro.
Para referencia. Las letras latinas DN según las normas europeas indican el diámetro interno del orificio nominal de la tubería.
Enlaces útiles para principiantes
Entendemos que es imposible considerar todos los matices del diseño e instalación de sistemas cerrados con las propias manos en el marco de una publicación. El recién llegado tendrá que dar muchos pasos en el camino hacia la calefacción de trabajo, nuestros otros artículos lo ayudarán a protegerse de los errores tanto como sea posible:
- selección de una caldera de combustible sólido;
- qué generadores de calor de gas son mejores;
- cómo elegir y conectar aparatos de calefacción;
- instalación de un grupo de seguridad;
- instalación de salidas de aire;
- cómo llenar la red de tuberías y eliminar el aire;
- cuál debería ser la presión en la red de suministro de calor.
Al recopilar información sobre la instalación de un sistema de calefacción cerrado, intente extraerlo de fuentes confiables. No escuches al tío Vasya, el fontanero, cuyo trabajo nunca has visto. Como ejemplo, le sugerimos que se familiarice con el material de video que indica claramente dónde colocar el tanque de expansión y por qué: