Sistemi di riscaldamento dell'acqua: come progettare una
I moderni tecnici di riscaldamento conoscono molti modi per riscaldare le case. La temperatura confortevole della casa può essere creata da ventilatori di calore, convettori elettrici, tradizionali stufe a legna e così via. Ma i più economici ed efficienti sono i sistemi di riscaldamento dell'acqua con caldaia e radiatori.
Leggendo continuamente, imparerai molte informazioni utili sulle varietà di queste reti ingegneristiche e le peculiarità della loro installazione a mano.
Varietà di reti di riscaldamento dell'acqua
L'efficienza del sistema di climatizzazione di un appartamento o di una casa dipende non solo dalla potenza dell'unità di riscaldamento o dal coefficiente di trasmissione del calore del radiatore. È ugualmente importante quale tipo di tubazione viene scelto per la consegna del refrigerante, come sono organizzati il flusso del fluido e molti altri parametri.
Una tabella più completa e dettagliata dei sistemi di riscaldamento dell'acqua dipende da vari criteri.
| vista | descrizione |
| Per autonomia | |
| dipendente | Il liquido di raffreddamento è riscaldato in un locale caldaia centralizzato e viene immesso nei radiatori di riscaldamento con l'aiuto delle condotte principali. Questo tipo di riscaldamento è installato in tutti gli appartamenti cittadini di vecchi edifici. |
| The Independent | L'unità di riscaldamento è installata nell'abitazione stessa. Riscalda l'acqua, che scorre attraverso i tubi verso i radiatori, dove il calore viene scambiato con l'aria. Quindi il liquido raffreddato ritorna al riscaldatore attraverso il tubo di ritorno e inizia il ciclo successivo. Sistemi di riscaldamento simili equipaggiavano la stragrande maggioranza delle abitazioni private. |
| Per contatto con l'ambiente | |
| aperto | Tale sistema di riscaldamento dell'acqua è stato installato in case private dotate di caldaie a combustibile solido del vecchio design. Tuttavia, c'è ora. La particolarità della rete ingegneristica considerata è che il refrigerante circola attraverso i tubi senza pressione eccessiva. Parte del sistema di riscaldamento è un vaso di espansione di tipo aperto, che è fissato nel punto più alto. |
| chiuso | Viene utilizzato un serbatoio di espansione sigillato di tipo chiuso, installato nel locale caldaia sul tubo di ritorno. L'impianto di riscaldamento viene pompato con fluido sotto pressione. Per le case private, questo indicatore è pari a 1 atmosfera: nelle reti di riscaldamento dipendenti con alimentazione centralizzata del refrigerante, la pressione può raggiungere fino a 6 atmosfere. |
| Secondo il metodo di organizzazione della corrente del refrigerante | |
| gravità | Sistemi di riscaldamento dell'acqua, dove la circolazione dell'acqua avviene naturalmente a causa della differenza di pressione e densità. La massa di acqua riscaldata è inferiore, quindi viene forzata verso il punto più alto del sistema. Quindi, raffreddandosi, scorre attraverso i radiatori, dando loro energia termica. Dopodiché, il tubo di ritorno, situato su un pendio, ritorna alla caldaia. |
| obbligatorio | In questo caso, uno degli elementi della rete climatica è una pompa di circolazione. Tali sistemi sono più efficienti ed economici. All'atto dell'installazione non è necessario osservare un bias obbligatorio di tubi. L'unico meno è la dipendenza del riscaldamento dalla disponibilità di energia elettrica. Senza di esso, la pompa non funzionerà (come, in effetti, nessuna delle moderne caldaie). |
| Dal numero di tubi che alimentano e scaricano il liquido di raffreddamento | |
| Tubo singolo | In tutte le stanze, un anello è disposto da un tubo in cui i radiatori di riscaldamento si imbattono in un metodo parallelo o sequenziale. I vantaggi includono economicità, gli svantaggi - la complessità della riparazione e l'incapacità di regolare con precisione la temperatura in diversi ambienti della casa. |
| Twin tube | Tale sistema di riscaldamento, come suggerisce il nome, ha due tubi: uno viene fornito, uno viene rimosso, l'altro viene rimosso. Il vantaggio è la capacità di regolare la temperatura nei radiatori con l'aiuto di termostati e facilità di riparazione (bloccando l'accesso di acqua a una batteria, non si interrompe la sua corrente in altri radiatori). Tuttavia, il prezzo della sua fabbricazione sarà più alto - per l'installazione sarà necessario il doppio di tubi. |
| Per la posa dei tubi | |
| verticale | In tale schema di riscaldamento, il liquido di raffreddamento viene alimentato al piano superiore, dopo di che scorre verso il basso, passando attraverso un radiatore di riscaldamento su ciascun piano. |
| orizzontale | Qui, l'acqua scorre anche verso l'alto attraverso un tubo verticale, quindi ne viene ricavata un'uscita orizzontale, attraverso la quale il liquido raggiunge tutte le batterie situate sullo stesso piano. |
| combinato | Tale sistema di riscaldamento dell'acqua ha elementi sia del primo che del secondo tipo. |
| Dalla presenza di un vicolo cieco | |
| punto morto | Con questo schema, la posa del tubo di alimentazione raggiunge il radiatore più lontano, vi è chiuso con un ponticello con la linea di ritorno, attraverso il quale l'acqua viene restituita indietro. |
| anello | In questo caso, due tubi per il liquido di raffreddamento formano una sorta di anello, passando gradualmente attraverso tutte le stanze e le batterie. Tale schema è considerato più efficace. |
| radiazione | Il liquido di raffreddamento scorre dalla caldaia all'armadio del collettore, che è collegato da una coppia di tubi (alimentazione e scarico) ad ogni radiatore della casa. In questo modo puoi controllare molto accuratamente il microclima nell'intero edificio da un punto. |
Fai attenzione! La scelta del giusto sistema di riscaldamento dipende da un gran numero di fattori diversi. Questi includono l'area della casa, il numero di piani, il diametro dei tubi utilizzati e così via.
I calcoli e la selezione di uno schema adatto per i sistemi di riscaldamento dell'acqua sono meglio affidati ad un ingegnere professionista. Effettuerà un calcolo idraulico, senza il quale il normale funzionamento della rete climatica può essere dimenticato.
Soffermiamoci più in dettaglio sulla descrizione degli impianti di riscaldamento con circolazione naturale e forzata.
Tipi di riscaldamento con il metodo di circolazione dell'acqua
Sistema di gravità
Caratteristiche speciali
Il sistema di circolazione naturale del fluido nella rete climatica opera esclusivamente a causa delle leggi naturali.
Lo schema è il seguente:
- una volta riscaldato, l'acqua diventa più leggera e sale verso l'alto del sistema di riscaldamento;
- Raffreddandosi, il liquido diventa più denso e pesante, a seguito del quale discende, riscaldando contemporaneamente le stanze.
Il riscaldamento descritto era efficace solo se la rete di ingegneria era montata in modo tale da garantire una circolazione intensiva del fluido in essa. In caso contrario, il refrigerante non eseguirà la funzione di trasporto a lui affidata e l'energia termica generata dalla caldaia installata verrà sprecata.
Durante la costruzione e il funzionamento di un sistema di riscaldamento a gravità, è necessario soddisfare i seguenti requisiti:
- Scegliere correttamente il diametro dei tubi che collegano la caldaia alle batterie, calcolare la loro resistenza idraulica, impostare la lunghezza totale sul piano verticale e orizzontale. I dati iniziali necessari possono essere ottenuti dalla documentazione di accompagnamento per le apparecchiature climatiche.
- Non permettere il surriscaldamento del liquido di raffreddamento. L'acqua può bollire, motivo per cui la pressione nei tubi e nei radiatori aumenterà in modo significativo e questo porterà alla rottura. Per evitare ciò, aiuta il serbatoio di espansione, installato nella parte superiore del sistema.
Fai attenzione! Non importa quanto pensi bene, riscaldare una casa di oltre 200 metri quadrati. metri o montare tubazioni più lunghe di 30 metri e garantire che la circolazione naturale del liquido di raffreddamento non funzioni. Sarà necessario installare le elettropompe, e questo è già un sistema di riscaldamento con flusso d'acqua forzato.
Procedura di installazione
Le istruzioni per la progettazione di un sistema di riscaldamento a gravità sono semplici e comprendono i seguenti punti:
- Innanzitutto è necessario installare la caldaia. Per ovvi motivi, deve essere installato nel punto più basso delle condotte, dove scorre tutto il liquido refrigerato proveniente dai radiatori.
- Un montante verticale è disposto verso l'alto dalla caldaia. Più alto è questo tubo, più efficiente sarà il sistema di riscaldamento. Il più delle volte, la sua fine conduce fino alla soffitta della casa.
- Un serbatoio di espansione aperto è posizionato sopra.. Se è installato in soffitta, non dimenticare di isolare attentamente il contenitore per evitare perdite di calore significative e congelamento del liquido. Il serbatoio a membrana può essere montato nel locale caldaia, sul tubo di ritorno.
- Quindi il layout del tubo è fatto.. Qui deve essere garantito che nessun radiatore di riscaldamento si trovi nel punto sotto la caldaia. Maggiore è la differenza di altezza, più efficiente è il lavoro della rete di ingegneria installata.
- Il materiale del tubo può essere selezionato liberamente.. Ricordare che se nel sistema è installata una caldaia a combustibile solido, il liquido di raffreddamento può essere riscaldato a temperature molto elevate a cui i tubi polimerici non possono essere utilizzati. In questo caso, si consiglia di rimanere in acciaio.
- In altri casi, la plastica è più adatta, poiché non sono suscettibili alla corrosione e hanno un coefficiente di resistenza idraulica inferiore.. Assicurarsi che la sezione interna delle tubazioni e dei tubi della caldaia utilizzati siano gli stessi. L'uso di tubi di diametro minore è proibito.
Suggerimento: Nessuno vieta di montare i tubi di ingresso e di uscita di un diametro maggiore rispetto all'ugello. Per un sistema di riscaldamento gravitazionale, è persino utile.
Sistema di circolazione forzata
Caratteristiche speciali
Probabilmente hai già capito che l'efficienza del riscaldamento dipende in gran parte dalla portata del refrigerante attraverso tutti gli elementi del sistema. Pertanto, le reti climatiche con pompe che pompano acqua sono ora più popolari.
Questi sono piccoli dispositivi che consumano un minimo di elettricità e lavorano quasi in silenzio. Le moderne pompe di circolazione possono cambiare la velocità di rotazione del motore elettrico, grazie al quale è possibile controllare con precisione il volume di acqua calda che scorre e, di conseguenza, la temperatura nelle stanze.
La pompa aumenta l'efficienza del sistema climatico descritto, quindi il combustibile per mantenere una temperatura normale nelle stanze sarà speso di meno.
Inoltre, il refrigerante pompato dalla pompa, è più facile da superare la resistenza idraulica. Di conseguenza, per l'installazione del sistema di riscaldamento, è possibile utilizzare tubi di diametro inferiore (ma non inferiore all'ugello della caldaia).
Procedura di installazione
La disposizione di un sistema di riscaldamento a circolazione forzata è diversa dall'installazione di una rete a gravità in direzione della semplificazione.
In particolare:
- La pompa è installata sul tubo di ritorno in modo che il liquido che entra in esso abbia la temperatura più bassa possibile.
- La caldaia di riscaldamento può essere posizionata allo stesso livello dei radiatori.
- Solo un serbatoio di espansione a membrana può essere parte del sistema (spesso è già integrato nella caldaia). Quindi il fluido nei tubi circolerà sotto una pressione di 1-1,5 atmosfere.
- Osservare la pendenza del tubo SNiP prescritta nel caso non sia necessario.
Sistema di riscaldamento combinato
Nella costruzione di case private spesso si usa il cosiddetto schema di riscaldamento combinato. In questo caso, le tubazioni, i radiatori e la caldaia sono montati secondo le regole della rete a gravità, ma una pompa di circolazione con bypass (bypass) è posizionata sul tubo di ritorno.
Ciò garantisce l'operabilità del riscaldamento anche in caso di interruzione temporanea dell'alimentazione o guasto della pompa di circolazione.
Suggerimento: Qualsiasi apparecchiatura deve essere collegata ai tubi attraverso le valvole. Anche una valvola o valvola di bypass dovrebbe essere dotata di un bypass. In questo caso, è possibile smontare l'apparecchiatura per la riparazione o la sostituzione senza rimuovere il liquido di raffreddamento dai tubi.
Allo stesso modo, i sistemi di riscaldamento obsoleti sono modernizzati. Hai solo bisogno di creare una barra laterale con una pompa e l'efficienza della rete climatica aumenterà in modo significativo.
Tipi di riscaldamento con il metodo di distribuzione dei tubi
Tubo singolo
Tale sistema di riscaldamento prevede l'installazione di un unico tubo attraverso il quale il refrigerante viene alimentato ai radiatori e ritorna alla caldaia. In questa linea principale, i radiatori di riscaldamento sono collegati in serie o in parallelo, dove avviene lo scambio di calore.
Il vantaggio di un tale schema è la convenienza. Avrai bisogno di un numero minimo di tubi e raccordi vari.
Ma non è possibile chiamare un sistema efficace e conveniente, in quanto ha diversi inconvenienti significativi:
- è impossibile manualmente o con l'aiuto di valvole termiche regolare il volume del refrigerante che cade in ogni batteria, quindi, per impostare la temperatura desiderata in ogni singola stanza non funzionerà;
- la quantità di energia termica trasferita ai radiatori diminuisce man mano che le batterie si allontanano dalla caldaia, pertanto, le stanze più lontane (inferiori) si surriscaldano.
Per ovviare ad alcuni dei limiti del sistema descritto installando un bypass - un tubo bypass - collegando direttamente l'ingresso e l'uscita del radiatore. In questo caso, aprendo e chiudendo le valvole di intercettazione e regolazione, non solo è possibile impostare una temperatura confortevole della batteria, ma anche (se necessario) smontarla e ripararla senza interrompere il funzionamento dell'intera rete di riscaldamento.
Doppio tubo verticale con cablaggio inferiore
La principale differenza tra un layout monotubo e un layout a due tubi è la presenza di due tubazioni: la prima viene alimentata con il fluido termovettore caldo ai radiatori, la seconda acqua viene scaricata e restituita alla caldaia.
Grazie a questo schema, è possibile regolare il volume di liquido che entra in ogni batteria e raggiungere la temperatura più confortevole nelle stanze.
Una delle opzioni è un sistema a due tubi con riser verticali e una disposizione inferiore di tubi di alimentazione.
Le sue caratteristiche sono le seguenti:
- Al livello più basso del sistema dalle tubazioni di posa della caldaia di riscaldamento collegate al dispositivo di riscaldamento.
- Da queste autostrade, lasciano riser che sollevano il liquido refrigerante fino al punto più alto del sistema e lo consegnano ai radiatori di riscaldamento su ogni piano.
- Quindi, attraverso l'altro tubo, il liquido raffreddato viene restituito per ciclo di riscaldamento ripetuto.
Lo svantaggio di una tale soluzione è il pericolo di aerare il sistema.
È necessario fornire dispositivi per rimuovere l'aria dai tubi e dal radiatore:
- tubo dell'aria che sale verso l'alto del sistema;
- vaso di espansione o diaframma di tipo aperto con valvola aria speciale;
- Le gru di Mayevsky montate nella parte superiore di ogni batteria.
Doppio tubo verticale con cablaggio superiore
In questo caso, la distribuzione del fluido avviene nel punto più alto del sistema: nella soffitta o sotto il soffitto del piano superiore. Il liquido di raffreddamento viene consegnato lì da un tubo verticale, quindi scorre attraverso le tubazioni orizzontali nelle batterie.
Anche qui è richiesto un vaso di espansione, ma è preferibile utilizzare un tappo ermetico in modo da aumentare la pressione dell'acqua piuttosto che aumentare l'efficienza del riscaldamento.
Twin tube orizzontale
Questo tipo di distribuzione del liquido attraverso i tubi è più comune nella costruzione di case private e cottage. La particolarità è che per garantire il flusso dell'acqua è indispensabile installare una pompa di circolazione, poiché non sarà possibile raggiungere la velocità desiderata del movimento dell'acqua in modo naturale.
I tubi sono disposti secondo uno dei diversi schemi:
- punto morto. Il vantaggio di questo metodo è l'utilizzo piuttosto economico dei tubi. Meno - una lunghezza significativa del sistema, che complica la sua regolazione precisa.
- concorrente. In un tale sistema, la lunghezza dei circuiti di riscaldamento è più breve, rendendoli più facili da regolare. Tuttavia, il costo di acquisto di tubi e lavori di installazione aumenta in modo significativo.
- molteplice. In questo caso, ciascun radiatore è collegato tramite tubi a due stampi: alimentazione e scarico. La rete più efficace, ma il costo della sua installazione è superiore a tutti gli altri. Inoltre, è necessario fornire una posa di tubi nascosta, poiché non è estetico costruire un tale numero lungo le pareti.
conclusione
Come puoi vedere, c'è un'enorme selezione di diverse opzioni per organizzare il sistema climatico. La scelta dello schema desiderato dipende non solo dal tuo desiderio e dalla quantità di denaro, ma anche dalle capacità ingegneristiche. Pertanto, il calcolo tecnico delle reti climatiche è così importante.
Questo numero è dedicato al video in questo materiale.