Sistema de calefacció de circulació natural: normes del dispositiu + anàlisi dels esquemes típics

Per molt que preveien els enginyers i els constructors als anys vuitanta, el sistema de calefacció amb circulació natural viu i viu al segle XXI, i també escalfa les nostres cases. L’equip de bombament augmenta significativament el cost de la caldera i la fa depenent de la xarxa elèctrica, de manera que molts ho rebutgen. El sistema de gravetat és el més barat i fàcil de disseny. Per descomptat, té els seus inconvenients, el principal dels quals és la restricció a la zona de l’edifici. A causa de la baixa inèrcia, és adequat per a cases de fins a cent metres quadrats.

Com funciona el principi de circulació natural?

El refrigerant, sovint és aigua normal, es mou pels contorns de la caldera als radiadors i viceversa a causa d’un canvi en les seves característiques termodinàmiques. Quan, quan s’escalfa, la densitat del líquid disminueix i el volum augmenta, és suprimit per un corrent fred que va al seu retorn i s’eleva per les canonades. A mesura que el refrigerant es distribueix per gravetat al llarg de les branques horitzontals, la temperatura baixa i es torna a la caldera. De manera que el cicle es tanca.

Esquema d'un sistema de calefacció amb circulació natural: 1 - caldera de combustible sòlid, 2 - aixecador principal, 3 - canonades distribuïdores, 4 - dipòsit d'expansió, dipòsit d'aigua 5 per reomplir l'expansor, 6 canonades que eliminen l'excés de refrigerant a la claveguera (capacitat), 7 - intercanviadors de calor, 8 vàlvules de bola, 9 - caldera, 10 de tornada, 11 d'elevació inversa

Si es tria la calefacció per aigua amb circulació natural per a la casa, totes les seccions horitzontals de canonades es posen amb un pendent que va al llarg de la direcció del líquid. Això us permet tractar de manera efectiva "aeri»Bateries. L’aire és més lleuger que l’aigua, de manera que s’enfila les canonades, entra al dipòsit d’expansió i, en conseqüència, a l’atmosfera.

El dipòsit rep aigua, el volum de la qual augmenta a mesura que augmenta la temperatura i crea una pressió constant.

Què determina la pressió de circulació?

Al dissenyar un sistema de calefacció s'ha de calcular la creació de la pressió de circulació desitjada. Depèn de com difereixin els nivells del centre de la caldera i del radiador més baix. Com més gran sigui la diferència d'elevació, millor el fluid es mou pel sistema. També es veu afectada per la diferència de densitat entre aigua calenta i freda.

La pressió de circulació del sistema de calefacció depèn, en primer lloc, de la diferència entre l’altura de la caldera i el radiador inferior.Com més gran sigui aquesta diferència (h), més gran és la pressió

L’escalfament de circulació natural es caracteritza per un canvi cíclic de temperatura als intercanviadors de calor i a la caldera, que es produeix al llarg de l’eix central dels dispositius. L’aigua calenta és a la part superior, l’aigua freda a la part inferior. Sota la influència de la gravetat, el refrigerant refrigerat es mou per les canonades.

La pressió de circulació depèn directament de l’altura de les bateries. El seu augment es facilita per l’angle d’inclinació de la línia d’alimentació, dirigit cap als radiadors, i la inclinació del tub de retorn orientat a la caldera. Això permet al refrigerant superar més fàcilment la resistència local de les canonades.

En instal·lar un sistema de calefacció amb circulació natural en una casa privada, la caldera s’instal·la al punt més baix de manera que tots els radiadors siguin més alts.

A la cabana, en instal·lar un sistema de calefacció amb circulació natural, la caldera s’instal·la al punt més baix. Tots els intercanviadors de calor (radiadors) han de ser superiors

En els edificis d'apartaments, els circuits de calefacció amb circulació natural s'utilitzen molt poques vegades, ja que quan s'instal·la en un apartament, la caldera es baixa al "pou", directament a la llosa del sòl. El terra que l’envolta està tallat, i l’escot i el perímetre que l’envolten han d’estar protegits per materials ignifugis.

Esquemes d'aquests sistemes de calefacció

L'esquema del sistema de calefacció, independentment de la circulació del refrigerant, depèn de diversos factors:

• un mètode per connectar radiadors a subministradors. Aquí es distingeixen sistemes de tub únic i tub doble;
• Llocs per establir una línia d'abastament d'aigua calenta. Cal triar entre el cablejat inferior i superior;
• esquemes de posada en autopista: sistema de bloqueig o moviment associat de refrigerants a les carreteres;
• la ubicació dels aixecadors, que poden ser horitzontals o verticals.

Sistema Monotub: com es regula la temperatura?

Sistema de calefacció d’un sol tub Només té una opció de cablejat: la superior. No hi ha cap ressort de retorn, de manera que el refrigerant refrigerat a les bateries torna a la línia de subministrament. El moviment del líquid és proporcionat per la diferència de temperatura del líquid als radiadors inferior i superior.

Per garantir la mateixa temperatura a les habitacions de diferents pisos, la superfície dels aparells de calefacció del primer pis ha de ser lleugerament més gran que la del segon i els posteriors. Una mescla d’aigua calenta i refrigerada als intercanviadors de calor superiors entra als radiadors inferiors.

En un sistema de canonada única hi pot haver dues opcions de moviment refrigerant: a la primera part es va al radiador, a l'altra, més avall als aparells inferiors.

Amb un cablejat paral·lel d'un sol tub, els intercanviadors de calor dels pisos superiors reben aigua calenta i els inferiors es refreden. Per tant, caldria augmentar la superfície d’aquestes últimes per tal d’igualar la calefacció de totes les habitacions

En el segon cas, tot el volum d’aigua passa per cada bescanviador de calor, començant pels més elevats. La característica principal d’aquest cablejat és que els radiadors del primer i del soterrani només reben aigua refrigerada.

Amb una versió de flux d'un cablejat monodireccional, no podeu apagar ni limitar el flux de refrigerant a un radiador independent. Sobreposar-se a un d’ells impediria la circulació a tot el sistema

I si en el primer cas és possible regular la temperatura a les habitacions amb l’aixeta d’aixetes, en el segon no es poden utilitzar, ja que això comportarà una disminució del subministrament de líquid a tots els intercanviadors de calor posteriors. A més, el tancament complet de l’aixeta suposaria aturar la circulació de l’aigua al sistema.

Quan instal·leu un sistema d’un sol canal, és millor aturar-se al cablejat, cosa que permet ajustar el subministrament d’aigua a cada radiador. Això permetrà ajustar la temperatura a les habitacions individuals i, per descomptat, fa que el sistema de calefacció sigui més flexible i, per tant, més eficient.

Com que un cablejat monodireccional només pot ser superior, la seva instal·lació només és possible en edificis amb golfes. Aquí és on s’ha de situar el tub d’alimentació. El principal desavantatge és que l’arrencada de calefacció només és possible a la vegada a l’edifici. El sistema també presenta avantatges, per descomptat. Les principals són una instal·lació senzilla i un cost inferior. En termes d’estètica, com més petites siguin les canonades, més fàcil és ocultar-les.

Com s'ha de disposar d'un sistema de dues canonades?

Aquesta versió de l’esquema de calefacció assumeix la presència d’una línia de subministrament i sortida. El refrigerant calent circula a la part superior del sistema i es refreda a la part inferior.

El sistema de calefacció de dos canals és més flexible pel que fa al control de temperatura a les habitacions individuals. Tot i això, requereix més materials que una canonada única

Una canonada es connecta des de la caldera connectada al dipòsit d'expansió. Des del dipòsit hi ha una canonada de la línia calenta del circuit, que després es connecta al cablejat. Depenent de la mida del dipòsit i del volum d’aigua del sistema, una canonada de desbordament pot sortir del dipòsit. A sobre, es descarrega aigua sobrant a la claveguera.

Les canonades sortint del fons dels intercanviadors de calor es combinen en una línia de retorn. Al damunt, el refrigerant refredat entra de nou a la caldera. La tornada ha de passar per les mateixes habitacions que el tub de subministrament.

Cablejat ascendent horitzontal o vertical?

El sistema de calefacció amb aixeta vertical comporta connectar radiadors a diferents pisos. El seu avantatge: menor risc d '"airejar" el sistema, el desavantatge és un cost més elevat.

Quan els intercanviadors de calor d’un pis estan connectats al tub d’alimentació, es tracta d’un sistema elevador horitzontal. Aquesta opció costarà als propietaris una quantitat menor, però haurà de resoldre el problema de la congestió de l’aire. Per regla general, n’hi ha prou amb instal·lar ventilacions d’aire.

Pros i contres d’organitzar aquest tipus de calefacció

Pel que fa als avantatges d’un sistema de calefacció amb circulació d’aigua natural, n’hi ha diversos:

• manca de dificultats durant la instal·lació, la posada en servei i el funcionament;
• estabilitat tèrmica del sistema. A partir de la circulació gravitatòria del refrigerant, proporciona una màxima transferència de calor i manté el microclima a les habitacions del nivell establert;
• rendibilitat (amb un aïllament adequat de l’edifici);
• treball tranquil. Sense bomba: sense sorolls i vibracions;
• independència de les interrupcions del poder. Naturalment, en el cas que la caldera instal·lada funcioni sense electricitat;
• a llarg termini de funcionament. Amb un manteniment oportú i sense reparacions importants, el sistema pot funcionar durant 35 anys o més.

El principal desavantatge del sistema de calefacció gravitatòria són les restriccions a la zona de l’edifici i el radi d’acció. S’instal·la en cases, la superfície de les quals no sol superar els 100 metres quadrats. A causa de la petita pressió de circulació, el radi del sistema està limitat a trenta metres horitzontalment. Un requisit obligatori és la presència d’un àtic a l’edifici on s’instal·larà el dipòsit d’expansió.

Un desavantatge important és el lent escalfament de tota la casa. Amb un sistema amb circulació natural, cal aïllar les canonades que passen a habitacions no calentes, ja que hi ha risc de congelació d’aigua.

Normalment s’utilitza una mica de material per a aquest cablejat, però quan s’ha de reduir la resistència local del conducte, els costos augmenten a causa de la necessitat de canonades més grans.