Desarrollo e instalación independiente de un sistema de calefacción para una casa privada con circulación natural.

La planificación e instalación de calefacción de circulación natural se considera la forma más fácil y económica de calentar una casa. Sin embargo, para la implementación práctica de un proyecto de este tipo, debe conocer todos los matices y reglas para elegir componentes. Por lo tanto, el sistema de calefacción de una casa privada con circulación natural debe calcularse correctamente y se debe elaborar un esquema para su instalación.

Cómo funciona el calentamiento por circulación natural

Para el funcionamiento de cualquier sistema de calentamiento de agua, es necesario garantizar la circulación del refrigerante a través de las tuberías. Cuando se calienta en una caldera, el agua caliente debe fluir hacia las baterías y los radiadores para transferir calor a las instalaciones de la casa. El sistema de calentamiento de agua por circulación natural no es una excepción.

El movimiento del refrigerante se produce debido a la diferencia de densidad en el estado normal y calentado. Cuando una caldera en funcionamiento ingresa al intercambiador de calor, la temperatura del agua aumenta y, como resultado, la densidad disminuye. Dado que la gravedad específica del refrigerante frío es mayor, se lee para desplazar al calentado. Como resultado de esto, se forma el movimiento de masas.

Antes de calentar agua con circulación natural con sus propias manos, debe leer atentamente las características técnicas y los detalles de funcionamiento:

• Alto grado de confiabilidad... La ausencia de elementos móviles (impulsor de la bomba de circulación) y la presión igual a la atmosférica garantizan el funcionamiento a largo plazo del sistema de calefacción natural de una casa privada;
• Inercia del sistema... La circulación natural en un sistema de calefacción cerrado está garantizada por una pequeña diferencia de presión. Por lo tanto, la tasa de flujo de agua caliente a los radiadores será mínima;
• Observancia obligatoria de la pendiente de las carreteras.... Para un funcionamiento normal, la pendiente del sistema de calefacción de circulación natural debe corresponder a los datos calculados. Las tuberías se instalan con una pendiente desde la caldera y para la línea de retorno, hasta la caldera. Esto asegura un rendimiento óptimo del sistema.

También se debe tener en cuenta que se recomienda la instalación de un sistema de calefacción con circulación natural para esquemas con una longitud de tubería de no más de 30 m. De lo contrario, un gran volumen de refrigerante enfriado reducirá significativamente su velocidad.

El esquema de calefacción tradicional para una casa de dos pisos con circulación natural puede prever la instalación de una caldera de gas, combustible sólido o eléctrica. Es importante que su diseño proporcione un sistema de protección contra sobrecalentamiento en caso de un movimiento inverso del refrigerante o la aparición de atascos de aire.

Esquemas de calefacción de circulación natural.

En primer lugar, es necesario elegir el diseño correcto de tuberías, radiadores y calderas. Dado que es posible realizar correctamente el calentamiento con circulación natural solo de acuerdo con un plan preestablecido, se debe prestar la máxima atención a esta etapa del trabajo.

En la primera etapa, se lleva a cabo un análisis primario de la habitación (casa), donde se planea equipar el sistema de suministro de calor. Se tienen en cuenta la superficie habitable, el grado de aislamiento térmico de las paredes exteriores y el tipo de caldera para calentar el agua.Actualmente, existen muchos esquemas con los que puede hacer un calentamiento por autocirculación con sus propias manos. Los más populares son:

• Tubo único... La mejor opción para casas pequeñas y apartamentos;
• Dos tubos... Se selecciona para proporcionar calefacción de aire en casas con un área mediana y grande, edificios de dos pisos.

Sin embargo, dado el principio de funcionamiento de un sistema de calefacción con circulación natural, se deben recordar las principales restricciones: la longitud total de la línea, el número mínimo de nodos de giro. Por lo tanto, este esquema no se puede utilizar para tuberías en T o en colectores. Las pérdidas hidráulicas demasiado grandes afectarán negativamente la velocidad de movimiento del refrigerante.

Al calcular un sistema de calefacción por circulación natural, debe tenerse en cuenta que solo se puede usar agua en este sistema. El anticongelante es demasiado denso y no puede proporcionar la presión requerida en las tuberías.

Sistema de una tubería

Para pequeñas casas de campo y casas de campo, al calcular un sistema de calefacción con circulación natural, no solo se tienen en cuenta las características técnicas (operativas), sino también el costo total del proyecto. Como resultado, debe obtenerse un sistema de calefacción confiable y económico. Por lo tanto, la mayoría de las veces en estas casas se realiza un sistema de calefacción de una tubería con circulación natural.

Una característica de este sistema es la presencia de una autopista. Los radiadores y las baterías están conectados en paralelo a él, formando un solo circuito. Las principales ventajas de un sistema de calefacción de circulación natural de una tubería son el número mínimo de componentes, el bajo consumo de material y la facilidad de instalación. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que la tasa de enfriamiento del refrigerante en este sistema es bastante alta debido a la transferencia secuencial de calor a cada radiador del circuito.

Para optimizar el régimen térmico en el sistema de calefacción natural de una casa privada, es necesario prever la presencia de los siguientes componentes:

• Bypass en la tubería de cada radiador... Permitirá limitar el flujo de refrigerante a la batería sin cambiar los parámetros de todo el sistema. Con su ayuda, puede apagar completamente el dispositivo de calefacción para reemplazarlo o repararlo, sin interrumpir el suministro de calor;
• Termostatos a batería. Se instalan en un sistema de calefacción de circulación natural emparejado con un bypass. Un elemento térmico automático cambiará la sección transversal del diámetro de flujo del tubo del radiador, ajustando así el grado de calentamiento del dispositivo;
• Grúa Mayevsky... Componente obligatorio en la moldura del radiador. Dado que no siempre es preciso calcular un sistema de calefacción con circulación natural, debe considerar un sistema para eliminar el aire. Es para esto que está destinada la grúa Mayevsky.

Otra ventaja del sistema de calefacción de una tubería de circulación natural es el tamaño reducido. La instalación de la línea se puede realizar tanto abierta como cerrada. Solo es importante garantizar la conexión de radiadores a él.

Para un sistema de calentamiento de agua con circulación natural con una tubería, la caldera y los radiadores se pueden ubicar al mismo nivel, lo que está prohibido para otros esquemas.

Sistema de dos tubos

El funcionamiento estable de la calefacción en casas medianas y grandes solo puede garantizarse separando las corrientes de agua fría y caliente. En este caso, la mejor opción sería un sistema de calefacción de circulación natural de dos tubos.

Para el funcionamiento normal del sistema, la caldera debe instalarse por debajo del nivel del radiador. Esto es necesario para crear una presión de agua enfriada, que crea una circulación natural en un sistema de calefacción cerrado. Para obtener la mejor presión, es necesario hacer un elevador de aceleración inmediatamente después de la caldera. Un tanque de expansión está instalado en su punto más alto.Desde él, se monta un tubo de vertido en ángulo, al que se conectan los radiadores.

Un sistema de calefacción de dos tubos correctamente calculado e instalado con circulación natural funcionará incluso con una diferencia de temperatura mínima entre el refrigerante enfriado y calentado. Para implementar un proyecto de este tipo, debe tener en cuenta los siguientes matices:

• Ubicación de la caldera Calentamiento de agua con circulación natural con sus propias manos. La mayoría de las veces se encuentra en un sótano o una habitación en el sótano. Es necesario proporcionar un régimen de temperatura normal, ventilación y luz natural;
• Prueba de conexión en el vaso de expansión... Incluso si calcula correctamente el sistema de calefacción con circulación natural, todavía habrá una probabilidad de una disminución crítica en el volumen de agua. Con la ayuda de una tubería de control, puede monitorear este indicador;
• Unidades de llenado y drenaje de agua... Están en el punto más bajo, en la tubería de retorno. Para realizar correctamente el calentamiento con circulación natural, es necesario prever de antemano los métodos de reposición automática (semiautomática) del sistema, así como el drenaje operativo del agua.

Gracias a la aparición de nuevos materiales, puede hacer un sistema de calefacción de dos tubos con circulación natural con sus propias manos a partir de tubos de acero o polímero. Todo depende del presupuesto, la disponibilidad de las herramientas y los materiales adecuados.

En un sistema de calefacción de circulación natural de dos tubos, la instalación de bypasses no es necesaria. Solo es importante prever la instalación de válvulas de cierre para una posible desconexión del dispositivo de la línea común.

Cálculo de la potencia calorífica con circulación natural.

Para calcular los parámetros básicos del suministro de calor, se recomienda utilizar programas especializados. Con su ayuda, puede calcular el sistema de calefacción con circulación natural con la mayor precisión posible. Pero si esto no es posible, se utilizan otros métodos simplificados.

La forma más sencilla es calcular la potencia necesaria de la caldera utilizando la relación de 1 kW de energía térmica por 10 m² de superficie. En este caso, el resultado obtenido debe multiplicarse por un coeficiente que depende de las condiciones climáticas de la región.

Sus valores para un sistema de calentamiento de agua con circulación natural se dan en la tabla. Estos coeficientes son los recomendados y pueden sustituirse por otros en función de las características reales de la vivienda. Pero en cualquier caso, este método le permitirá determinar los parámetros aproximados del sistema de calefacción. Por lo tanto, su aplicación es un paso obligatorio en el diseño del suministro de calor.

Sin embargo, esto no tiene en cuenta el grado de aislamiento térmico del edificio, el número y las características de las estructuras de ventanas y puertas. Por lo tanto, es mejor utilizar un método diferente para calcular un sistema de suministro de calor con circulación natural. Etapas de cálculo:

1. 1 m³ de un edificio residencial requerirá 400 W de calor. Al multiplicar la potencia por el volumen del edificio, obtenemos el valor inicial de la energía térmica.
2. Para compensar las pérdidas de calor a través de las ventanas, multiplicamos el número de estructuras por 100 W. Se utiliza la misma técnica para las puertas exteriores, pero con una compensación de 200 W cada una.
3. Si la habitación tiene una pared externa, entonces para el funcionamiento normal del sistema de calefacción natural de una casa privada, el resultado se multiplica por un factor de corrección de 1.2.
4. Para las casas privadas, las pérdidas de calor a través del techo y el piso se tienen en cuenta mediante un coeficiente de 1,5.

Cabe señalar que incluso este cálculo será aproximado. Al planificar la instalación del suministro de calor de circulación natural con sus propias manos para una casa grande, se recomienda contactar a un especialista para calcular con precisión las características principales del sistema.

Para minimizar las pérdidas de calor en un edificio, se requiere un buen aislamiento térmico de las paredes exteriores, el techo y el techo.Esto reducirá los costos de funcionamiento del calentamiento de agua caliente por circulación natural de bricolaje.

Reglas para la elaboración de un esquema de calefacción con circulación natural.

Conociendo los principios básicos del sistema de suministro de calor con circulación natural y eligiendo el esquema óptimo, puede proceder al ensamblaje. Esta etapa no es menos importante que las anteriores, ya que el funcionamiento posterior del calentamiento dependerá de los parámetros técnicos de los componentes.

Es necesario tener en cuenta todas las características de este sistema. En esquemas con circulación forzada, la compensación de las pérdidas hidráulicas se produce debido al funcionamiento de la bomba de circulación. Para sistemas con circulación natural en calefacción cerrada, tal mecanismo no existe. Por lo tanto, para minimizar las pérdidas, debe prestar atención a los siguientes puntos de diseño y selección de componentes:

• Tuberías de calefacción... Su diámetro debe ser de DN32 a DN40. De esta forma se compensa la fricción del agua contra la superficie interior. También se recomienda elegir productos de polímero con una pared lisa. Su diámetro exterior real es de 40 a 50 mm;
• Diagrama de cableado de la carretera... Es necesario evitar los nodos de giro que aumentan la resistencia hidráulica en el sistema;
• Altura del elevador de refuerzo... En el esquema de calefacción de una casa de dos pisos con circulación natural, debe ser más alto que el techo del segundo piso. El tanque de expansión está ubicado en el ático;
• Características de la válvula de cierre... Su presencia no debería afectar los parámetros del sistema.

Para comprender mejor los principios del esquema de calefacción de una casa de dos pisos con circulación natural, se puede establecer una analogía con los conocidos vasos comunicantes. En este caso, la caldera estará por debajo del nivel de los radiadores, por lo que el flujo de líquido circulará hacia ella. Es por eso que, al desarrollar un diagrama e instalar un sistema de calefacción con circulación natural, debe colocarse lo más bajo posible.

Para evitar un cambio en el flujo de agua, se instala una válvula especial en la tubería de retorno. Este fenómeno puede ocurrir cuando el sistema se pone en marcha por primera vez, cuando la diferencia de temperatura entre el medio de calentamiento es pequeña.

Pendiente de calefacción de circulación natural

La instalación de un sistema de suministro de calor con circulación natural prácticamente no es diferente de un esquema tecnológico estándar. Para ello, se utilizan los mismos materiales y herramientas. La diferencia radica en la pendiente obligatoria del sistema de calefacción de circulación natural.

Para garantizar el funcionamiento del sistema, la tubería de suministro desde el elevador de refuerzo debe tener una pendiente hacia los radiadores de calefacción. El grado de cambio en la posición de los puntos superior e inferior de la línea de suministro está determinado por una relación de 1:10. Esos. por cada metro de tubería se requiere una pendiente de 10 mm.

Para la línea de retorno, cambie la posición de la dirección de la pendiente. En esta sección del sistema, debe ir desde los radiadores hacia la caldera. Por lo tanto, se crea una condición adicional para el efecto gravitacional sobre el refrigerante.

Una de las ventajas de un sistema de calefacción por circulación natural es su facilidad de mantenimiento. El propietario de la casa puede arreglar la fuga por su cuenta o reemplazar el radiador defectuoso. Pero para esto, debe comprar kits de reparación con anticipación.

El material de video muestra un circuito de calefacción de circulación natural con una descripción detallada de su funcionamiento y equipamiento: