Para organizar un sistema de suministro de calor para una casa o apartamento privado, la opción más aceptable es un circuito de calefacción cerrado. Se caracteriza por un alto grado de confiabilidad, eficiencia y la capacidad de ajustar los principales parámetros. Sin embargo, para crear un circuito profesional, es necesario saber en qué consiste un sistema de calefacción cerrado: tanques de expansión, circuitos y el equipo requerido.
Características del diseño de un sistema de calefacción cerrado.
El principio de funcionamiento del suministro de calor de tipo cerrado es crear una mayor presión. Esto se debe a la expansión térmica del agua caliente u otro medio de calentamiento. Al mismo tiempo, la presión en el sistema de calefacción cerrado de una casa particular promueve una mejor circulación y, como resultado, una distribución uniforme del calor.
A diferencia de los esquemas gravitacionales, antes de la instalación, es necesario aprender en detalle cómo funciona un sistema de calefacción cerrado. Cuando el refrigerante se calienta, se expande y aumenta la presión, lo que provoca el inicio de la circulación.
Pero eso puede no ser suficiente. Y así se agrega una bomba al sistema. Le permite aumentar la velocidad de movimiento del agua caliente y, por lo tanto, reducir el grado de enfriamiento del refrigerante en la tubería de retorno. Esto conduce a una disminución del consumo de energía.
Para diseñar, debe conocer el dispositivo de calentamiento de agua de tipo cerrado, su configuración mínima. Debe constar de los siguientes componentes:
- Elemento de calefacción... Puede ser una caldera de varios tipos: gas, eléctrica, combustible sólido. La condición principal es la seguridad del trabajo y un indicador adecuado de potencia. Se debe instalar un intercambiador de calor en su diseño para la conexión a un sistema de calefacción de tipo cerrado;
- Oleoductos... Proporcionan suministro de agua caliente a radiadores y radiadores. El requisito definitorio es la capacidad de soportar la presión máxima y de trabajo en el sistema de calefacción de tipo cerrado y el efecto de la temperatura;
- Radiadores y baterías... Con su ayuda, el calor se transfiere del agua caliente al aire de la habitación;
- Tanque de expansión... Un elemento clave en el circuito, ya que está diseñado para estabilizar el funcionamiento del suministro de calor. Si se supera el valor de presión crítica, el tanque de expansión para calefacción de tipo cerrado lo compensa, evitando así la ocurrencia de situaciones de emergencia;
- Grupo de seguridad. Realiza las mismas funciones que el tanque de expansión, pero en un volumen más completo. La instalación correcta del grupo de seguridad en un sistema de calefacción cerrado consiste en la instalación de un respiradero y una válvula de drenaje. Es importante determinar la ubicación de estos elementos de antemano.
Para garantizar el control del funcionamiento y la posibilidad de regular los parámetros del suministro de calor, es necesario instalar sensores de temperatura y presión. Además, el circuito de calefacción con un tanque de expansión cerrado debe prever la instalación de un sensor de presión en la cámara de aire del dispositivo.
Para áreas grandes, se recomienda un sistema de calefacción cerrado de dos tubos. A pesar de los costos iniciales relativamente altos en el futuro, podrá garantizar el funcionamiento eficiente del suministro de calor.
Circuitos de calefacción cerrados
La tarea principal en el diseño del suministro de calor de tipo cerrado es la elección del esquema óptimo. En primer lugar, se trata del tendido de las tuberías y la instalación de los componentes necesarios.
También es necesario que el llenado del medio de calentamiento en el sistema de calentamiento cerrado funcione en modo automático para garantizar la seguridad y la estabilidad.
Para el suministro de calor de áreas pequeñas, con mayor frecuencia se instala un sistema de calefacción cerrado de una tubería. Su esquema incluye una tubería a la que los radiadores están conectados en serie.
Al mismo tiempo, se ahorra significativamente espacio para la instalación de dispositivos y se reducen los costos iniciales para la compra de componentes.
Sin embargo, una desventaja significativa de un sistema de calefacción de un solo tubo cerrado es el área de calefacción pequeña. La longitud máxima de la línea puede ser de solo 30 m.Si se aumenta este parámetro, se observará el desequilibrio de temperatura del sistema.
Para aumentar la eficiencia y la confiabilidad, se instala un sistema de calefacción cerrado de dos tubos. Además de la línea principal, se proporciona una tubería de retorno. En este caso, los radiadores están conectados en paralelo. Esos. el flujo principal de agua caliente fluye a través de la línea de suministro y entra en los dispositivos de calefacción a través de conexiones con T
La ventaja definitoria de este esquema de sistema de calefacción de tipo cerrado es el aumento en el área de suministro de calor.
Al mismo tiempo, los indicadores de distribución de calor en las habitaciones de la casa no se deterioran. Pero para una mayor eficiencia del suministro de calor, se recomienda instalar termostatos en las baterías y también conectar un programador a la caldera.
Las ventajas de un dispositivo de calentamiento de agua de tipo cerrado de dos tubos son las siguientes:
- Alto índice de mantenibilidad... En caso de avería de uno de los elementos, basta con bloquear el acceso del refrigerante en esta zona. Gracias a esto, la instalación de un grupo de seguridad en un sistema de calefacción cerrado se puede llevar a cabo incluso con un suministro de calefacción activo;
- Regulación de temperatura en cada habitación... Esto requiere la instalación de termostatos en las tuberías de los radiadores de calefacción;
- Opción de reposición automática de agua... Para hacer esto, necesita un bloque para llenar el refrigerante en un sistema de calefacción cerrado, que está instalado en la tubería de retorno. En un sistema de calefacción cerrado de un solo tubo, esto puede provocar un choque térmico.
Primero es necesario calcular todos los parámetros de calefacción. Para hacer esto, lo mejor es utilizar programas especializados. De lo contrario, puede surgir la pregunta: ¿de dónde proviene el aire en un sistema de calefacción cerrado? Este es a menudo un fenómeno que está asociado con el contenido de oxígeno en el refrigerante, su composición y el régimen de temperatura del funcionamiento del sistema. Para minimizarlo, es necesario instalar un grupo de seguridad en un sistema de calefacción cerrado.
Para la compacidad de la calefacción, se recomienda elegir esquemas de un sistema de suministro de calor cerrado de dos tuberías con enrutamiento de tubería horizontal. Pero en este caso, la instalación de una bomba de circulación es obligatoria.
Vaso de expansión en un sistema de calefacción cerrado
Para controlar el funcionamiento del sistema de calefacción, se necesitan dispositivos para garantizar su seguridad. Uno de ellos es el tanque de expansión. Compensa el exceso de presión resultante del sobrecalentamiento del refrigerante. Pero antes de instalarlo, es necesario calcular el tanque de expansión para un sistema de calefacción cerrado.
El indicador de presión normal en un sistema de calefacción cerrado de una casa privada no debe exceder los 4-5 atm. De lo contrario, aumenta la probabilidad de despresurización de tuberías y baterías. Para estabilizar la presión de trabajo en el sistema de calefacción cerrado, es obligatorio un tanque de expansión.Estructuralmente, consta de dos cámaras: aire y agua. El primero está diseñado para compensar la expansión del refrigerante y el segundo está conectado a la calefacción. En los circuitos de calefacción con tanque de expansión cerrado, está previsto para su instalación en la línea de retorno frente a la bomba de circulación. Esto se debe al hecho de que la membrana elástica no debería verse afectada por las constantes vibraciones hidráulicas resultantes del funcionamiento de la bomba.
Una de las ventajas de operar un sistema de calefacción cerrado es la falta de contacto directo con el aire. Pero para compensar la expansión del agua, se necesita un espacio de reserva. Es para realizar esta tarea que se realiza la instalación de un tanque de expansión para calefacción de tipo cerrado. Antes de eso, debes calcular correctamente sus características.
Para calcular el tanque de expansión para un sistema de calefacción cerrado, necesita conocer los siguientes parámetros del sistema:
- Coeficiente de expansión térmica del portador de calor - mi... Para el agua, este valor es 0.034 a una temperatura de + 85 ° C;
- El volumen total de agua en el sistema - DE;
- Presión inicial - Rnach;
- Presión máxima - Rmáx;
- Factor de llenado - Kzap.
El último parámetro se puede encontrar en los datos de la tabla. A menudo, la pregunta de por qué la presión cae en un sistema de calefacción cerrado surge de la elección incorrecta del tanque de expansión.
Suponga que, de acuerdo con los cálculos preliminares del circuito de suministro de calor con un tanque de expansión de tipo cerrado, los valores de estos parámetros corresponden a los datos de la tabla.
Parámetro | Valor |
| Coeficiente de expansión térmica del refrigerante | 0,034 |
| Volumen total de agua en el sistema | 360 |
| Presión inicial | 1,7 |
| Presión máxima | 4 |
Con base en esto, encontramos el factor de llenado óptimo. En nuestro caso, será igual a 0,5. El cálculo adicional del tanque de expansión para el suministro de calor de tipo cerrado se realiza de acuerdo con la fórmula:
V = ((E * C) / (1- (Rmin / Rmax))) Kzap
Después de los cálculos, encontramos el volumen óptimo del tanque de expansión. Para estabilizar la presión en un sistema de calefacción cerrado de una casa privada, se requiere un modelo con un volumen de 40 litros.
La mayoría de los vasos de expansión tienen un cuerpo indivisible. Pero para estructuras grandes, es posible reemplazar la membrana elástica. Estos modelos tienen una brida especial.
Resumen de grupos de seguridad para calefacción cerrada
La selección de elementos de seguridad es un punto clave en el diseño de un sistema de suministro de calor de tipo cerrado. Deben garantizar el funcionamiento ininterrumpido de la calefacción, así como prevenir la ocurrencia de situaciones peligrosas.
Conociendo el principio de funcionamiento como sistema de calefacción cerrado, se puede determinar que el mayor peligro es el exceso de presión de trabajo. A altas tasas de este parámetro, el funcionamiento del tanque de expansión no será suficiente. Por lo tanto, la única salida es eliminar el exceso de refrigerante del sistema.
Esta función la realiza la válvula de drenaje. Cuando se alcanza el indicador de presión crítica, el vástago se abre y parte del refrigerante se drena a la alcantarilla. Si el dispositivo está configurado incorrectamente, su funcionamiento puede provocar una caída de presión en un sistema de calefacción cerrado.
El siguiente elemento de suministro de calor es un respiradero. Parecería, ¿de dónde puede venir el aire en un sistema de calefacción cerrado? Si el nivel de calentamiento del refrigerante excede el crítico, el agua puede pasar de estado líquido a gaseoso. Al mismo tiempo, se forman bloqueos de aire, que afectan negativamente el rendimiento del sistema. Para su extracción oportuna de un sistema de suministro de calor cerrado de dos tubos, se debe instalar una ventilación de aire.
Para estabilizar la presión de trabajo en un sistema de suministro de calor de tipo cerrado, es necesario instalar elementos de grupos de seguridad en las siguientes partes del diagrama:
- Salida de aire... Instalado en el conjunto estándar del grupo de seguridad inmediatamente después de la caldera, en la parte más alta del sistema y en todos los elevadores;
- Válvula de drenaje... También forma parte de los grupos de seguridad. Además, se monta en colectores de distribución y ramales del sistema.
La instalación correcta del grupo de seguridad en un sistema de calefacción cerrado se lleva a cabo en la etapa final de la instalación. Solo entonces se puede probar el sistema.
Las características del grupo de seguridad deben corresponder a los indicadores de diseño de la calefacción. También es necesario verificar la funcionalidad de los componentes del grupo antes de cada temporada de calefacción.
Problemas durante el funcionamiento de la calefacción cerrada.
El conocimiento de un dispositivo de suministro de calor de agua de tipo cerrado y la elección correcta de sus componentes evitarán muchos problemas durante el funcionamiento del sistema. Pero algunos de ellos surgirán en cualquier caso. Consideremos las desviaciones más comunes en la operación de calefacción.
La causa más común de emergencias es el exceso de las características de diseño del sistema. Puede haber varias razones para esto: un grupo de seguridad no identificado, violación del modo de operación de la caldera.
Por lo tanto, antes de cada temporada de calefacción, debe verificar los elementos del sistema y también lavarlo. De lo contrario, un bloqueo en las tuberías y los radiadores provocará una disminución artificial en el volumen del refrigerante, reducirá la transferencia de calor.
Desviaciones en el funcionamiento del sistema de calefacción y posibles soluciones:
- Hay aire en un sistema de calefacción cerrado.... Esto puede deberse a una composición incorrecta del refrigerante. Al verter el refrigerante en un sistema de calefacción cerrado, se recomienda utilizar agua destilada, ya que no contiene álcalis ni metales;
- Caída de presión constante en el sistema... Esto puede deberse a la presencia de microfisuras en tuberías o radiadores. La salida gradual del refrigerante provoca una disminución de la presión y también puede causar la formación de bloqueos de aire;
- El tanque de expansión no funciona... La razón es el desgaste de la membrana como resultado de una fuerte presión sobre ella. Esto sucede si el tanque no tiene una válvula de alivio de aire. Para una estructura no separable, la única salida es comprar una nueva. En un tanque con una brida de montaje, puede reemplazar el diafragma usted mismo.
Para una rápida eliminación de emergencias, se recomienda comprar kits de reparación. Con su ayuda, puede cerrar el espacio que aparece en la tubería o el radiador y, por lo tanto, estabilizar el funcionamiento de todo el sistema. En el futuro, puede reemplazar el elemento calefactor dañado.
El video muestra un ejemplo de tubería de un vaso de expansión para un sistema de calefacción cerrado:
