La calefacción de aire en los edificios residenciales es un requisito previo para la comodidad. Es importante saber cómo se organiza el esquema de calefacción de una casa de dos pisos con circulación forzada de un refrigerante ya en la etapa de diseño. Esto ayudará a ahorrar dinero y supervisará al equipo de construcción. Las pequeñas habilidades del constructor le permitirán implementar el sistema de calefacción usted mismo.
Principios de construcción
Los esquemas de calefacción en casas de dos pisos se basan en elementos estructurales comunes.
La composición debe incluir:
- caldera-generador de calor: combustible eléctrico, gaseoso, sólido o líquido;
- intercambiadores de calor-radiadores;
- sistema de tuberías desde la caldera hasta las baterías;
- esquema de automatización y protección;
- Tanque de expansión;
- refrigerante
- ajuste de equipo.
En los calentadores de gas y eléctricos modernos, la automatización y un tanque de expansión están integrados en la estructura. Para los calentadores de estado sólido, se realiza una cinta protectora.
Elementos estructurales
Hay calderas a la venta que pueden funcionar con dos tipos de combustible: los calentadores tubulares eléctricos (TEN) están integrados en los circuitos de un calentador de gas o de madera en este caso.
Los calentadores automáticos permiten reiniciar la calefacción después del apagado sin la intervención del usuario o en modo manual. Los circuitos de protección cortan rápidamente el suministro de energía en los modos de funcionamiento de emergencia (sobrecalentamiento del refrigerante, sobrepresión en el sistema). Tales dispositivos son necesarios en calderas de gas. Cuando se desconecta, la válvula se cierra y cuando se reanuda el suministro, el gas no ingresa al local.
Las tuberías están hechas de productos de acero, cobre, metal-plástico o polipropileno. La última opción es preferible en términos de costos de dinero, ahorra tiempo de instalación. Para soldar, se utilizan soldadores económicos, que cuestan desde 800 rublos. Los accesorios, adaptadores de plástico a roscas de metal son asequibles.
El tanque de expansión es un elemento indispensable del sistema de calefacción. Cuando se calienta, el agua se expande y el excedente va al tanque de reserva.
Si el interior del dispositivo está en comunicación con el aire, el circuito se llama abierto. Si el diafragma de goma del tanque de expansión no está conectado al aire, los circuitos se cerrarán.
No existen altos requisitos para la resistencia de los intercambiadores de calor en una casa privada. La presión máxima en las tuberías no supera los 2-3 atm. Incluso los radiadores puramente de aluminio pueden soportar tal presión, que puede colapsar en los sistemas de calefacción centralizados, donde la presión alcanza los 14-15 bares.
Elección de refrigerante
Se elige agua o un anticongelante especial como refrigerante. La primera opción es menos costosa. El llenado de tuberías y radiadores se realiza a través del grifo del suministro de agua. El agua como portador de calor se justifica en asentamientos con un suministro constante de portador de energía (gas, electricidad). Si las interrupciones son frecuentes y prolongadas, rechazan el agua. En caso de un apagado prolongado en clima frío, se congelará. El hielo destruirá tuberías, radiadores.
No vierta agua en el sistema de calefacción de las casas de verano que rara vez se visitan. Además de detener el suministro de portadores de energía, la caldera puede dejar de calentar agua por otras razones.Si la calefacción no se reinicia a tiempo, los accidentes son inevitables.
En verano, no se debe permitir que el sistema se drene; esto provocará corrosión u oxidación de la superficie interna de los intercambiadores de calor.
El anticongelante es caro, pero no se congela con el frío, la temperatura mínima está indicada en el paquete. Incluso si el anticongelante se enfría más, se convierte en una especie de nieve suelta, que no conducirá a la destrucción de los radiadores y la caldera. Los concentrados se diluyen con agua en proporciones según las instrucciones del fabricante.
Al llenar el sistema con líquidos no congelantes, se utilizan bombas de presión especiales. Esta es una desventaja: es deseable tener el dispositivo para uso personal. Llame al maestro para repostar 200 - 300 gr. el líquido evaporado o filtrado es materialmente costoso.
La receta anticongelante incluye aditivos anticorrosión, que preservarán la superficie interior de las tuberías, radiadores, intercambiador de calor de la caldera.
Principio de funcionamiento general
El esquema de funcionamiento de cualquier sistema de calefacción consiste en convertir la energía del gas quemado, el combustible sólido (líquido) o la electricidad en calor. El agua calentada (anticongelante) ingresa a los radiadores a través de tuberías, donde emite calor al espacio.
Sistema de gravedad
El funcionamiento se basa en las leyes de la física. Si los contornos proporcionan el movimiento natural del agua, entonces dicho esquema se llama gravitacional.
Es extremadamente difícil hacer un contorno de un piso cálido en sistemas gravitacionales sin el uso de bombas adicionales. Una caída de varios milímetros de las tuberías en el suelo provoca la ventilación y el cese del movimiento del refrigerante.
La densidad de un refrigerante calentado es menor que la de uno frío. Debido a la diferencia de densidad, el agua / anticongelante de la caldera sube por el tubo ascendente de suministro (diámetro 60 - 80 mm). Se instala un tanque de expansión abierto o cerrado en la parte superior de todo el sistema.
A lo largo del perímetro de las instalaciones del segundo piso, se coloca el contorno del cableado superior. Se monta una tubería con un diámetro de 40-50 mm con una pendiente de 2-3 cm por metro de longitud. En los lugares donde se instalan radiadores, las tuberías con un diámetro de 16 a 25 mm se sueldan al cableado. A través de ellos, el líquido fluye hacia los radiadores. Luego, el refrigerante ingresa a las baterías en la planta baja.
Al nivel de la caldera o un poco más abajo a lo largo del perímetro del edificio, se coloca un circuito inferior (retorno), en el que se recoge el agua enfriada.
Es posible equipar el circuito de gravedad sin bombas de inyección adicionales cuando la altura desde la caldera hasta la tubería de distribución superior no supera los 6-7 m. Esta es la altura de una casa de dos pisos.
El circuito se utiliza en lugares donde a menudo se corta la electricidad necesaria para operar las bombas. Las calderas de gas en este caso están equipadas con dispositivos de seguridad no volátiles.
Se necesita el mismo esquema para sistemas con calderas de combustible sólido. En caso de un corte de energía, la circulación se detiene y la madera / carbón continúa calentando el agua. Es posible detener el funcionamiento de una caldera de combustible sólido solo eliminando rápidamente el combustible en combustión, lo cual es extremadamente problemático. Surge un aumento de la presión, que puede destruir tuberías y radiadores.
Operación de circuitos con circulación forzada
Para el movimiento forzado del refrigerante, se utilizan bombas de circulación.
La bomba se conecta en la unión del "retorno" y la caldera; aquí el refrigerante ya está enfriado y la bomba funciona en un modo suave. A la salida del calentador, la temperatura del refrigerante alcanza los 80-100 grados, lo que reduce drásticamente la vida útil del equipo. En calderas con bomba incorporada, todo está conectado de acuerdo con el esquema correcto.
El patrón de movimiento del agua funciona de acuerdo con el siguiente algoritmo:
- Después de aplicar energía, la bomba se enciende y pone en movimiento el refrigerante.
- La caldera calienta el agua / anticongelante y la presión creada por la bomba presiona el refrigerante en los circuitos.
- El agua caliente se suministra a través de tuberías a los radiadores, donde se enfría, calienta el aire y entra por las tuberías de "retorno".
- El proceso entra en un estado cíclico.
Se han desarrollado y se utilizan en la práctica diferentes esquemas de cableado, que son óptimos para diferentes condiciones de funcionamiento.
De acuerdo con el principio de suministro y recolección de refrigerante, se distinguen dos tipos de estructuras: una y dos tuberías. En el primer caso, el sistema es similar al gravitacional. A través de la tubería de suministro, el refrigerante caliente se suministra a los radiadores. La segunda tubería recoge el agua enfriada y la devuelve a la caldera. Es esta opción la que se utiliza al reemplazar calderas viejas sin bombas por nuevos modelos automáticos. En este caso, el diagrama de tuberías no se modifica. El refrigerante se bombea a través del tubo ascendente hasta el segundo piso y luego fluye hacia abajo.
Esquemas de dos tubos
Al organizar edificios grandes, se utiliza el esquema de dos tubos. Los radiadores están conectados en paralelo. Según la ubicación de las tuberías de suministro, se distinguen los esquemas con cableado superior e inferior.
Los esquemas de conexión del radiador para el cableado superior e inferior se indican en la documentación técnica. Una conexión incorrecta provocará la acumulación de aire o una baja eficiencia del dispositivo.
Ventajas del bitubo:
- no requiere cálculos complejos y selección de diámetros de tubería;
- regulación independiente de la transferencia de calor de cada radiador, lo que le permite configurar la temperatura en cada habitación y ahorrar recursos energéticos;
- fácil configuración y puesta en servicio;
- la potencia de las bombas es baja;
- no hay pérdidas de presión significativas al principio y al final de los circuitos;
- la temperatura del refrigerante es aproximadamente la misma en todos los radiadores del circuito;
- al cerrar los grifos de suministro y drenaje, la batería se puede quitar para reemplazarla o repararla sin apagar toda la calefacción;
- Mínima resistencia hidráulica de las tuberías.
La desventaja es el mayor consumo de tuberías (para suministro y retorno). Teniendo en cuenta el costo de las tuberías de polipropileno, la facilidad de instalación y reparación, esta desventaja puede pasarse por alto.
Diagramas de cableado populares para sistemas de calefacción de dos tubos: callejón sin salida y Tichelman.
El esquema de callejón sin salida tiene otro nombre: con el movimiento del refrigerante que se aproxima. El esquema se divide en secciones. El refrigerante calentado fluye a través de la tubería desde la caldera hasta la batería más lejana, que regresa a la caldera a través de la tubería de retorno. La popularidad viene dada por la simplicidad de comprensión, pero se requiere un cálculo y una configuración competentes del sistema. Cuanto más lejos de la caldera, más delgadas deben ser las tuberías. Después de arrancar, cada radiador se ajusta con válvulas de cierre. Esto puede provocar un ajuste incorrecto. Que todo el refrigerante pasará por un radiador, el resto permanecerá frío.
El bucle Tichelman funciona con el movimiento de paso del refrigerante. El cableado se realiza con tuberías del mismo diámetro. La presión y la temperatura del refrigerante en cada uno de los radiadores son las mismas, lo que simplifica el equilibrio. Los reguladores pueden establecer con precisión la temperatura en cada habitación individual.
Requisitos del esquema:
- Longitud de contorno hasta 35 m.
- En áreas extendidas, se utilizan tuberías de grandes diámetros (40 - 60 mm) y no se instalan termostatos, ya que se vuelven inútiles.
- El perímetro de más de 30 m de longitud se divide en varias zonas y se monta el cableado de vigas. También se le llama coleccionista. El costo de más tuberías se compensa con su menor diámetro. Un tubo de 16 mm es suficiente para "alimentar" un radiador.
Cada radiador de esta versión es fácil de ajustar para la transferencia de calor deseada.
Esquemas de un solo tubo
Los esquemas de calefacción de un solo tubo son óptimos para edificios de una y dos plantas con hasta 5 radiadores en un circuito. Un número mayor requerirá un ajuste fino.Las ramas pueden reducir la presión en las tuberías y algunos radiadores no recibirán suficiente calor para calentar el refrigerante.
Los diagramas permiten la conexión superior o inferior. En el segundo caso, la tubería se puede ocultar debajo del piso. Se tiene en cuenta que esto reducirá ligeramente la transferencia de calor de los radiadores, ya que parte de la energía se gasta en calentar la regla.
Las opciones de un tubo se realizan con un tanque de expansión abierto o cerrado.
Las desventajas del circuito incluyen dificultades para reemplazar radiadores. Para mantener la operatividad, se debe instalar un puente inmediatamente en lugar de la batería extraída; de lo contrario, se violará la configuración del sistema. Por la misma razón, entre la entrada y la salida del intercambiador de calor, se montan derivaciones de tuberías de menor diámetro.
Uno de los esquemas más populares es "Leningrado". Para la conexión, utilice un esquema diagonal (cruzado) o lateral (unilateral).
Al elegir radiadores, aclaran cómo se realizan las salidas para la conexión, para la parte inferior o lateral. Los adaptadores de esquina se compran si es necesario. Es importante seguir las recomendaciones del fabricante.
Etapas y operación del equipo
Si se toma la decisión de hacer un esquema de calefacción de dos pisos para una casa con sus propias manos, siguen estrictamente la secuencia de trabajo.
- Cálculo de la necesidad de producción de calor de los radiadores para cada habitación individual y la potencia total. Se necesita información para seleccionar una caldera y el número de baterías. Tienen en cuenta la ubicación de las puertas y ventanas en relación con los puntos cardinales, el área y el grado de aislamiento del piso, paredes, pisos.
- Elaboración de un proyecto - general y piso por piso, coordinación de los sitios de instalación de equipos de gas con la organización proveedora. Asignación de la potencia eléctrica necesaria si se utiliza electricidad.
- Selección y compra de caldera, tuberías, intercambiadores de calor, componentes para el montaje de un solo sistema.
- Disposición de tuberías.
- Montaje de un solo circuito, crimpado.
- Primera puesta en marcha y configuración, eliminación de fugas.
Durante el funcionamiento adicional en el modo de funcionamiento, se realizan los siguientes tipos de trabajo:
- limpiar todos los componentes del polvo y la suciedad;
- eliminación oportuna de fugas;
- desinflado de radiadores cuando desciende la temperatura de los dispositivos individuales;
- control de presión, llenado oportuno del refrigerante;
- mantener el nivel de líquido en el sistema durante todo el año, incluso durante el período entre combustibles.
El conocimiento de los posibles esquemas para el equipo de una casa de dos pisos con calefacción ayudará a tomar la decisión correcta, controlar el progreso del trabajo de instalación y, en el futuro, responder correctamente a cualquier mal funcionamiento.
