Il riscaldamento dell'aria negli edifici residenziali è un prerequisito per il comfort. È importante sapere come è organizzato lo schema di riscaldamento di una casa a due piani con circolazione forzata di un refrigerante già in fase di progettazione. Ciò contribuirà a risparmiare denaro e a supervisionare la squadra di costruzione. Le piccole abilità del costruttore ti permetteranno di implementare da solo il sistema di riscaldamento.
Principi di costruzione
Gli schemi di riscaldamento nelle case a due piani si basano su elementi strutturali comuni.
La composizione deve includere:
- caldaia-generatore di calore: elettrico, a gas, a combustibile solido o liquido;
- scambiatori di calore-radiatori;
- sistema di tubazioni dalla caldaia alle batterie;
- schema di automazione e protezione;
- vaso di espansione;
- liquido di raffreddamento;
- attrezzatura di regolazione.
Nei moderni riscaldatori a gas ed elettrici, l'automazione e un vaso di espansione sono integrati nella struttura. Per i riscaldatori a stato solido, viene realizzata una reggia protettiva.
Elementi strutturali
Esistono caldaie in vendita che possono funzionare con due tipi di combustibile: in questo caso i riscaldatori tubolari elettrici (TEN) sono integrati nei circuiti di una stufa a gas oa legna.
I riscaldatori automatici consentono di riavviare il riscaldamento dopo lo spegnimento senza l'intervento dell'utente o in modalità manuale. I circuiti di protezione interrompono prontamente l'erogazione di energia nelle modalità operative di emergenza (surriscaldamento del liquido di raffreddamento, sovrapressione nell'impianto). Tali dispositivi sono richiesti nelle caldaie a gas. Quando viene scollegata, la valvola si chiude e quando viene ripristinata l'alimentazione, il gas non entrerà nei locali.
Le tubazioni sono realizzate in acciaio, rame, metallo-plastica o prodotti in polipropilene. Quest'ultima opzione è preferibile in termini di costi di denaro, consente di risparmiare tempo di installazione. Per la saldatura vengono utilizzati saldatori economici, che costano da 800 rubli. Raccordi, adattatori da plastica a filettature metalliche sono convenienti.
Il vaso di espansione è un elemento indispensabile dell'impianto di riscaldamento. Quando riscaldata, l'acqua si espande e l'eccedenza va nel serbatoio di riserva.
Se l'interno del dispositivo è in comunicazione con l'aria, il circuito si dice aperto. Se la membrana in gomma del vaso di espansione non è collegata all'aria, i circuiti verranno chiusi.
Non ci sono requisiti elevati per la resistenza degli scambiatori di calore in una casa privata. La pressione massima nei tubi non supera le 2 - 3 atm. Anche i radiatori puramente in alluminio possono resistere a tale pressione, che può crollare negli impianti di riscaldamento centralizzato, dove la pressione raggiunge i 14-15 bar.
Scelta del liquido di raffreddamento
Come liquido di raffreddamento viene scelta acqua o antigelo speciale. La prima opzione è meno costosa. Il riempimento di tubi e radiatori avviene attraverso il rubinetto dalla rete idrica. L'acqua come vettore di calore è giustificata negli insediamenti con una fornitura costante di vettore energetico (gas, elettricità). Se le interruzioni sono frequenti e prolungate, rifiutano l'acqua. In caso di arresto prolungato con tempo freddo, si congela. Il ghiaccio distruggerà tubazioni, radiatori.
Non versare acqua nell'impianto di riscaldamento dei cottage estivi che vengono raramente visitati. Oltre a interrompere la fornitura di vettori energetici, la caldaia potrebbe interrompere il riscaldamento dell'acqua per altri motivi.Se il riscaldamento non viene riavviato in tempo, gli incidenti sono inevitabili.
In estate, il sistema non deve drenare: ciò porterà alla corrosione o all'ossidazione della superficie interna degli scambiatori di calore.
L'antigelo è costoso, ma non si congela al freddo, la temperatura minima è indicata sulla confezione. Anche se l'antigelo si raffredda di più, si trasforma in una specie di neve a debole coesione, che non porterà alla distruzione dei radiatori e della caldaia. I concentrati vengono diluiti con acqua nelle proporzioni secondo le istruzioni del produttore.
Quando si riempie l'impianto con liquidi non congelanti, vengono utilizzate pompe a pressione speciali. Questo è uno svantaggio: è desiderabile avere il dispositivo per uso personale. Chiamare il master per il rifornimento 200 - 300 gr. il liquido evaporato o fuoriuscito è materialmente costoso.
La ricetta antigelo include additivi anticorrosione, che conserveranno la superficie interna di tubi, radiatori e scambiatore di calore della caldaia.
Principio di funzionamento generale
Lo schema di funzionamento di qualsiasi sistema di riscaldamento consiste nel convertire l'energia del gas bruciato, del combustibile solido (liquido) o dell'elettricità in calore. L'acqua riscaldata (antigelo) entra nei radiatori attraverso i tubi, dove cede calore all'ambiente.
Sistema di gravità
Il funzionamento si basa sulle leggi della fisica. Se i contorni prevedono il movimento naturale dell'acqua, allora tale schema è chiamato gravitazionale.
È estremamente difficile creare un contorno di un pavimento caldo nei sistemi gravitazionali senza l'uso di pompe aggiuntive. Una caduta di tubi nel pavimento di diversi millimetri porta all'aerazione e alla cessazione del movimento del liquido di raffreddamento.
La densità di un refrigerante riscaldato è inferiore a quella di uno freddo. A causa della differenza di densità, l'acqua / antigelo dalla caldaia sale lungo il montante di alimentazione (diametro 60 - 80 mm). Un vaso di espansione aperto o chiuso è installato nella parte superiore dell'intero sistema.
Lungo il perimetro dei locali del secondo piano, viene posato il contorno del cablaggio superiore. Un tubo con un diametro di 40-50 mm è montato con una pendenza di 2-3 cm per metro di lunghezza. Nei luoghi in cui sono installati i radiatori, i tubi con un diametro di 16 - 25 mm sono saldati nel cablaggio. Attraverso di loro, il liquido scorre nei radiatori. Quindi il liquido di raffreddamento entra nelle batterie al piano terra.
A livello della caldaia o leggermente più in basso lungo il perimetro dell'edificio, viene posato un circuito inferiore (ritorno), in cui viene raccolta l'acqua refrigerata.
È possibile dotare il circuito di gravità senza pompe di iniezione aggiuntive quando l'altezza dalla caldaia al tubo di distribuzione superiore non supera i 6-7 m, questa è l'altezza di una casa a due piani.
Il circuito viene utilizzato in luoghi in cui l'elettricità necessaria per il funzionamento delle pompe viene spesso interrotta. Le caldaie a gas in questo caso sono dotate di dispositivi di sicurezza non volatili.
Lo stesso schema è necessario per i sistemi con caldaie a combustibile solido. In caso di interruzione di corrente, la circolazione si interrompe e la legna/carbone continua a riscaldare l'acqua. È possibile interrompere il funzionamento di una caldaia a combustibile solido solo rimuovendo rapidamente il combustibile in combustione, il che è estremamente problematico. Si verifica un aumento della pressione, che può distruggere tubi e radiatori.
Funzionamento di circuiti a circolazione forzata
Per il movimento forzato del liquido di raffreddamento vengono utilizzate pompe di circolazione.
La pompa è inserita all'incrocio tra il "ritorno" e la caldaia: qui il liquido di raffreddamento è già raffreddato e la pompa funziona in modo delicato. All'uscita dal riscaldatore, la temperatura del liquido di raffreddamento raggiunge gli 80 - 100 gradi, il che riduce drasticamente la risorsa dell'apparecchiatura. Nelle caldaie con una pompa incorporata, tutto è collegato secondo lo schema corretto.
Il modello di movimento dell'acqua funziona secondo il seguente algoritmo:
- Dopo aver applicato l'alimentazione, la pompa si accende e mette in moto il liquido di raffreddamento.
- La caldaia riscalda l'acqua / antigelo e la pressione creata dalla pompa spinge il liquido di raffreddamento nei circuiti.
- L'acqua calda viene fornita attraverso tubi ai radiatori, dove si raffredda, riscalda l'aria ed entra nei tubi di "ritorno".
- Il processo entra in uno stato ciclico.
Sono stati sviluppati e applicati nella pratica schemi elettrici diversi tra loro, ottimali per le diverse condizioni di esercizio.
Secondo il principio di fornitura e raccolta del liquido di raffreddamento, si distinguono due tipi di strutture: uno e due tubi. Nel primo caso il sistema è simile a quello gravitazionale. Attraverso il tubo di alimentazione, il liquido di raffreddamento caldo viene fornito ai radiatori. Il secondo tubo raccoglie l'acqua refrigerata e la restituisce alla caldaia. È questa opzione che viene utilizzata quando si sostituiscono vecchie caldaie senza pompe con nuovi modelli automatici. In questo caso, lo schema delle tubazioni non viene modificato. Il liquido di raffreddamento viene pompato attraverso il montante al secondo piano e poi scorre verso il basso.
Schemi a due tubi
Quando si organizzano edifici di grandi dimensioni, viene utilizzato lo schema a due tubi. I radiatori sono collegati in parallelo. In base alla posizione dei tubi di alimentazione, si distinguono schemi con cablaggio superiore e inferiore.
Gli schemi di collegamento del radiatore per il cablaggio superiore e inferiore sono indicati nella documentazione tecnica. Una connessione errata causerà un accumulo di aria o una bassa efficienza del dispositivo.
Vantaggi del due tubi:
- non richiede calcoli complessi e selezione dei diametri dei tubi;
- regolazione indipendente del trasferimento di calore di ogni radiatore, che consente di impostare la temperatura in ogni stanza e risparmiare risorse energetiche;
- facile configurazione e messa in servizio;
- la potenza delle pompe è bassa;
- non ci sono perdite di carico significative all'inizio e alla fine dei circuiti;
- la temperatura del liquido di raffreddamento è approssimativamente la stessa in tutti i radiatori del circuito;
- chiudendo i rubinetti di alimentazione e scarico, la batteria può essere rimossa per la sostituzione o riparazione senza spegnere tutto il riscaldamento;
- minima resistenza idraulica delle tubazioni.
Lo svantaggio è l'aumento del consumo di tubi (per mandata e ritorno). Considerando il costo dei tubi in polipropilene, la facilità di installazione e riparazione, questo svantaggio può essere trascurato.
Schemi elettrici popolari per sistemi di riscaldamento a due tubi: vicolo cieco e Tichelman.
Lo schema senza uscita ha un altro nome: con il movimento in arrivo del liquido di raffreddamento. Lo schema è suddiviso in sezioni. Il liquido di raffreddamento riscaldato scorre attraverso il tubo dalla caldaia alla batteria più lontana, che ritorna alla caldaia attraverso il tubo di ritorno. La popolarità è data dalla semplicità di comprensione, ma è richiesto un calcolo e una configurazione competenti del sistema. Più lontano dalla caldaia, più sottili dovrebbero essere i tubi. Dopo l'avvio, ogni radiatore viene regolato con valvole di intercettazione. Una regolazione errata può portare a questo. Che tutto il liquido di raffreddamento passi attraverso un radiatore, il resto rimarrà freddo.
Il ciclo di Tichelman funziona con il movimento di passaggio del liquido di raffreddamento. Il cablaggio viene effettuato con tubi dello stesso diametro. La pressione e la temperatura del liquido di raffreddamento in ciascuno dei radiatori sono le stesse, il che semplifica il bilanciamento. I regolatori possono impostare con precisione la temperatura in ogni singola stanza.
Requisiti dello schema:
- Lunghezza del contorno fino a 35 m.
- In aree estese vengono utilizzati tubi di grande diametro (40 - 60 mm) e non vengono installati termostati, poiché diventano inutili.
- Il perimetro di oltre 30 m di lunghezza è suddiviso in più zone e viene montato il cablaggio della trave. Si chiama anche collezionista. Il costo di più tubi è compensato dal loro diametro più piccolo. Un tubo da 16 mm è sufficiente per "alimentare" un radiatore.
Ogni radiatore in questa versione è facile da regolare per il trasferimento di calore desiderato.
Schemi monotubo
Gli schemi di riscaldamento a tubo singolo sono ottimali per edifici a uno e due piani con un massimo di 5 radiatori in un circuito, un numero maggiore richiederà una messa a punto.I rami possono ridurre la pressione nei tubi e alcuni radiatori non riceveranno abbastanza calore per riscaldare il liquido di raffreddamento.
Gli schemi consentono il collegamento dall'alto o dal basso. Nel secondo caso, la tubazione può essere nascosta sotto il pavimento. Si tiene conto del fatto che ciò ridurrà leggermente il trasferimento di calore dei radiatori, poiché parte dell'energia viene spesa per il riscaldamento del massetto.
Le opzioni a un tubo sono realizzate con un vaso di espansione aperto o chiuso.
Gli svantaggi del circuito includono difficoltà nella sostituzione dei radiatori. Per mantenere l'operatività, è necessario installare immediatamente un ponticello al posto della batteria rimossa, altrimenti l'impostazione del sistema verrà violata. Per lo stesso motivo, tra l'ingresso e l'uscita dello scambiatore di calore, sono montati bypass da tubi di diametro inferiore.
Uno degli schemi più popolari è "Leningrado". Per la connessione, utilizzare uno schema diagonale (croce) o laterale (unilaterale).
Quando si scelgono i radiatori, chiariscono come vengono realizzate le uscite per il collegamento, per il fondo o per il lato. Se necessario, vengono acquistati adattatori angolari. È importante seguire le raccomandazioni del produttore.
Fasi e funzionamento dell'attrezzatura
Se viene presa la decisione di realizzare uno schema di riscaldamento a due piani per una casa con le proprie mani, seguono rigorosamente la sequenza di lavoro.
- Calcolo del fabbisogno di potenza termica dai radiatori per ogni singolo ambiente e della potenza totale. Le informazioni sono necessarie per selezionare una caldaia e il numero di batterie. Tengono conto della posizione di porte e finestre rispetto ai punti cardinali, dell'area e del grado di isolamento del pavimento, delle pareti, dei pavimenti.
- Stesura di un progetto - generale e piano per piano, coordinamento dei siti di installazione delle apparecchiature a gas con l'organizzazione fornitrice. Assegnazione della potenza elettrica necessaria in caso di utilizzo di elettricità.
- Selezione e acquisto di una caldaia, tubazioni, scambiatori di calore, componenti per il montaggio di un unico impianto.
- Disposizione delle condutture.
- Assemblaggio di un singolo circuito, crimpatura.
- Primo avviamento e messa a punto, eliminazione delle perdite.
Durante l'ulteriore funzionamento in modalità operativa, vengono eseguiti i seguenti tipi di lavoro:
- pulire tutti i componenti da polvere e sporco;
- tempestiva eliminazione delle perdite;
- sgonfiaggio dei radiatori quando la temperatura dei singoli dispositivi scende;
- controllo della pressione, rabbocco tempestivo del liquido di raffreddamento;
- mantenere il livello del liquido nel sistema durante tutto l'anno, anche durante il periodo interfuel.
La conoscenza dei possibili schemi per l'attrezzatura di una casa a due piani con riscaldamento aiuterà a fare la scelta giusta, monitorare l'avanzamento dei lavori di installazione e, in futuro, rispondere correttamente a eventuali malfunzionamenti che si sono verificati.
