Para organizar um sistema de fornecimento de calor para uma casa ou apartamento privado, a opção mais aceitável é um circuito de aquecimento fechado. É caracterizado por um alto grau de confiabilidade, eficiência e capacidade de ajustar os parâmetros principais. Porém, para criar um circuito profissional, você precisa saber em que consiste um sistema de aquecimento fechado: tanques de expansão, circuitos e equipamentos necessários.
Características do projeto de um sistema de aquecimento fechado
O princípio de funcionamento do fornecimento de calor do tipo fechado é criar um aumento da pressão. Isso se deve à expansão térmica da água quente ou outro meio de aquecimento. Ao mesmo tempo, a pressão no sistema de aquecimento fechado de uma casa privada promove uma melhor circulação e, consequentemente, uma distribuição uniforme do calor.
Ao contrário dos esquemas gravitacionais, antes da instalação, é necessário aprender em detalhes como funciona um sistema de aquecimento fechado. Quando o refrigerante esquenta, ele se expande e aumenta a pressão, o que provoca o início da circulação.
Mas isso pode não ser suficiente. E então uma bomba é adicionada ao sistema. Ele permite que você aumente a velocidade de movimento da água quente e, assim, reduza o grau de resfriamento do refrigerante no tubo de retorno. Isso leva a uma diminuição no consumo de energia.
Para projetar, você precisa conhecer o dispositivo de aquecimento de água do tipo fechado, sua configuração mínima. Deve consistir nos seguintes componentes:
- Elemento de aquecimento... Pode ser uma caldeira de vários tipos - a gás, elétrica, combustível sólido. A principal condição é a segurança do trabalho e um indicador adequado de energia. Um trocador de calor deve ser instalado em seu projeto para conexão a um sistema de aquecimento do tipo fechado;
- Pipelines... Eles fornecem distribuição de água quente para radiadores e radiadores. O requisito que define é a capacidade de suportar a pressão máxima e operacional no sistema de aquecimento do tipo fechado e o efeito da temperatura;
- Radiadores e baterias... Com a ajuda deles, o calor é transferido da água quente para o ar da sala;
- Tanque de expansão... Elemento-chave do circuito, já que se destina a estabilizar o funcionamento do fornecimento de calor. Se o valor crítico da pressão for ultrapassado, o tanque de expansão para aquecimento tipo fechado compensa, evitando assim a ocorrência de situações de emergência;
- Grupo de segurança. Desempenha as mesmas funções do tanque de expansão, mas com um volume mais completo. A instalação correta do grupo de segurança em um sistema de aquecimento fechado consiste na instalação de um respiradouro e uma válvula de drenagem. É importante determinar a localização desses elementos com antecedência.
Para garantir o controle do funcionamento e a possibilidade de regular os parâmetros do fornecimento de calor, é necessário instalar sensores de temperatura e pressão. Além disso, o circuito de aquecimento com tanque de expansão fechado deve prever a instalação de um sensor de pressão na câmara de ar do dispositivo.
Para grandes áreas, um sistema de aquecimento fechado de dois tubos é recomendado. Apesar dos custos iniciais relativamente elevados no futuro, será capaz de garantir o funcionamento eficiente do fornecimento de calor.
Circuitos de aquecimento fechados
A principal tarefa no projeto de fornecimento de calor do tipo fechado é a escolha do esquema ideal. Em primeiro lugar, trata-se do encaminhamento da tubulação e da instalação dos componentes necessários.
Também é necessário que o enchimento do meio de aquecimento no sistema de aquecimento fechado funcione em modo automático para garantir a segurança e estabilidade.
Para o fornecimento de calor de pequenas áreas, um sistema de aquecimento de um tubo fechado é mais frequentemente instalado. Seu esquema inclui uma tubulação à qual os radiadores são conectados em série.
Ao mesmo tempo, o espaço para a instalação de dispositivos é significativamente economizado e os custos primários de compra de componentes são reduzidos.
No entanto, uma desvantagem significativa de um sistema de aquecimento de um tubo fechado é a pequena área de aquecimento. O comprimento máximo da linha pode ser de apenas 30 m. Se este parâmetro for aumentado, o desequilíbrio de temperatura do sistema será observado.
Para aumentar a eficiência e confiabilidade, um sistema de aquecimento fechado de dois tubos é instalado. Além da linha principal, um tubo de retorno é fornecido nela. Neste caso, os radiadores são conectados em paralelo. Aqueles. o fluxo principal de água quente passa pela linha de abastecimento e entra nos dispositivos de aquecimento por meio de conexões em T.
A vantagem decisiva deste esquema de sistema de aquecimento do tipo fechado é o aumento da área de fornecimento de calor.
Ao mesmo tempo, os indicadores da distribuição do calor nas divisões da casa não se deterioram. Mas para maior eficiência do fornecimento de calor, recomenda-se instalar termostatos nas baterias, e também conectar um programador à caldeira.
As vantagens de um dispositivo de aquecimento de água de tipo fechado de dois tubos são as seguintes:
- Alta taxa de manutenção... Em caso de falha de um dos elementos, basta bloquear o acesso do refrigerante nesta área. Graças a isso, a instalação de um grupo de segurança em um sistema de aquecimento fechado pode ser realizada mesmo com uma alimentação de aquecimento ativa;
- Regulação da temperatura em cada sala... Isso requer a instalação de termostatos na tubulação dos radiadores de aquecimento;
- Possibilidade de reposição automática de água... Para fazer isso, você precisa de um bloco para encher o refrigerante em um sistema de aquecimento fechado, que é instalado no tubo de retorno. Em um sistema de aquecimento de um tubo fechado, isso pode levar a um choque térmico.
É necessário primeiro calcular todos os parâmetros de aquecimento. Para fazer isso, é melhor usar programas especializados. Caso contrário, pode surgir a questão - de onde vem o ar em um sistema de aquecimento fechado. Este é frequentemente um fenômeno associado ao conteúdo de oxigênio no refrigerante, sua composição e o regime de temperatura de operação do sistema. Para minimizá-lo, é necessário instalar um grupo de segurança em um sistema de aquecimento fechado.
Para compactação do aquecimento, recomenda-se escolher esquemas de um sistema de fornecimento de calor fechado de dois tubos com encaminhamento de tubo horizontal. Mas, neste caso, a instalação de uma bomba de circulação é obrigatória.
Vaso de expansão em um sistema de aquecimento fechado
Para controlar o funcionamento do sistema de aquecimento, são necessários dispositivos que garantam a sua segurança. Um deles é o tanque de expansão. Ele compensa o excesso de pressão resultante do superaquecimento do refrigerante. Mas antes de instalá-lo, é necessário calcular o tanque de expansão para um sistema de aquecimento fechado.
O indicador de pressão normal em um sistema de aquecimento fechado de uma casa privada não deve exceder 4-5 atm. Caso contrário, aumenta a probabilidade de despressurização de tubos e baterias. Para estabilizar a pressão de trabalho no sistema de aquecimento fechado, é obrigatório um tanque de expansão.Estruturalmente, consiste em duas câmaras - ar e água. O primeiro é projetado para compensar a expansão do refrigerante e o segundo é conectado ao aquecimento. Nos circuitos de aquecimento com tanque de expansão fechado, está previsto para sua instalação na linha de retorno em frente à bomba de circulação. Isso se deve ao fato de que a membrana elástica não deve ser afetada pelas constantes vibrações hidráulicas decorrentes do funcionamento da bomba.
Uma das vantagens de operar um sistema de aquecimento fechado é a falta de contato direto com o ar. Mas para compensar a expansão da água, é necessário um espaço de reserva. É para esta tarefa que é feita a instalação de um tanque de expansão para aquecimento do tipo fechado. Antes disso, você deve calcular corretamente suas características.
Para calcular o tanque de expansão para um sistema de aquecimento fechado, você precisa saber os seguintes parâmetros do sistema:
- Coeficiente de expansão térmica do transportador de calor - E... Para a água, esse valor é 0,034 a uma temperatura de + 85 ° C;
- O volume total de água no sistema - A PARTIR DE;
- Pressão inicial - Rnach;
- Pressão máxima - Rmax;
- Fator de preenchimento - Kzap.
O último parâmetro pode ser encontrado nos dados da tabela. Freqüentemente, a questão de por que a pressão em um sistema de aquecimento fechado cai é devido à escolha errada do tanque de expansão.
Suponha que, de acordo com os cálculos preliminares de um circuito de fornecimento de calor com um tanque de expansão tipo fechado, os valores desses parâmetros correspondem aos dados da tabela.
Parâmetro | Valor |
| Coeficiente de expansão térmica do refrigerante | 0,034 |
| Volume total de água no sistema | 360 |
| Pressão inicial | 1,7 |
| Pressão máxima | 4 |
Com base nisso, encontramos o fator de preenchimento ideal. No nosso caso, será igual a 0,5. O cálculo adicional do tanque de expansão para o fornecimento de calor do tipo fechado é realizado de acordo com a fórmula:
V = ((E * C) / (1- (Rmin / Rmax))) Kzap
Após os cálculos, encontramos o volume ideal do tanque de expansão. Para estabilizar a pressão em um sistema de aquecimento fechado de uma casa particular, é necessário um modelo com volume de 40 litros.
A maioria dos vasos de expansão possui um corpo indissociável. Mas para grandes estruturas, eles oferecem a possibilidade de substituir a membrana elástica. Esses modelos possuem um flange especial.
Visão geral dos grupos de segurança para aquecimento fechado
A seleção de elementos de segurança é um ponto chave no projeto de um sistema de fornecimento de calor de tipo fechado. Devem garantir o funcionamento ininterrupto do aquecimento, bem como prevenir a ocorrência de situações de perigo.
Conhecendo o princípio de funcionamento como sistema de aquecimento fechado, pode-se determinar que o maior perigo é o excesso de pressão de trabalho. Em altas taxas deste parâmetro, o funcionamento do tanque de expansão não será suficiente. Portanto, a única saída é remover o excesso de refrigerante do sistema.
Esta função é realizada pela válvula de drenagem. Quando o indicador de pressão crítica é alcançado, a haste se abre nela e parte do refrigerante é drenado para o esgoto. Se o dispositivo estiver configurado incorretamente, seu funcionamento pode causar queda de pressão em um sistema de aquecimento fechado.
O próximo elemento de fornecimento de calor é uma saída de ar. Ao que parece, de onde pode vir o ar em um sistema de aquecimento fechado? Se o nível de aquecimento do refrigerante exceder o crítico, a água pode passar do estado líquido ao gasoso. Ao mesmo tempo, são formados bloqueios de ar, o que afeta negativamente o desempenho do sistema. Para sua remoção oportuna de um sistema de fornecimento de calor fechado de dois tubos, um respiradouro deve ser instalado.
Para estabilizar a pressão de trabalho em um sistema de fornecimento de calor do tipo fechado, é necessário instalar elementos de grupos de segurança nas seguintes partes do diagrama:
- Saída de ar... Instalado no conjunto padrão do grupo de segurança imediatamente após a caldeira, na parte mais alta do sistema e em todos os risers;
- Válvula de drenagem... Também faz parte dos grupos de segurança. Além disso, é montado em coletores de distribuição e ramificações do sistema.
A instalação correta do grupo de segurança em um sistema de aquecimento fechado é realizada na fase final da instalação. Só então o sistema pode ser testado.
As características do grupo de segurança devem corresponder aos indicadores de projeto do aquecimento. Também é necessário verificar a funcionalidade dos componentes do grupo antes de cada estação de aquecimento.
Problemas durante a operação de aquecimento do tipo fechado
O conhecimento de um dispositivo de fornecimento de calor de água do tipo fechado e a escolha correta de seus componentes evitarão muitos problemas durante a operação do sistema. Mas alguns deles surgirão de qualquer maneira. Vamos considerar os desvios mais comuns na operação de aquecimento.
A causa mais comum de emergências é o excesso das características de design do sistema. Pode haver várias razões para isso - um grupo de segurança não identificado, violação do modo de operação da caldeira.
Portanto, antes de cada estação de aquecimento, você deve verificar os elementos do sistema, bem como lavá-lo. Caso contrário, um bloqueio em tubos e radiadores levará a uma diminuição artificial do volume do refrigerante, reduzindo a transferência de calor.
Desvios na operação do sistema de aquecimento e possíveis soluções:
- Existe ar em um sistema de aquecimento fechado... Isso pode ser devido à composição incorreta do refrigerante. Ao despejar o refrigerante em um sistema fechado de fornecimento de calor, recomenda-se o uso de água destilada, uma vez que não contém álcalis e metais;
- Queda de pressão constante no sistema... Isso pode ser devido à presença de microfissuras em tubos ou radiadores. O escoamento gradual do refrigerante provoca uma diminuição da pressão, podendo também causar a formação de bloqueios de ar;
- O tanque de expansão não funciona... O motivo é o desgaste da membrana como resultado da forte pressão sobre ela. Isso acontece se o tanque não tiver válvula de alívio de ar. Para um projeto não separável, a única saída é comprar um novo. Em um tanque com flange de montagem, você mesmo pode substituir o diafragma.
Para eliminação rápida de emergências, é recomendável comprar kits de reparo. Com a ajuda deles, você pode fechar a lacuna que aparece no tubo ou radiador e, assim, estabilizar a operação de todo o sistema. No futuro, você pode substituir o elemento de aquecimento danificado.
O vídeo mostra um exemplo de tubulação de um vaso de expansão para um sistema de aquecimento fechado:
