O aquecimento do ar em edifícios residenciais é um pré-requisito para o conforto. É importante saber como o esquema de aquecimento de uma casa de dois andares com circulação forçada de refrigerante está organizado já na fase de projeto. Isso ajudará a economizar dinheiro e supervisionar a equipe de construção. As pequenas habilidades do construtor permitirão que você mesmo implemente o sistema de aquecimento.
Princípios de construção
Os esquemas de aquecimento em casas de dois andares são baseados em elementos estruturais comuns.
A composição deve incluir:
- Caldeira-gerador de calor: combustível elétrico, gás, sólido ou líquido;
- radiadores-trocadores de calor;
- sistema de tubulação da caldeira às baterias;
- esquema de automação e proteção;
- tanque de expansão;
- refrigerante;
- equipamento de ajuste.
Nos modernos aquecedores a gás e elétricos, a automação e um tanque de expansão são integrados à estrutura. Para aquecedores de estado sólido, uma fita de proteção é feita.
Elementos estruturais
Existem caldeiras à venda que podem funcionar com dois tipos de combustível - os aquecedores tubulares elétricos (TENs) são integrados nos circuitos de um aquecedor a gás ou a lenha, neste caso.
Aquecedores automáticos permitem reiniciar o aquecimento após desligamento sem intervenção do usuário ou no modo manual. Os circuitos de proteção desligam prontamente o fornecimento de energia nos modos de operação de emergência (superaquecimento do refrigerante, sobrepressão no sistema). Esses dispositivos são necessários em caldeiras a gás. Ao ser desconectada, a válvula fecha e quando o fornecimento é reiniciado, o gás não entrará nas instalações.
Os dutos são feitos de produtos de aço, cobre, metal-plástico ou polipropileno. A última opção é preferível em termos de custos de dinheiro, pois economiza tempo de instalação. Para soldagem, ferros de solda baratos são usados, custando a partir de 800 rublos. Conexões e adaptadores de roscas de plástico a metal são acessíveis.
O tanque de expansão é um elemento indispensável do sistema de aquecimento. Quando aquecida, a água se expande e o excedente vai para o tanque de reserva.
Se o interior do dispositivo está em comunicação com o ar, o circuito é denominado aberto. Se o diafragma de borracha do tanque de expansão não estiver conectado ao ar, os circuitos serão fechados.
Não há requisitos elevados para a resistência dos trocadores de calor em uma casa particular. A pressão máxima nos tubos não excede 2 - 3 atm. Mesmo radiadores puramente de alumínio podem suportar tal pressão, que pode colapsar em sistemas de aquecimento centralizados, onde a pressão atinge 14-15 atm.
Escolha de refrigerante
Água ou anticongelante especial é escolhido como refrigerante. A primeira opção é menos cara. O enchimento dos tubos e radiadores é feito através da torneira da rede de abastecimento de água. A água como transportadora de calor é justificada em assentamentos com fornecimento constante de transportadora de energia (gás, eletricidade). Se as interrupções são frequentes e prolongadas, eles recusam água. No caso de um desligamento por muito tempo em clima frio, ele congelará. O gelo destruirá oleodutos e radiadores.
Não deite água no sistema de aquecimento das cabanas de verão raramente visitadas. Além de interromper o fornecimento de portadores de energia, a caldeira pode interromper o aquecimento de água por outros motivos.Se o aquecimento não for reiniciado a tempo, os acidentes são inevitáveis.
Durante o período de verão, o sistema não deve ser drenado - isso levará à corrosão ou oxidação da superfície interna dos trocadores de calor.
O anticongelante é caro, mas não congela no frio, a temperatura mínima está indicada na embalagem. Mesmo que o anticongelante resfrie mais, ele se transforma em uma espécie de neve solta, que não vai levar à destruição dos radiadores e da caldeira. Os concentrados são diluídos com água em proporções de acordo com as instruções do fabricante.
Ao encher o sistema com líquidos não congelantes, são utilizadas bombas de pressão especiais. Esta é uma desvantagem - é desejável ter o dispositivo para uso pessoal. Chame o mestre para reabastecer 200 - 300 gr. o líquido evaporado ou vazado é materialmente caro.
A receita do anticongelante inclui aditivos anticorrosivos, que preservam a superfície interna dos tubos, radiadores e trocador de calor da caldeira.
Princípio geral de trabalho
O esquema de funcionamento de qualquer sistema de aquecimento consiste em converter a energia do gás queimado, do combustível sólido (líquido) ou da eletricidade em calor. A água aquecida (anticongelante) entra nos radiadores por meio de tubulações, de onde libera calor para o ambiente.
Sistema de gravidade
O funcionamento é baseado nas leis da física. Se os contornos proporcionam o movimento natural da água, esse esquema é chamado de gravitacional.
É extremamente difícil fazer o contorno de um piso quente em sistemas gravitacionais sem o uso de bombas adicionais. Uma queda de vários milímetros nos tubos no chão leva à ventilação e à cessação do movimento do refrigerante.
A densidade de um refrigerante aquecido é menor do que a de um refrigerante frio. Devido à diferença de densidade, a água / anticongelante da caldeira sobe pelo riser de abastecimento (diâmetro 60 - 80 mm). Um tanque de expansão aberto ou fechado é instalado no topo de todo o sistema.
Ao longo do perímetro das instalações do segundo andar, é colocado o contorno da fiação superior. Um tubo com um diâmetro de 40-50 mm é montado com uma inclinação de 2-3 cm por metro de comprimento. Em locais onde são instalados radiadores, tubos com um diâmetro de 16 a 25 mm são soldados na fiação. Através deles, o líquido flui para os radiadores. Em seguida, o refrigerante entra nas baterias no piso térreo.
Ao nível da caldeira ou ligeiramente mais abaixo ao longo do perímetro do edifício, é colocado um circuito inferior (retorno), no qual é recolhida a água gelada.
É possível equipar o circuito de gravidade sem bombas injetoras adicionais quando a altura da caldeira ao tubo de distribuição superior não for superior a 6-7 m. Esta é a altura de uma casa de dois andares.
O circuito é usado em locais onde a eletricidade necessária para operar as bombas é frequentemente cortada. As caldeiras a gás, neste caso, estão equipadas com dispositivos de segurança não voláteis.
O mesmo esquema é necessário para sistemas com caldeiras de combustível sólido. Em caso de queda de energia, a circulação para e a lenha / carvão continua a aquecer a água. É possível interromper o funcionamento de uma caldeira de combustível sólido apenas removendo rapidamente o combustível em chamas, o que é extremamente problemático. Aumenta a pressão, o que pode destruir tubos e radiadores.
Operação de circuitos com circulação forçada
Para o movimento forçado do refrigerante, são utilizadas bombas de circulação.
A bomba é ligada na junção do "retorno" e da caldeira - aqui o refrigerante já está resfriado e a bomba opera em um modo suave. Na saída do aquecedor, a temperatura do refrigerante chega a 80 - 100 graus, o que reduz drasticamente a vida útil do equipamento. Em caldeiras com bomba embutida, tudo é conectado de acordo com o esquema correto.
O padrão de movimento da água funciona de acordo com o seguinte algoritmo:
- Depois que a energia é aplicada, a bomba liga e coloca o refrigerante em movimento.
- A caldeira aquece a água / anticongelante e a pressão criada pela bomba espreme o refrigerante para os circuitos.
- A água quente é fornecida por meio de tubos aos radiadores, onde resfria, aquece o ar e entra nos tubos de "retorno".
- O processo entra em um estado cíclico.
Diferentes esquemas de fiação foram desenvolvidos e são usados na prática, os quais são ideais para diferentes condições de operação.
De acordo com o princípio de fornecimento e coleta do refrigerante, dois tipos de estruturas são diferenciados: um e dois tubos. No primeiro caso, o sistema é semelhante ao gravitacional. Através do tubo de alimentação, o refrigerante quente é fornecido aos radiadores. O segundo tubo coleta a água gelada e a devolve à caldeira. É esta opção que é utilizada na substituição de caldeiras antigas sem bombas por novos modelos automáticos. Neste caso, o diagrama de tubulação não é alterado. O refrigerante é bombeado através do riser para o segundo andar e então flui para baixo.
Esquemas de dois tubos
Ao organizar grandes edifícios, é o esquema de dois tubos que é usado. Os radiadores são conectados em paralelo. De acordo com a localização dos tubos de alimentação, os esquemas com fiação superior e inferior são diferenciados.
Os diagramas de conexão do radiador para a fiação superior e inferior estão indicados na documentação técnica. A conexão incorreta causará acúmulo de ar ou baixa eficiência do dispositivo.
Vantagens dos dois tubos:
- não requer cálculos complexos e seleção de diâmetros de tubo;
- ajuste independente da transferência de calor de cada radiador, o que permite definir a temperatura de cada ambiente e economizar energia;
- configuração e comissionamento fáceis;
- a potência das bombas é baixa;
- não há perdas de pressão significativas no início e no final dos circuitos;
- a temperatura do refrigerante é aproximadamente a mesma em todos os radiadores do circuito;
- desligando as torneiras de abastecimento e drenagem, a bateria pode ser removida para substituição ou reparo sem desligar todo o aquecimento;
- resistência hidráulica mínima dos dutos.
A desvantagem é o aumento do consumo de tubos (para abastecimento e retorno). Considerando o custo dos tubos de polipropileno, facilidade de instalação e reparo, esta desvantagem pode ser desprezada.
Diagramas de fiação populares para sistemas de aquecimento de dois tubos: beco sem saída e Tichelman.
O esquema de beco sem saída tem outro nome - com o movimento do refrigerante que se aproxima. O esquema é dividido em seções. O refrigerante aquecido flui através do tubo da caldeira para a bateria mais distante, que retorna para a caldeira através do tubo de retorno. A popularidade é dada pela simplicidade de compreensão, mas requer um cálculo competente e configuração do sistema. Quanto mais longe da caldeira, mais finos devem ser os tubos. Após a partida, cada radiador é ajustado com válvulas de corte. O ajuste incorreto pode levar a isso. Que todo o refrigerante passará por um radiador, o resto permanecerá frio.
O loop de Tichelman funciona com o movimento de passagem do refrigerante. A fiação é realizada com tubos do mesmo diâmetro. A pressão e a temperatura do refrigerante em cada um dos radiadores são iguais, o que simplifica o balanceamento. Os reguladores podem definir com precisão a temperatura em cada sala individual.
Requisitos do esquema:
- Comprimento do contorno de até 35 m.
- Em áreas extensas, são usados tubos de grandes diâmetros (40 - 60 mm) e não são instalados termostatos, pois se tornam inúteis.
- O perímetro com mais de 30 m de comprimento é dividido em várias zonas e a fiação da viga é montada. Também é chamado de coletor. O custo de mais tubos é compensado por seu diâmetro menor. Um tubo de 16 mm é suficiente para "alimentar" um radiador.
Cada radiador nesta versão é fácil de ajustar para a transferência de calor desejada.
Esquemas de um tubo
Esquemas de aquecimento de tubo único são ideais para edifícios de um e dois andares com até 5 radiadores em um circuito. Um número maior exigirá um ajuste fino.Ramificações podem reduzir a pressão nos tubos e alguns radiadores não receberão calor suficiente para aquecer o refrigerante.
Os diagramas permitem a conexão superior ou inferior. No segundo caso, a tubulação pode ser escondida sob o piso. Tem-se em consideração que isto irá reduzir ligeiramente a transferência de calor dos radiadores, uma vez que parte da energia é gasta no aquecimento da betonilha.
As opções de um tubo são feitas com um tanque de expansão aberto ou fechado.
As desvantagens do circuito incluem dificuldades na substituição dos radiadores. Para manter a operabilidade, um jumper deve ser instalado imediatamente no lugar da bateria removida, caso contrário, a configuração do sistema será violada. Pelo mesmo motivo, entre a entrada e a saída do trocador de calor, são montados desvios de tubos de menor diâmetro.
Um dos esquemas mais populares é "Leningrado". Para conexão, use um esquema diagonal (cruzado) ou lateral (um lado).
Ao escolher os radiadores, eles esclarecem como são feitas as saídas para conexão - para a parte inferior ou lateral. Adaptadores de canto são adquiridos, se necessário. É importante seguir as recomendações do fabricante.
Estágios e operação do equipamento
Se for tomada a decisão de fazer um esquema de aquecimento de dois andares para uma casa com suas próprias mãos, eles seguem estritamente a sequência de trabalho.
- Cálculo da necessidade de produção de calor dos radiadores para cada sala individual e a potência total. A informação é necessária para selecionar uma caldeira e o número de baterias. Eles levam em consideração a localização de portas e janelas em relação aos pontos cardeais, a área e o grau de isolamento do piso, paredes, pisos.
- Elaboração de projeto - geral e andar a andar, coordenação dos locais de instalação dos equipamentos de gás com a organização fornecedora. Alocação da energia elétrica necessária se a eletricidade for usada.
- Seleção e aquisição de caldeira, tubulações, trocadores de calor, componentes para montagem de um único sistema.
- Layout de pipelines.
- Montagem de um único circuito, crimpagem.
- Primeira inicialização e configuração, eliminação de vazamentos.
Durante a operação posterior no modo operacional, os seguintes tipos de trabalho são realizados:
- limpar todos os componentes de poeira e sujeira;
- eliminação oportuna de vazamentos;
- esvaziamento de radiadores quando a temperatura de dispositivos individuais cai;
- verificação da pressão, reabastecimento oportuno do refrigerante;
- manter o nível de líquido no sistema ao longo do ano, inclusive durante o período interfuel.
O conhecimento dos possíveis esquemas de equipamento de uma casa de dois pisos com aquecimento ajudará a fazer a escolha certa, a acompanhar a evolução dos trabalhos de instalação e, no futuro, a responder correctamente a eventuais avarias que possam surgir.
