Principio de funcionamiento y esquema de calefacción para una casa particular con circulación natural: características de cálculo
La circulación natural es el flujo del refrigerante en el sistema de calefacción. por gravedad, sin que funcione la bomba de circulación.
Semejante El movimiento es generado por las fuerzas de la gravedad debido a la propiedad del líquido de expandirse cuando se calienta.
La gravedad natural permite el calentamiento. Trabajar sin bomba y sin costes adicionales de electricidadEn modo autónomo. ¿De qué está hecho un sistema de calentamiento por gravedad y cómo funciona?
Contenido
- El principio de la circulación natural
- Ventajas y desventajas
- Características de la construcción
- Esquema de un sistema de calefacción de un solo tubo en un edificio privado
- Sistema de calefacción de dos tubos en una casa de dos plantas.
- Vídeo útil
- Sistema de un solo tubo o de dos tubos: ¿cuál es mejor?
- Comentarios (1 opinión)
El principio de la circulación natural
Cuando se calienta en una caldera El agua se expande y se vuelve más ligera., se eleva y deja espacio para la entrada de líquido enfriado.
En su lugar, el agua enfriada entra en la caldera. Agua del circuito de calefacción: la que ha pasado por los radiadores, cedido parte del calor al espacio circundante y se ha enfriado. Tiene un coeficiente de expansión más bajo, mayor densidad y mayor peso.
El agua enfriada desplaza el agua calentada de la caldera. Esto crea una circulación constante de líquido en el sistema de calefacción, denominada circulación natural del refrigerante en el circuito.
La velocidad del movimiento del agua por gravedad depende de varios factores:
- la diferencia de temperatura entre la entrada y la salida de la caldera – forma la presión gravitacional del líquido;
- diámetro de los pasajes internos en el sistema de calefacción – puede reducir el caudal;
- movimiento indirecto del refrigerante en el sistema – ángulos, giros, estrechamiento del diámetro interior de tuberías o emisores – reducen la presión del agua y ralentizan su flujo.
Ventajas y desventajas
La circulación natural del refrigerante en una vivienda particular ofrece ventajas innegables en términos de autonomía y bajo coste de funcionamiento. Pero también... acompañado de desventajas, con los que hay que lidiar a la hora de organizarlo.
Ventajas del flujo por gravedad:
- Funcionamiento autónomo de la calefacción, independientemente de la disponibilidad de electricidad.
- Precio asequible, una de las opciones más económicas para organizar un sistema.
- Durabilidad – el uso de radiadores de hierro fundido y tuberías de hierro fundido de gran sección garantiza la calefacción a largo plazo de una casa de dos plantas durante 40-50 años o más.
Defectos:
- El sistema de calefacción parece voluminoso. - grandes tuberías a lo largo de las paredes, radiadores de hierro fundido.
- No es posible utilizar termostatos.
- Al instalar un colector de distribución en el ático Es necesario un buen aislamiento térmico – para evitar el enfriamiento y la congelación del agua.
- En las tuberías del ático y del sótano se producen pérdidas de calor bastante grandes. Esto supone un aumento de los costes de calefacción de la casa.
Características de la construcción
Organizar el movimiento del líquido por gravedad. Haz lo siguiente:
- La caldera de calefacción se coloca lo más bajo posible: en el primer piso o en el sótano. El colector de distribución se eleva más alto: hasta el techo o hasta el ático del edificio.
De esta manera, el agua alcanza la altura máxima permitida para un edificio determinado, lo que genera la máxima presión gravitacional posible del refrigerante en las tuberías.
- Instalan dispositivos con amplias aberturas internas. Tubos de gran diámetro – no menos de 40 mm de sección transversal. Los radiadores con un paso interno amplio son baterías tradicionales de hierro fundido. Si es necesario instalar dispositivos de cierre, se instalan válvulas de bola que, en posición abierta, reducen al mínimo la holgura interna.
- Las tuberías se colocan con un número mínimo de vueltas., ángulos, sin bobinas y sin espirales.
- Las líneas de suministro y retorno están dispuestas en ángulo.
¡Atención! Los principios enumerados anteriormente nos permiten organizar presión natural del agua y su movimiento a la velocidad requerida.
Elementos de un sistema de flujo por gravedad: en qué consiste
Vamos a enumerarlos dispositivos, a partir del cual se ensambla un sistema de calentamiento por gravedad:
- Caldera de calefacción – puede funcionar con distintos tipos de combustible: gas, madera, carbón, electricidad.
- Radiadores – dispositivos de calefacción directa: irradian calor al espacio de la habitación.
- Tubería principal de suministro y retorno.
- Colector de distribución Se encuentra encima de la caldera. El agua calentada en la caldera entra en ella y se distribuye a la tubería principal.
- Tanque de expansión Para el almacenamiento temporal del refrigerante, que se expande y aumenta de volumen al calentarse. Se ubica en el punto más alto del sistema y es de forma abierta.
- válvulas de bola rotativas – en la entrada y salida de los radiadores de calefacción.
- grifo de desagüe de agua (también bola) – en el punto más bajo del sistema.
Veamos ahora con más detalle cómo se garantiza la máxima presión posible.
Pendiente de la tubería
Para la circulación natural del refrigerante, se toman diversas medidas para facilitar su movimiento dentro de los radiadores y tuberías. Una de ellas es Colocación de tuberías de suministro y retorno con una ligera pendiente. Se selecciona el tamaño de la pendiente - 2-3° por metro lineal.
Los grados de pendiente especificados no alteran visualmente la geometría del tendido de tuberías, sino que garantizan el movimiento del agua por gravedad. Además, permiten drenar el líquido del sistema si es necesario reemplazar la batería o repararla.
Presión gravitacional
La presión de gravedad surge como una diferencia en la presión del agua en diferentes segmentos de una tubería.
En un sistema con movimiento natural del refrigerante, se crea presión gravitacional Calentar agua y elevarla hasta la altura del ático. o el segundo piso de la casa. Esto garantiza el flujo por gravedad y el funcionamiento de la calefacción.
Magnitud de la presión gravitacional determinado por la altura del ascensor agua y la diferencia de temperatura.
¡Atención! Cómo calentamiento más fuerte refrigerante en la caldera, Cuanto mayor sea la diferencia de presión, y más rápido se moverá el agua por las tuberías.
Posibles obstáculos
Para garantizar una circulación natural efectiva, intentan reducir el número de factores que interfieren con la presión gravitacional.
El plan se está organizando con un número mínimo de curvas y vueltas. En lugar de doblar las tuberías en ángulos rectos, se realizan giros suaves siempre que sea posible. Para evitar que el agua encuentre obstáculos, se eliminan. estrechamiento de lúmenes y válvulas.
Las secciones internas de los radiadores deben ser lo suficientemente grandes. La consecuencia de aberturas anchas es... aumento del volumen de refrigerante, así como la inercia del sistema de calefacción.
Esquema de un sistema de calefacción de un solo tubo en un edificio privado
Un sistema monotubo es la forma más sencilla y accesible de organizar la circulación natural del refrigerante en las tuberías. Funciona según el principio Movimiento del agua por gravedad cuando se calienta en una caldera. El flujo del refrigerante dentro de la tubería principal, pasando sucesivamente por todos los radiadores del sistema. La tubería principal de calefacción comienza y termina en la caldera.
Hay dos opciones Conexión en serie de baterías en un circuito monotubo:
- La carretera pasa directamente a través de cada radiador de la habitación.
- La carretera pasa Al lado de las baterías, En este caso, un ramal que suministra agua caliente sale de él delante de cada radiador. A continuación, el refrigerante enfriado se descarga desde los radiadores a la línea principal.
Foto 1. La esencia de un sistema de calefacción monotubo es el movimiento del agua por gravedad cuando la caldera se calienta.
En ambos esquemas El agua se enfría gradualmente, pasando del primer radiador al último. Por eso, las primeras baterías del circuito estarán significativamente más calientes que las últimas. Al mismo tiempo... en el primer diagrama La diferencia de temperatura entre el líquido del primer y el último radiador será mayor que en el segundo. Por lo tanto segundo esquema garantiza un calentamiento más uniforme de todas las habitaciones.
¡Referencia! El segundo diagrama tiene más ángulos., giros que reducen la presión hidrodinámica y complican el movimiento del refrigerante.
Ventajas de un sistema monotubo con circulación natural:
- Fácil de instalar.
- El precio más asequible – la instalación es más barata que cualquier otro tipo de calefacción.
- Accesibilidad tecnológica Un sistema monotubo es más fácil de instalar que un sistema de calefacción de dos circuitos. Además, facilita la circulación natural del refrigerante en un sistema monotubo.
Sistema de calefacción de dos tubos en una casa de dos plantas.
Destaca el sistema de calefacción de dos tubos. la presencia de dos carreteras. El agua caliente sale de la caldera por una línea: la de alimentación. Y el agua fría entra en la caldera por otra línea: la de retorno.
El sistema de dos tubos tiene un mayor número de ángulos y curvas. En él Es más difícil organizar un flujo espontáneo Refrigerante. A menudo, debe integrarse en la bomba de circulación.
La principal ventaja de un sistema de dos tubos es Calefacción uniforme de todas las habitaciones. La desventaja es la reducción de la presión gravitacional y la dificultad de la circulación natural del líquido en las tuberías.
Foto 2. Un sistema de calefacción de dos tubos tiene dos líneas principales y un mayor número de ángulos y vueltas.
Para flujo por gravedad directo en un sistema de dos tuberías Se requiere alta temperatura Calentamiento del agua. Por lo tanto, dependiendo de su tamaño, el flujo por gravedad puede ser más o menos efectivo. Para el movimiento del refrigerante hacia el sistema principal... cortaron una bomba en un circuito paralelo. Para que no cree un obstáculo y permita el flujo natural.
Vídeo útil
El vídeo muestra uno de los sistemas de calefacción basados en el flujo de agua por gravedad en una casa de dos pisos.
Sistema de un solo tubo o de dos tubos: ¿cuál es mejor?
Para organizar la circulación natural del refrigerante. El sistema monotubo es la mejor opción conexiones. Crea una resistencia mínima al movimiento del agua y reduce ligeramente la presión. Su instalación es más sencilla que en un sistema de dos tuberías.
Tubo doble El sistema también puede ser con circulación natural. Sin embargo, su instalación... Requerirá conocimientos profesionales, cálculos y experiencia.
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