Perché il riscaldamento dell'acqua è così popolare? Caratteristiche e schemi

Riscaldamento dell'acqua - tecnologia di riscaldamento degli edifici residenziali con fluido termovettoreL'energia termica viene trasferita nell'ambiente tramite radiatori, valvole termostatiche e convettori.

Per riscaldare l'edificio installare dei registratori di cassa in ogni stanza.

Quando il riscaldamento dell'acqua è in funzione, il liquido refrigerante viene riscaldato nella caldaia di riscaldamento e scorre attraverso i tubi nelle stanze, dove cede calore e, già raffreddato, ritorna alla caldaia, entrando in un nuovo ciclo.

Questo il processo si ripete costantemente e riscalda gli ambienti.

Classificazione degli impianti di riscaldamento dell'acqua in base al principio di funzionamento

Il principio di funzionamento prevede il riscaldamento tramite circolazione naturale e forzata del liquido refrigerante.

Con circolazione naturale

Utilizzato per riscaldare una piccola casa. Il refrigerante scorre attraverso tubi. grazie alla convezione naturale.

Foto 1. Schema di un impianto di riscaldamento dell'acqua a circolazione naturale. Le tubazioni devono essere installate con una leggera pendenza.

Secondo le leggi della fisica, il liquido caldo sale. L'acqua, riscaldandosi nella caldaia, sale, per poi scendere lungo le tubazioni fino all'ultimo radiatore dell'impianto. Raffreddandosi, l'acqua entra nel tubo di ritorno e torna alla caldaia.

L'utilizzo di sistemi a circolazione naturale richiede la creazione di una pendenza, che semplifica la movimentazione del refrigerante. La lunghezza del tubo orizzontale non può superare i 30 metri — la distanza tra il radiatore più esterno dell'impianto e la caldaia.

Tali sistemi sono interessanti perché sono economici, non è necessario acquistare attrezzature aggiuntive e non fanno quasi rumore quando funzionano. Lo svantaggio è che i tubi devono avere un diametro ampio e essere posati il ​​più uniformemente possibile (non hanno quasi nessuna pressione di raffreddamento). È impossibile riscaldare un edificio di grandi dimensioni.

Circuito a circolazione forzata

Lo schema che utilizza una pompa è più complesso. In questo caso, oltre alle batterie di riscaldamento, viene installata una pompa di circolazione che sposta il refrigerante attraverso il sistema di riscaldamento. In esso la pressione è maggiore, quindi:

• È possibile posare tubi con curve.
• È più facile riscaldare edifici di grandi dimensioni (anche quelli con più piani).
• Sono adatti tubi di piccolo diametro.

Foto 2. Schema di un impianto di riscaldamento a circolazione forzata. Una pompa viene utilizzata per spostare il refrigerante attraverso le tubazioni.

Spesso questi sistemi vengono resi chiusi, che impedisce all'aria di entrare nei dispositivi di riscaldamento e nel liquido di raffreddamento: la presenza di ossigeno provoca la corrosione dei metalli. In un sistema di questo tipo, sono necessari vasi di espansione chiusi, dotati di valvole di sicurezza e dispositivi di sfiato. Riscaldano un'abitazione di qualsiasi dimensione e sono più affidabili nel funzionamento.

Metodi di installazione

Per una piccola casa composta da da 2-3 stanze, loro usano tubo singolo Sistema. Il refrigerante attraversa sequenzialmente tutte le batterie, raggiunge l'ultimo punto e ritorna alla caldaia attraverso il tubo di ritorno. Le batterie sono collegate dal basso. Lo svantaggio è che i locali più distanti vengono riscaldati peggio, poiché il refrigerante fornito è già leggermente raffreddato.

Più perfetto due tubi Sistemi a pavimento: un tubo viene posato fino al radiatore più lontano e da questo si diramano le tubazioni verso gli altri radiatori. Il refrigerante all'uscita dei radiatori entra nel tubo di ritorno e si dirige verso la caldaia. Questo schema riscalda uniformemente tutti gli ambienti e consente di spegnere i radiatori non necessari, ma lo svantaggio principale è la complessità dell'installazione.

Riscaldamento del collettore

Lo svantaggio principale di un sistema a uno o due tubi è il rapido raffreddamento del liquido di raffreddamento, al collezionista sistemi di connessione questo svantaggio non esiste.

Foto 3. Sistema di riscaldamento a collettore d'acqua. Viene utilizzata un'unità di distribuzione speciale.

L'elemento principale e la base del riscaldamento del collettore è unità di distribuzione speciale, Comunemente chiamato "pettine". Raccordi idraulici speciali necessari per distribuire il refrigerante attraverso condotte separate e anelli indipendenti, una pompa di circolazione, dispositivi di sicurezza e un vaso di espansione.

Gruppo collettore per due tubi sistemi di riscaldamento è composto da 2 parti:

• Ingresso - è collegato al dispositivo di riscaldamento, dove riceve e distribuisce il refrigerante caldo attraverso i circuiti.
• Giorno libero — collegati alle tubazioni di ritorno dei circuiti, necessari per raccogliere il liquido refrigerante raffreddato e alimentarlo alla caldaia.

La differenza principale del sistema a collettori è che ogni batteria della casa è collegata in modo indipendente, il che consente di regolare la temperatura di ciascuna o di spegnerla. A volte viene utilizzato il cablaggio misto: più circuiti sono collegati indipendentemente al collettore, ma all'interno del circuito le batterie sono collegate in serie.

Il liquido refrigerante cede calore ai radiatori con perdite minime, aumentando l'efficienza di questo sistema, che consente di utilizzare una caldaia meno potente e di consumare meno carburante.

Ma anche un sistema di riscaldamento a collettore non è privo di svantaggi, tra cui:

• Consumo tubi. Richiederà una spesa 2-3 volte più tubi rispetto al collegamento in serie delle batterie.
• Necessità installazioni circolazione pompe. Richiede una maggiore pressione nel sistema.
• Dipendenza energetica. Non utilizzare in luoghi in cui l'alimentazione elettrica potrebbe interrompersi.

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Progetto

Anche programmi creati appositamente, non sarà in grado di calcolare correttamente i parametri dell'impianto di riscaldamento a causa della mancanza di dati necessari.

Calcolo delle perdite di calore reali

Il primo è calcolare la dispersione termica dell'edificio. Il calcolo è effettuato dal valore massimo in questa regione — quanto calore può perdere una casa o un appartamento quando all'esterno si registrano le temperature più fredde possibili.

Calcolo della dispersione termica di una stanza

Per effettuare il calcolo sono necessari i seguenti dati:

• Superficie dei locali (può essere trovato sulla planimetria).
• La stanza si affaccia sulla strada attraverso una o più pareti o trovarsi al centro dell'edificio.
• Considerare la posizione dell'edificio rispetto ai punti cardinali. Il sole non riscalda il lato nord, ma riscalda quello sud quasi tutto il giorno.
• Ogni regione ha le sue direzioni del vento.La rosa dei venti indica da quale direzione soffia più spesso il vento (cerca su Internet).
• Ogni regione ha i suoi indicatori di temperatura. durante il periodo più freddo (i dati sono disponibili su Internet e in SNiP).
• Le pareti esterne sono isolato o non isolato.
• Succede sotto il pavimento terreno semplice, stanze isolate e non isolate.
• Tieni presente che che si trova sopra la stanza.
• Gran parte del calore si disperde attraverso le finestre. (a seconda del design, della quantità e della superficie).
• Porte d'ingresso - una scappatoia per la perdita di energia termica.

Secondo le misurazioni calcolare l'area delle chiusure esterne per ogni stanza, e sono utilizzati nella formula per il calcolo della dispersione termica totale. Anche il valore di sarà utile in questo caso. R, che si calcola dividendo lo spessore della parete per il coefficiente di dispersione termica del materiale da costruzione utilizzato (per le nuove finestre in metallo-plastica R L'azienda che ha installato le finestre può fornirvelo).

Le perdite di calore in inverno sono costituite da 2 parti:

• Perdite attraverso le pareti esterne.
• Perdite dovute al riscaldamento dell'aria di ventilazione.

La formula di base per calcolare i costi dell'energia termica è la seguente:

Q = 1/R x (tв - tн) x S x (1+ ∑β). In cui:

• Q — perdite di energia termica, W;
• R — resistenza alla temperatura del materiale della parete, m²°С/W;
• S — superficie della parete, m²;
• TV — temperatura dell'aria interna, °C;
• tn — temperatura esterna minima, °C;
• beta — possibili ulteriori perdite di calore dovute alla posizione dell'edificio.

Se il muro è stato costruito utilizzando 2 materiali diversi, quindi si calcola la loro resistenza termica per entrambi e si somma il risultato. La temperatura esterna all'edificio viene selezionata sia in base agli standard che in base alle proprie osservazioni, e quella interna ai locali a piacere. Perdite di calore aggiuntive - coefficienti speciali:

• se parte del tetto o del muro dell'edificio è rivolta a nord, allora β = 0,1;
• se il muro è rivolto a ovest o a sud-est, β = 0,05;
• β = 0, guardando verso sud.

Tipi di caldaie per riscaldamento in base al tipo di combustibile

Più grande è la casa, più potente deve essere la caldaia da installare.

Per calcolare devi sapere che per 10 m² sarà richiesta l'area 1 kW calore (se i soffitti della stanza non superiore a 3 m). Ma ogni regione ha le sue peculiarità. Gli SNiP presentano coefficienti climatici specifici.

Le caldaie per il riscaldamento si dividono in tipologie: Combustibile liquido e solido, elettrico, gas. Se l'edificio è alimentato a gas, non c'è bisogno di un combustibile migliore. Altre opzioni dovrebbero essere valutate tenendo conto della fattibilità economica. In caso di problemi con l'elettricità, è meglio scegliere una caldaia a combustibile solido.

Foto 4. Caldaia a gas murale con vaso di espansione, collegata tramite tubi all'impianto di riscaldamento dell'acqua.

Tubi

Nell'impianto di riscaldamento, installare solo tubi in plastica resistenti al calore, in grado di sopportare alte temperature. I diametri dei tubi vengono selezionati dopo aver calcolato l'intero sistema, ma non meno di 40 mmPer il collegamento alle batterie utilizzare un diametro di 20-25 mm.

Radiatori

Attualmente l'industria offre 4 tipi di batterie:

• Ghisa.
• Acciaio (ce ne sono sia a pannelli che tubolari).
• Alluminio.
• Bimetallico (tubi in acciaio posizionati all'interno, ricoperti di alluminio sulla parte superiore).

Ogni specie ha i suoi pro e contro. Per esempio, ghisa Si riscaldano lentamente, ma impiegano anche molto tempo per raffreddarsi.

Realizzato in alluminio si riscaldano rapidamente e trasmettono l'energia termica meglio di altri, ma soffrono molto di corrosione. L'opzione migliore è utilizzare batterie in acciaio o bimetalliche.

È importante calcolare il numero di sezioni necessarie per la stanza.La quantità di energia termica che entra nella stanza dipende direttamente da questo. Per farlo, è necessario conoscere la superficie totale, la quantità di calore che una sezione può emettere e tenere conto della percentuale di calore emesso e della superficie della stanza.

Vaso di espansione

La scelta del volume e del tipo di vaso di espansione è un momento importante dell'installazione dell'impianto di riscaldamento. Il suo scopo è compensare l'aumento del volume d'acqua dovuto al riscaldamento, inoltre serve a rimuovere l'aria.

Esistono vasi di espansione aperti e chiusi. Aprire — un semplice contenitore con apertura superiore. Viene montato nel punto più alto del sistema. L'acqua evapora attraverso l'apertura superiore e deve essere rifornito periodicamente. Chiuso — un contenitore sigillato con una membrana di gomma installata all'interno, che serve a creare pressione nelle tubazioni. Il modello chiuso è più spesso utilizzato negli impianti con pompa di circolazione.

Il vaso di espansione deve essere in grado di ospitare Il 15% del refrigerante versato nel sistema. Il volume del liquido contenuto nella caldaia è riportato sul passaporto. La cosa più difficile è scoprire la quantità di refrigerante presente nei tubi; questa deve essere calcolata utilizzando la formula per il calcolo del volume del cilindro, tenendo conto del diametro e della lunghezza totale dei tubi.

Pompa di circolazione

Un tale dispositivo è necessario per il riscaldamento a circolazione forzata. Grazie ad esso si crea pressione all'interno dei tubi, aumentando la velocità di movimento del liquido refrigerante.

La caratteristica principale della pompa è la produttività. La formula utilizzata per il calcolo è: Q = N/1,16 x (tout - tin), in cui:

• 1.16 — coefficiente di capacità termica dell'acqua;
• tuttofare e scatola — letture della temperatura all'ingresso e all'uscita della caldaia;
• N — indica la potenza del generatore.

differenza di temperatura — una caratteristica che deve essere misurata. Ma questo non può essere fatto finché il sistema non è in funzione. Per questo motivo, vengono utilizzati dati medi.

Caratteristiche dell'utilizzo di un sistema idrico per il riscaldamento di un appartamento

Vantaggi di un sistema autonomo:

• Puoi accendere il riscaldamento della tua casa in qualsiasi momento, e non solo durante la stagione del riscaldamento.
• Supportato temperatura confortevole nelle stanze, cosa difficile quando si usa il riscaldamento centralizzato.
• Riscaldamento facile da personalizzare, ad esempio, no, non ha senso accendere la caldaia alla massima potenza se gli inquilini se ne sono andati da un po'.
• Nel periodo estivo si paga anche la quota per il riscaldamento centralizzato, con riscaldamento autonomo, dovrai pagare solo in base al contatore (elettrico o a gas).

Contro:

• I lavori devono essere eseguiti nel rispetto della legge., ricostruzione non autorizzata, non ti esonera dal pagamento delle bollette e comporta una sanzione amministrativa.
• Bisogno di trovare un luogo con buona ventilazione per l'installazione delle apparecchiature.
• Installazione del sistema deve essere eseguito da professionisti.
• Spese per pratiche burocratiche, e per l'acquisto di elementi riscaldanti autonomi.
• Ogni responsabilità ricade sul proprietario dell'immobile. Il funzionamento delle apparecchiature sarà monitorato da organizzazioni specializzate.

Video utile

Guarda un video che confronta i sistemi di riscaldamento dell'acqua a circolazione naturale e forzata.

Vale la pena installare un proprio impianto di riscaldamento?

I sistemi di riscaldamento variano in termini di costi delle apparecchiature ed efficienza operativa. Hanno una cosa in comune: la progettazione del riscaldamento richiederà calcoli precisi E selezione dell'attrezzatura adatta, che deve comunque essere installato correttamente. Ma il riscaldamento autonomo ti garantirà vantaggi economici.