Quais são as vantagens de um sistema de aquecimento aberto? Diagrama de instalação e princípio de funcionamento
A principal diferença sistemas abertos ou gravitacionais (OS) dos fechados é que no OS o líquido de arrefecimento se comunica com o ar ao redor em um tanque de expansão aberto.
O refrigerante está no sistema sob pressão atmosférica, não há excesso de pressão.
Contente
Descrição de um sistema de aquecimento aberto: o que é
O circuito de aquecimento do SO é constituído por uma caldeira localizada no ponto mais baixo do edifício - em um porão ou poço.
Sai da caldeira riser vertical para fornecimento de refrigerante até o ponto mais alto do edifício (sótão ou loft), onde está localizado o tanque de expansão (TE).
A partir do RB, tubos horizontais com ligeira inclinação estendem-se ao longo do topo do edifício até aos montantes verticais, ao longo dos quais o líquido de arrefecimento é entregue aos radiadores.
Dos aparelhos de aquecimento, uma linha de retorno percorre a parte inferior do ambiente, também com uma ligeira inclinação em direção à caldeira.
Princípio de funcionamento
Esquematicamente, o circuito de aquecimento do sistema de aquecimento pode ser representado como um longo anel vertical. Um lado do anel – com água quente (tubulação de alimentação da caldeira para a RB), o outro lado - com água fria (tubo ascendente com retorno de radiadores). A densidade do líquido de arrefecimento quente é menor que a do frio - a água se expande quando aquecida.
Consequentemente, o peso da água e a pressão da coluna de água na parte fria do circuito serão maiores que o peso da água e a pressão da coluna no ramo quente.
De acordo com a lei dos vasos comunicantes, o líquido tenderá a equilibrar as pressões – para a transição de um ramo frio para um quente.
Como o circuito é um anel fechado, ocorre circulação ou fluxo de gravidade do refrigerante.
No SO, o princípio físico da circulação segue três características de design sistemas:
- O tubo de alimentação é isolado o máximo possível em toda a sua altura.
- A caldeira é colocada o mais baixo possível abaixo do último radiador.
- O circuito tem capacidade para liberação do excesso de volume de refrigerante aquecido. – tanque de expansão (para garantir densidade reduzida e baixa pressão da coluna de água no ramal aquecido).
Com circulação natural
O refrigerante se move durante a circulação natural sob a ação da pressão de circulação Pн (em mm de coluna de água):
Pн=H x (phol - pgor).
- N – diferença de altura entre a caldeira e o último radiador, m;
- phol — a densidade da água no tubo de retorno frio, kg/m³;
- pgor — densidade da água no tubo ascendente de fornecimento de água quente, kg/m³.
Durante a circulação ao longo do circuito, o líquido de arrefecimento gasta parte da pressão para vencer a resistência hidráulica das tubulações, radiadores e válvulas de corte. Portanto, ao projetar o sistema operacional, eles escolhem materiais com baixa resistência hidráulicapara que o seu total não exceda a pressão de projeto Pn(o sistema não estava bloqueado).
Importante! O líquido de arrefecimento do sistema de aquecimento contém ar, que é misturado no tanque de expansão. Para remover o ar, os tubos são feitos com uma inclinação não menos que 3–5 mm por metro linear de tubo.
Com circulação de uma bomba
Para aumentar a pressão natural, uma bomba de circulação é incluída no circuito de abastecimento de água.
Existe dois pontos de entrada da bomba para o sistema operacional existente:
- No tubo de retorno antes da caldeira. Neste caso, o tanque de expansão é reconectado ao tubo de retorno na frente da bomba (na zona de sucção).
- No tubo de alimentação superior imediatamente após o ponto de conexão do tanque de expansão.
Referência! O ponto de conexão da bomba está equipado ignorar com válvula de retenção de pétala.
Tubo único
É feito um sistema de tubo único com circulação natural somente com distribuição superior do líquido de arrefecimento.
Todos os radiadores no tubo ascendente de um sistema de aquecimento de tubo único são conectados em série – A saída de uma bateria é conectada à entrada de outra.
Prós:
- Pequeno número de tubos.
- Fácil de instalar.
Contras:
- Desequilíbrio do sistema - as baterias superiores são quentes, as inferiores são frias. Para equalizar o regime de temperatura, os radiadores inferiores são instalados com um grande número de seções.
- Incapacidade de realizar termorregulação devido à alta resistência das válvulas de controle.
Tubo duplo
O sistema de dois tubos é caracterizado pelo fato de que cada radiador é conectado dois canos: um fornece refrigerante quente do tubo de alimentação, o outro remove água resfriada para o tubo de retorno.
Vantagens de um sistema de dois tubos:
- Todas as baterias são balanceadas por temperatura.
- O radiador pode ser substituído sem desligar a caldeira.
Contras:
- Aumento do consumo de tubos.
- Instalação que exige muito trabalho.
Com alimentação superior
Água quente é fornecida da caldeira até o tubo vertical até o sótão ou sob o telhado, de onde é distribuído ao longo dos tubos horizontais para os ramais verticais do radiador (tanto de tubo único quanto de tubo duplo). Após passar pelos radiadores, o líquido de arrefecimento resfriado é coletado na linha de retorno e entra na caldeira.
Com alimentação inferior
Com alimentação inferior, o refrigerante aquecido entra nos ramos do radiador de baixo para cima. Os tubos de fornecimento e retorno são colocados um ao lado do outro no nível do chão.
Atenção! Este sistema não sobrecarrega a sala com uma abundância de tubos, mas requer instalação Guindastes Mayevsky para cada radiador liberar ar.
Vantagens:
- Fácil de instalar.
- Durabilidade.
- Não é necessária eletricidade para circulação.
- O sistema é auto-regulado – a velocidade do refrigerante depende da temperatura dos ambientes.
Imperfeições:
- Não é adequado para todos os quartos – é necessário um sótão onde o tanque de expansão é instalado e os tubos horizontais são colocados.
- Requer que a caldeira seja posicionada o mais baixo possível - em um poço ou porão.
- Aquecimento lento na inicialização.
- Aparência pouco apresentável (tubos de ferro de grande diâmetro, radiadores de ferro fundido).
- Pequeno raio de ação – não mais que 30 metros da caldeira.
- Incapacidade de usar anticongelante devido à toxicidade dos vapores evaporados.
Instalação de um sistema de aquecimento aberto: foto
Antes da instalação é necessário realizar cálculo de radiadores, cálculo hidráulico de pressão de circulação, desenvolva um diagrama de instalação e faça uma lista de materiais e componentes.
Foto 1. Caldeira de aquecimento a gás de piso na cor aço instalada em ambientes internos com todos os equipamentos.
O SO consiste nos seguintes elementos:
- Caldeira de aquecimento – gás ou combustível sólido.
- Tubos.
- Tanque de expansão.
- Radiadores.
- Acessórios (torneiras, tubulações de caldeira, válvulas).
- Bomba de circulação (opcional).
Foto 2. Uma bomba de circulação embutida nas tubulações aumenta a eficiência de todo o sistema de aquecimento.
Características de instalação:
- Declive do tubo leitos horizontais de alimentação e retorno - não menos que 3-5 mm por metro linear.
- Eles usam canos com um diâmetro de pelo menos 30 mm.
- O volume do tanque de expansão é 15% do volume total refrigerante.
Foto 3. Tanque de expansão feito de metal, montado sob o teto do sótão de uma casa particular.
Esquema
No diagrama, feito em uma escala conveniente em uma folha de papel milimetrado, deve ser especificado o seguinte:
- Dimensões dos cômodos onde estão localizadas as tubulações de esgoto.
- Diagrama de layout de tubulação.
- Localização de radiadores, caldeiras (garantindo a diferença de altura necessária entre a caldeira e os radiadores), tanque de expansão, conexões de tubulação.
- Dimensões de blanks de tubos.
- Elementos para fixação de tubos em elementos de construção.
Etapas de instalação:
- Prepare um conjunto de ferramentas necessárias (dependendo do material do tubo selecionado).
- Executar a instalação da caldeira e dos equipamentos da caldeira de acordo com o manual de operação da caldeira.
- Faça um tanque de expansão e instale-o no sótão.
- Instalação completa de um riser vertical.
- Instale radiadores nos cômodos.
- Executar a instalação final das tubulações, conectando todos os elementos do sistema.
- Realizar o isolamento térmico do tanque de expansão.
- Encha o sistema.
- Verifique se há vazamentos no sistema.
- Execute um teste.
Tanque de expansão para SO
Qualquer espaço aberto pode ser usado como tanque de expansão (TE). recipiente de metal caseiro ou um frasco com o volume necessário não menos que 15% do volume total de refrigerante no sistema.
O RB desempenha as seguintes funções:
- Serve como um tanque de reserva para armazenar o excesso de refrigerante, que surgem devido à expansão do líquido quando aquecido na caldeira.
- Fornece pressão atmosférica no sistema.
- É um elemento por onde saem bolhas de ar do sistema. A subida das bolhas de ar é garantida pela inclinação dos tubos.
Recomendações de instalação:
- Instalação de um riser vertical de uma caldeira comDeve ser feito de um tubo de aço com diâmetro de 40–50 mm.
- O tamanho dos tubos restantes - quanto maior, melhor (menor resistência hidráulica).
- É melhor usar radiadores de ferro fundido.
- Tentar minimizar o número de voltas da tubulação e válvulas de fechamento e controle.
- Aplicar somente Válvulas de esfera de passagem plena.
Características de instalação em uma casa particular
Antes de iniciar o trabalho, você deve se certificar de que a estrutura da casa atende requisitos de um sistema de gravidade:
- Área pequena (não mais que 150 m²).
- Disponibilidade de sótão.
- Possibilidade de instalação de caldeira baixa em relação ao último radiador.
O que fazer se a água do tanque ferver rapidamente?
Se você perceber que a água ferve rapidamente, é preciso concluir todo o procedimento o mais rápido possível. conjunto de ações para desligamento de emergência da caldeira (listados nas instruções de operação) para evitar danos ao equipamento.
Então você precisa descobrir os motivos.
Se a água ferveu quando a caldeira foi ligada pela primeira vez, é necessário verificar o cálculo hidráulico e a correta seleção e instalação de todos os elementos.
Se a água ferver após algum tempo de operação normal, os seguintes parâmetros devem ser verificados:
- nível do líquido de arrefecimento no sistema (necessidade de recarga);
- desempenho da caldeira;
- operação normal da válvula de retenção (se houver bomba com bypass);
- operação normal do tanque de expansão.
Vídeo útil
O vídeo mostra como funciona um sistema de aquecimento convencional de tubo único com circulação natural.
Barato, confiável e prático
O sistema operacional é fácil de operar e barato de instalar.
Para realizar a circulação em um sistema de gravidade, é necessário conhecer o princípio de seu funcionamento e ter um cálculo hidráulico preciso de todos os elementos, para o qual é recomendável entrar em contato com especialistas.
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