Por que o aquecimento de água é tão popular? Suas características e esquemas

Aquecimento de água - tecnologia de aquecimento de edifícios residenciais com transportador de calor líquidoA energia térmica é transferida para o ambiente por radiadores, registros de tubos e convectores.

Para aquecimento do edifício instalar caixas registradoras em cada cômodo.

Quando o aquecimento de água está em funcionamento, o líquido refrigerante é aquecido na caldeira de aquecimento e flui através de tubulações para os ambientes, onde libera calor e, já resfriado, retorna à caldeira, entrando em um novo ciclo.

Esse o processo é repetido constantemente e aquece os cômodos.

Classificação dos sistemas de aquecimento de água por princípio de funcionamento

De acordo com o princípio de funcionamento, o aquecimento tem circulação natural e forçada do refrigerante.

Com circulação natural

Usado para aquecer uma casa pequena. O refrigerante circula através de tubos graças à convecção natural.

Foto 1. Esquema de um sistema de aquecimento de água com circulação natural. Os tubos devem ser instalados com ligeira inclinação.

De acordo com as leis da física, o líquido quente sobe. A água, aquecida na caldeira, sobe e desce pelos canos até o último radiador do sistema. Ao esfriar, a água entra pelo cano de retorno e retorna à caldeira.

A utilização de sistemas que operam com circulação natural requer a criação de um declive - isso simplifica o movimento do refrigerante. O comprimento do tubo horizontal não pode exceder 30 metros — a distância do radiador mais externo do sistema até a caldeira.

Esses sistemas são atraentes porque são baratos, não exigem equipamentos adicionais e quase não fazem barulho ao funcionar. A desvantagem é que os tubos precisam ter um diâmetro grande e ser colocados o mais uniformemente possível (eles quase não têm pressão de refrigeração). É impossível aquecer um edifício grande.

Circuito de circulação forçada

O esquema com bomba é mais complexo. Aqui, além das baterias de aquecimento, é instalada uma bomba de circulação, que movimenta o líquido de arrefecimento pelo sistema de aquecimento. A pressão é maior nele, portanto:

• É possível instalar tubos com curvas.
• É mais fácil aquecer edifícios grandes (mesmo aqueles com vários andares).
• Tubos de pequeno diâmetro são adequados.

Foto 2. Diagrama de um sistema de aquecimento com circulação forçada. Uma bomba é usada para mover o líquido de arrefecimento através dos tubos.

Muitas vezes, esses sistemas são fechados, que impede a entrada de ar nos dispositivos de aquecimento e no líquido de arrefecimento - a presença de oxigênio leva à corrosão do metal. Nesse sistema, são necessários tanques de expansão fechados, complementados com válvulas de segurança e dispositivos de liberação de ar. Eles aquecem uma casa de qualquer tamanho e são mais confiáveis ​​em operação.

Métodos de instalação

Para uma pequena casa composta por de 2 a 3 quartos, eles usam tubo único sistema. O líquido de arrefecimento se move sequencialmente por todas as baterias, chega ao último ponto e retorna pela tubulação de retorno para a caldeira. As baterias são conectadas por baixo. A desvantagem é que os cômodos mais distantes são mais aquecidos, pois o líquido de arrefecimento fornecido a eles já está ligeiramente resfriado.

Mais perfeito dois tubos Sistemas - um tubo é instalado no radiador mais distante e dele são feitas ramificações para os outros radiadores. O líquido de arrefecimento na saída dos radiadores entra no tubo de retorno e se move para a caldeira. Este esquema aquece uniformemente todos os cômodos e permite desligar radiadores desnecessários, mas a principal desvantagem é a complexidade da instalação.

Aquecimento do coletor

A principal desvantagem de um sistema de um e dois tubos é o resfriamento rápido do refrigerante, no coletor sistemas de conexão essa desvantagem não existe.

Foto 3. Sistema de aquecimento por coletor de água. Utiliza-se uma unidade de distribuição especial.

O elemento principal e a base do aquecimento do coletor é unidade de distribuição especial, popularmente chamado de pente. Conexões hidráulicas especiais necessárias para distribuir o líquido de arrefecimento por redes separadas e anéis independentes, uma bomba de circulação, dispositivos de segurança e um tanque de expansão.

Unidade coletora para dois tubos sistemas de aquecimento consiste em 2 partes:

• Entrada - é conectado ao dispositivo de aquecimento, onde recebe e distribui o líquido refrigerante quente pelos circuitos.
• Folga — conectado aos tubos de retorno dos circuitos, necessário para coletar o líquido de arrefecimento resfriado e alimentá-lo na caldeira.

A principal diferença do sistema coletor é que cada bateria da casa é conectada de forma independente, o que permite regular a temperatura de cada uma delas ou desligá-la. Às vezes, é usada fiação mista: vários circuitos são conectados independentemente ao coletor, mas dentro do circuito as baterias são conectadas em série.

O líquido de arrefecimento entrega calor aos radiadores com perdas mínimas, a eficiência deste sistema aumenta, o que permite utilizar uma caldeira com menor potência e consumindo menos combustível.

Mas também um sistema de aquecimento de coletor não está isento de desvantagens, entre elas:

• Consumo tubos. Isso exigirá gastos 2-3 vezes mais tubo do que ao conectar baterias em série.
• Necessidade instalações circulação bombas. Requer aumento de pressão no sistema.
• Dependência energética. Não utilize onde o fornecimento de energia possa ser interrompido.

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Como fazer você mesmo o aquecimento de água

Sistemas de aquecimento doméstico independentes, mais econômico que o central aquecimento. É possível construir um sistema com tubulação superior ou inferior, utilizando diferentes tipos de fluido de aquecimento – a água é considerada a mais barata.

Projeto

Até programas especialmente criados, não será capaz de calcular corretamente os parâmetros do sistema de aquecimento devido à falta de dados necessários.

Cálculo de perdas reais de calor

O primeiro é calcular a perda de calor do edifício. O cálculo é feito pelo valor máximo nesta região — quanta perda de calor uma casa ou apartamento pode ter quando as temperaturas mais baixas possíveis estão lá fora.

Cálculo da perda de calor de uma sala

Para calcular, são necessários os seguintes dados:

• Área das instalações (pode ser encontrado no plano).
• O quarto fica de frente para a rua através de uma ou mais paredes ou estar no meio do edifício.
• Considere a localização do edifício em relação aos pontos cardeais. O sol não aquece o lado norte, mas aquece o lado sul quase o dia todo.
• Cada região tem suas próprias direções de vento.. A rosa dos ventos indica de que direção o vento sopra com mais frequência (pesquise na Internet).
• Cada região tem seus próprios indicadores de temperatura. durante o período mais frio (os dados estão disponíveis na Internet e em SNiPs).
• As paredes externas são isolados ou não isolados.
• Acontece debaixo do chão solo simples, cômodos isolados e não isolados.
• Leve em consideração, que está localizado acima da sala.
• Muito calor é perdido pelas janelas. (dependendo do seu desenho, quantidade e área).
• Portas de entrada - uma brecha para a perda de energia térmica.

De acordo com as medições calcular a área dos fechamentos externos de cada cômodo, e são usados ​​na fórmula para calcular a perda total de calor. O valor de também será útil aqui. R, que é calculado dividindo a espessura da parede pelo coeficiente de perda de calor do material de construção utilizado nela (para novas janelas de metal-plástico R A empresa que instalou as janelas pode lhe fornecer isso).

As perdas de calor no inverno consistem em 2 partes:

• Perdas através de paredes externas.
• Perdas gastas no aquecimento do ar de ventilação.

A fórmula básica para calcular os custos de energia térmica é assim:

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

• P — perdas de energia térmica, W;
• R — resistência à temperatura do material da parede, m²°С/W;
• S — área da parede, m²;
• TV — temperatura do ar interno, °C;
• tн — temperatura externa mínima, °C;
• β — perdas adicionais de calor são possíveis devido à localização do edifício.

Se a parede foi construída usando 2 materiais diferentes, então a resistência térmica de ambos é calculada e o resultado é somado. A temperatura externa do edifício é selecionada de acordo com as normas e suas observações, e a interna, conforme desejado. Perdas de calor adicionais - coeficientes especiais:

• se parte do telhado ou da parede do edifício estiver voltada para o norte, então β = 0,1;
• se a parede estiver voltada para oeste ou sudeste, β = 0,05;
• β = 0, olhando para o sul.

Tipos de caldeiras de aquecimento por tipo de combustível

Quanto maior for a sua casa, mais potente será a caldeira que você precisará instalar.

Para calcular você precisa saber que por 10 m² área será necessária 1 kW calor (se os tetos da sala não superior a 3 m). Mas diferentes regiões têm suas próprias peculiaridades. Existem coeficientes climáticos específicos nos SNiPs.

As caldeiras de aquecimento são divididas em tipos: Combustível líquido e sólido, elétrico, gás. Se o edifício tiver gás, não há necessidade de um combustível melhor. Outras opções devem ser consideradas, levando em consideração a viabilidade econômica. Se houver problemas com eletricidade, é melhor escolher uma caldeira de combustível sólido.

Foto 4. Caldeira a gás de parede com tanque de expansão, conectada por tubos ao sistema de aquecimento de água.

Tubos

No sistema de aquecimento, instale apenas tubos de plástico resistentes ao calor que suportem altas temperaturas. Os diâmetros dos tubos são selecionados após o cálculo de todo o sistema, mas não inferior a 40 mm. Para conexão com baterias use um diâmetro de 20-25 mm.

Radiadores

Atualmente a indústria oferece 4 tipos de baterias:

• Ferro fundido.
• Aço (há painéis e tubulares).
• Alumínio.
• Bimetálico (tubos de aço localizados internamente, revestidos com alumínio na parte superior).

Cada espécie tem seus prós e contras. Por exemplo, ferro fundido Eles esquentam lentamente, mas também demoram muito para esfriar.

Feito de alumínio aquecem rapidamente e transmitem energia térmica melhor que os outros, mas sofrem muito com a corrosão. A melhor opção é usar baterias de aço ou bimetálicas.

É importante calcular o número necessário de seções para a sala.A quantidade de energia térmica que entra diretamente no ambiente depende disso. Para isso, é preciso saber a área total, a quantidade de calor que uma seção pode emitir e levar em consideração a proporção da saída de calor e a área do ambiente.

Tanque de expansão

A escolha do volume e do tipo de tanque de expansão é um momento importante na instalação do sistema de aquecimento. Sua finalidade é compensar o aumento do volume de água devido ao aquecimento, além de servir para remover o ar.

Existem tanques de expansão abertos e fechados. Abrir — um recipiente simples com a parte superior aberta. Ele é montado no ponto mais alto do sistema. A água evapora pela parte superior aberta e precisa ser reabastecida periodicamente. Fechado — um recipiente selado com uma membrana de borracha instalada em seu interior, que serve para criar pressão nas tubulações. O modelo fechado é mais frequentemente utilizado em sistemas com bomba de circulação.

O tanque de expansão deve ser capaz de acomodar 15% do líquido de arrefecimento despejado no sistema. O volume de líquido contido na caldeira pode ser encontrado no passaporte. O mais difícil é descobrir a quantidade de líquido de arrefecimento nos tubos; este deve ser calculado usando a fórmula para calcular o volume do cilindro, levando em consideração o diâmetro e o comprimento total dos tubos.

Bomba de circulação

Tal dispositivo é necessário para aquecimento com circulação forçada. Graças a ela, surge pressão dentro dos tubos, aumentando a velocidade de movimento do líquido de arrefecimento.

A principal característica da bomba é a produtividade. A fórmula utilizada para o cálculo é: Q = N/1,16 x (tout - tin), em que:

• 1.16 — coeficiente de capacidade calorífica da água;
• tout e tin — leituras de temperatura na entrada e na saída da caldeira;
• N — indica a potência do gerador.

Diferença de temperatura — uma característica que precisa ser medida. Mas isso não pode ser feito até que o sistema esteja em execução. Por esse motivo, são utilizados dados médios.

Características do uso de um sistema de água como aquecimento em um apartamento

Vantagens de um sistema autônomo:

• Você pode ligar o aquecimento da sua casa a qualquer hora, e não apenas durante a estação de aquecimento.
• Suportado temperatura confortável nos quartos, o que é difícil quando se utiliza aquecimento central.
• Aquecimento fácil de personalizar, por exemplo, não, não faz sentido ligar a caldeira na potência máxima se os moradores já saíram por um tempo.
• A taxa de aquecimento central também é cobrada no verão, com aquecimento autônomo, você só terá que pagar de acordo com o medidor (elétrico ou a gás).

Contras:

• O trabalho deve ser realizado de acordo com a lei., reconstrução não autorizada, não o isentará do pagamento de contas de serviços públicos e ameaça com uma multa administrativa.
• Precisa encontrar um lugar com boa ventilação para instalação de equipamentos.
• Instalação do sistema deve ser realizado por profissionais.
• Despesas com papelada, e para a aquisição de elementos de aquecimento autônomos.
• Toda a responsabilidade recai sobre o proprietário do imóvel. O funcionamento dos equipamentos será monitorado por organizações especializadas.

Vídeo útil

Assista a um vídeo comparando sistemas de aquecimento de água por circulação natural e forçada.

Vale a pena instalar seu próprio aquecimento?

Os sistemas de aquecimento variam em termos de custo de equipamento e eficiência operacional. Eles têm uma coisa em comum: o projeto de aquecimento exigirá cálculos precisos E seleção de equipamento adequado, que ainda precisa ser instalado corretamente. Mas seu próprio aquecimento certamente lhe trará benefícios econômicos.