Esquema de calentamiento de agua: tipos de sistemas, tipos
El calentamiento de agua es el sistema de calefacción más eficiente y económico para la vivienda. Se han desarrollado varios esquemas de calentamiento de agua, y queremos considerar sus características, ventajas y características de operación en las condiciones de una casa privada.
Calentamiento con refrigerante liquido.
Información general
El indicador principal de la comodidad de cualquier vivienda es la temperatura del aire en ella, ya que una persona solo puede vivir en un rango de temperatura muy limitado. Sin embargo, en las latitudes continentales del hemisferio norte de nuestro planeta, el clima está lejos de este rango y las personas se ven obligadas a usar fuentes de calor artificiales.
Anteriormente, una fuente de este tipo era un fuego abierto en una cueva o una choza, luego el fuego se trasladó al horno del horno ubicado en la casa. Sin embargo, a medida que la población crecía, el problema de la escasez de leña y otros tipos de combustible se agudizaba y la persona enfrentaba el problema de aumentar la eficiencia del calentamiento.
Presta atencion Así, surgió la idea de utilizar un portador de calor, una sustancia que desempeña el papel de intermediario en la transferencia de calor de la llama al aire en la casa.
El problema es que los gases conducen el calor de manera deficiente, y si tiene una casa grande, tardará mucho tiempo en calentar las habitaciones remotas para calentar el horno, estará demasiado caliente cerca del horno y frío en las habitaciones remotas. Por lo tanto, la tarea principal era suministrar calor con pérdidas mínimas para cada habitación.
En esta etapa, podemos formular los principales requisitos para el refrigerante:
- Alta conductividad térmica.. Necesario para el calentamiento más rápido posible del refrigerante;
- Alta capacidad calorífica. Este parámetro determina la capacidad de una sustancia para almacenar energía térmica. Es obvio que cuanto más calor almacena y transmite el intermediario, más eficiente funciona el sistema;
- Alta movilidad. La sustancia debe tener tales propiedades, ya que es posible transportarla al interior sin el uso de tecnología sofisticada;
- Disponibilidad El refrigerante debe ser económico y estar disponible en diferentes regiones, ya que en caso de un accidente, se necesitará un reemplazo urgente para evitar la congelación en el hogar;
- Seguridad. El agente de sustancias no debe representar un peligro para los seres humanos y el medio ambiente, debe contener compuestos y sustancias inflamables, tóxicos, explosivos o químicamente agresivos.
Presta atencion La sustancia más adecuada para todos los parámetros enumerados fue el agua ordinaria, que tiene la mayor capacidad de calor entre los líquidos, es capaz de moverse a través de tuberías y canales bajo la acción de la gravedad o la presión, es segura e increíblemente generalizada.
Por lo tanto, se especificó la tarea: es necesario crear un esquema en el que el agua se moverá a lo largo de una ruta estrictamente definida desde la cámara de combustión del horno hasta los aparatos de calefacción.
Presta atencion En pocas palabras, necesitamos dos intercambiadores de calor y una tubería a través de la cual el agua circulará entre ellos. Un intercambiador de calor está instalado en el horno, donde se calentará el líquido, y el segundo en la habitación, donde el refrigerante dará la energía almacenada al aire.
Calderas de calefaccion
Si la fuente de energía térmica es el combustible, entonces la caldera es el medio para obtenerla. Este es el corazón de cualquier sistema de calefacción con un refrigerante. La fiabilidad de todo el sistema de calefacción depende de la fiabilidad de este dispositivo, y en las condiciones de los inviernos rusos es una de las condiciones para la supervivencia, por lo que la primera tarea es la elección de la caldera.
El criterio más importante aquí es la disponibilidad y el costo del combustible con el que operará la unidad.
Existen tales tipos de calderas, dependiendo del combustible utilizado:
- Calderas de combustible sólido o de leña. Se utilizan leña, carbón, coque, turba, pellets, briquetas y otros tipos de biomasa combustible;
- Gas. Uso de tronco, gas natural comprimido o licuado;
- Calderas de calentamiento diesel.. Se utilizan productos petrolíferos líquidos: combustible diesel, combustible diesel, aceites diversos, gasolina, queroseno, etc .;
- Eléctrica. Calentar el agua por método de calentamiento o electrodo.
Si hablamos de eficiencia en términos del costo de un kilovatio-hora de calor, así como de la disponibilidad y la abundancia de combustible, entonces las unidades de gas y madera son las favoritas indiscutibles, siendo la primera la más preferida.
Presta atencion Si su casa está conectada a un sistema de transmisión de gas, entonces debe comprar una caldera de gas, si la carretera no está conectada, debe elegir una opción de combustión de madera. La electricidad y el diesel son demasiado caros para el consumidor promedio.
Tipos de sistemas
Con circulacion natural.
El circuito de calefacción con circulación de agua natural es el sistema más simple y barato, pero también el más ineficiente. Con tamaños de casas pequeñas y áreas de calefacción, esta es una versión completamente funcional, cuya construcción no requiere cálculos serios y trabajos de instalación complicados.
El principio de funcionamiento de dicho sistema es simple: la caldera se instala en el punto más bajo de la habitación, mejor, en el sótano. El agua llena la tubería que consiste en una tubería de suministro que sube desde la caldera, luego la tubería desciende gradualmente y pasa a través de todas las habitaciones, y finalmente regresa al intercambiador de calor del horno.
Cuando se enciende el quemador, el agua comienza a calentarse, se expande y sube por la tubería debido a la diferencia de densidad entre el líquido caliente y el frío. A medida que se cierra el circuito, la masa fría del refrigerante se desplaza al intercambiador de calor, y el líquido comienza a circular en el sistema en un círculo, transfiriendo el calor de la llama a los radiadores.
Para compensar la expansión y el aumento en el volumen total de agua en las tuberías, se instala un tanque de expansión en el punto superior. Puede estar abierto, ya que la presión en las tuberías no importa.
Presta atencion Es necesario conocer y tener en cuenta las reglas para la selección de diámetros de tubería y ángulos de inclinación. Se cree que una pendiente de 5 mm por metro lineal de tubería es suficiente, se realiza un clon en la dirección del movimiento del agua.
Para el servicio de pequeñas casas de pueblo, tal esquema es bastante aceptable. No requiere cálculos y se realiza de acuerdo con el esquema estándar "como todos los demás", ya que los tamaños y la arquitectura de las casas no tienen diferencias particulares. Además, el diseño es relativamente fácil de ensamblar con sus propias manos y requiere un mínimo de materiales.
Con circulación forzada.
Un sistema de calefacción más avanzado y eficiente es un esquema con circulación forzada del refrigerante. Esta solución le permite acelerar el movimiento del agua a través de las tuberías y entregar el líquido aún caliente a las instalaciones remotas. El movimiento forzado del agua se lleva a cabo debido a la bomba incorporada en la tubería.
Debido a la velocidad de conducción calculada con precisión, se aumenta la eficiencia de trabajo, se reduce el consumo de combustible y se aumenta la comodidad en las habitaciones. Para la creación de sistemas complejos, ramificados y de múltiples circuitos, es necesaria la circulación forzada.
La construcción de tal estructura requerirá cálculos más serios de la hidráulica, la selección e instalación de una bomba de circulación, la instalación de protección, un acumulador cerrado, manómetros y válvulas de seguridad. Al mismo tiempo, no hay requisitos especiales para la inclinación de las tuberías.
Presta atencion Durante la operación, la bomba de circulación no crea toda la presión que está presente en el sistema. El punto es que el circuito está cerrado y el agua en él gira como una rueda, y la bomba solo supera la resistencia hidráulica y la fricción, por lo que la energía que consume no afecta el costo de calefacción.
A partir de los cálculos, se supo que el uso de una bomba de circulación aumenta la eficiencia del trabajo en un 25-30%. Además, para el mantenimiento normal de edificios de varios pisos, circuitos múltiples y circuitos colectores, es necesario el uso de la circulación forzada. Casi todos los sistemas modernos utilizan este principio.
Cableado del radiador
Otra diferencia importante de los sistemas de calentamiento de agua es el tipo de cableado de la tubería desde la caldera hasta los radiadores.
Hay tres tipos principales de tal diseño:
- Diseño de una tubería. Este es el modelo más simple y barato cuando las baterías de calentamiento están conectadas a un tubo en serie. El agua ingresa a través del tubo de suministro al primer radiador, lo atraviesa y entra al mismo tubo por el que ingresa al siguiente dispositivo, enfriándose a medida que se mueve;
- Modelo de dos tubos. Un diseño más complicado, pero también más eficiente, en el que las baterías se conectan mediante una entrada al tubo de suministro y la salida al retorno, y no hay otro mensaje entre estos tubos. La conexión paralela le permite calentar todos los dispositivos de manera uniforme, lo que aumenta la eficiencia de trabajo y la comodidad;
- Conexión del haz colector Asume el suministro de refrigerante al suministro del distribuidor de distribución, desde donde se conectan las tuberías a la entrada de cada radiador. Desde las salidas, las tuberías regresan al encabezado de retorno y desde allí el agua entra en la caldera. Este enfoque le permite organizar sistemas de varios circuitos de pisos cálidos y casas grandes con muchas habitaciones.
La organización de suministro de una sola tubería es adecuada para casas pequeñas con circulación natural o para habitaciones individuales: cocinas de verano, talleres, saunas, etc.
El esquema de dos tuberías se considera más eficiente debido al calentamiento uniforme de los dispositivos, la posibilidad de ajustar la temperatura en habitaciones individuales y un control más preciso de los equipos de automatización. Es adecuado para cualquier tipo de edificio y se utiliza más a menudo.
El cableado del colector es el más eficiente y avanzado, pero su precio es significativamente más alto debido al mayor número de tuberías, la necesidad de equipos adicionales, válvulas, así como a través de la instalación y el cálculo complejos.
Presta atencion Hoy en día, el cableado mixto de dos tuberías más común, que puede combinarse con colectores de pisos cálidos.
Conclusión
El calentamiento de agua es el único sistema de suministro de calor verdaderamente eficiente en términos de relación precio-calidad. Debe entenderse que los esquemas de los equipos y la organización se están mejorando constantemente, y la comparación de los sistemas alternativos de moda con los antiguos tipos de calentamiento de agua es absurda y poco convincente. El video te ayudará a entender mejor este problema.