La calefacció urbana multiplica els costos de manteniment de l’habitatge. Els propietaris de cases particulars trien un mètode de calefacció autònom. La millor opció per a la construcció d’habitatges individuals és la instal·lació de la calefacció d’una casa privada de dues plantes amb les seves pròpies mans. Els esquemes, els càlculs i l’enquadernació d’un projecte típic es realitzen de forma independent. L’esquema de calefacció d’una casa privada de 2 plantes és un dels components de la part d’enginyeria del projecte.
Un sistema de calefacció eficaç per a una casa privada proporcionarà un microclima còmode en temps fred
Contingut
- 1 Càlcul d’enginyeria tèrmica del sistema de calefacció d’una casa particular de 2 plantes
- 2 Components del sistema de calefacció d’una casa particular
- 3 Varietats de sistemes de calefacció
- 4 El col·lector a l’esquema de calefacció d’una casa de dos pisos amb circulació forçada del refrigerant
- 5 Distribució del mitjà calefactor al llarg de l'alçada
- 6 Tipus de sistemes de calefacció horitzontals
Càlcul d’enginyeria tèrmica del sistema de calefacció d’una casa particular de 2 plantes
El càlcul d’enginyeria de calor determina els paràmetres de funcionament del sistema de calefacció: la quantitat total de pèrdues de calor a l’edifici, la potència de l’equip, el nombre de dispositius de calefacció, etc.
La potència del generador de calor es calcula mitjançant la suma de les pèrdues de calor de la casa, que té en compte:
- zona de locals climatitzats;
- les condicions climàtiques de la zona;
- la presència i l’estat de l’aïllament tèrmic del local;
- material i gruix de parets, terres i sostres exteriors (portants);
- estructura del sostre, terra tècnic;
- hermeticitat i mida de les finestres, portes del carrer (balcó).
Pèrdua de calor d'una casa particular
Components del sistema de calefacció d’una casa particular
Caldera - generador de calor al sistema de calefacció i subministrament d’aigua calenta. Potència mitjana estàndard 100 W per 1 m2 , sempre que l’alçada de l’habitació aïllada no superi els 3 metres. Proporciona un marge de fins al 20% del rendiment de la caldera per a pèrdues no comptables. El subministrament d’aigua calenta requereix un augment de la reserva de potència del 50%.
La taula resum, amb opcions per als càlculs típics d’enginyeria tèrmica de la potència de la caldera, permet comparar els resultats aproximats de la selecció i els models existents de generadors de calor.
Opcions per als càlculs típics d’enginyeria tèrmica de la potència de la caldera
Les calderes poden funcionar amb gasoil, coc, carbó, fusta, torba, pellets, gas natural o electricitat. L’elecció del combustible depèn de la seva disponibilitat. Més del 70% dels consumidors l’utilitzen calderes de gas... Caldera elèctrica (convector) es consideren una opció de còpia de seguretat o combinada.
És millor instal·lar una caldera de terra en una habitació separada especialment equipada.
Els generadors d’energia tèrmica de ferro colat o acer es produeixen en versions de sòl i paret.Les calderes estacionàries de terra s’instal·len en una habitació independent, equipada amb una caldera, un dipòsit d’expansió, una xemeneia i un sistema de ventilació forçada (d’acord amb les normes i requisits del servei de gas).
Les calderes de gas muntades a la paret no requereixen una xemeneia i una habitació independent. L'oxigen per a la combustió de gasos es subministra a través d'una canonada ondulada flexible. La unitat de circuit únic està dissenyada per a la calefacció. L’ús d’un sistema de calefacció per a una casa de dos pisos amb caldera de doble circuit proporciona subministrament de calefacció i aigua calenta.
Les calderes de gas muntades a la paret no necessiten una xemeneia i una habitació independent
Mètodes per transferir l’energia calorífica de la caldera al sistema: circulació forçada del refrigerant i circulació natural (mètode d’escalfament no volàtil). El disseny de la caldera amb dos circuits conté una bomba de circulació integrada i un recipient d’expansió tancat.
Transportadors d’energia tèrmica al sistema de calefacció: refrigerant d’aigua, anticongelant o electròlit per a calderes d’elèctrodes tipus flux.
L’aigua té una elevada capacitat i densitat tèrmica, però requereix un règim de temperatura constant de l’habitació a l’hivern. Els propietaris que utilitzen la casa de manera irregular prefereixen l’anticongelant com a refrigerant.
Disposició d’un sistema de calefacció amb un dipòsit d’expansió de tipus obert
L'elecció del tipus de distribució de la calefacció i del tipus de suport de calor es fa en l'etapa de desenvolupament del projecte. La viscositat, el coeficient d’expansió i la capacitat calorífica de l’anticongelant frenen el procés d’intercanvi de calor i redueixen la dissipació de calor dels radiadors. Per al refrigerant sense congelació, cal augmentar la potència de la bomba i la zona de flux del sistema.
Important! La presència d’etilenglicol en anticongelants limita el seu ús en calderes de doble circuit. Alguns additius destrueixen peces de polipropilè, ferro colat, metalls no fèrrics i cautxú.
Un radiador de peu instal·lat a prop de la porta pot funcionar com una cortina tèrmica
Dispositiu de calefacció - acer, alumini, combinat, ferro colat o radiador anoditzat (bateria), que desprèn calor i proporciona un microclima favorable a l’habitació.
La transferència de calor i la inèrcia depenen del material i les dimensions del dispositiu. La longitud de les estructures de la bateria es modifica ajustant el nombre de seccions requerit. Una sortida d’aire (vàlvula de Mayevsky) i una vàlvula termostàtica instal·lada a l’entrada del refrigerant a l’escalfador garanteixen una eliminació uniforme del calor de disseny. Es necessita una vàlvula d’aturada a la sortida per al manteniment durant el funcionament.
Mitjançant la grua Mayevsky podeu ajustar la distribució del refrigerant al radiador
Les ubicacions d’instal·lació dels dispositius de calefacció s’indiquen a la documentació tècnica reglamentària: al llarg del perímetre de la sala climatitzada, sota les obertures de les finestres, prop de la porta principal. Cortina tèrmicainstal·lat a la porta d’entrada no permetrà l’entrada d’aire fred del carrer a l’edifici residencial.
Mètodes de connexió radiadors amb elevadors i canonades: unidireccional, diagonal i inferior.
Canvi de la potència de transmissió de calor dels radiadors en funció del mètode de connexió de les canonades
El nombre de radiadors (I) es calcula mitjançant la fórmula:
I = S * k1* k2* k3* k4* 100 / P (unitats), on
Superfície de l'habitació, (m2);
P és el valor del passaport de la potència d'una secció, (W);
k1 - coeficient creixent per a finestres de doble vidre;
k2 - reduir el coeficient de pèrdues, que depèn de l'àrea de les parets exteriors;
k3 - coeficient dependent del disseny i l'aïllament del sostre (amb o sense golfes);
k4 - coeficient dependent de l'alçada del sostre (k4 = 1, amb h = 2,5 m), com més alt sigui l'espai de l'interfície, major serà el valor de correcció.
L'amplada del radiador està regulada pel nombre de seccions de composició
Nota! El fabricant indica els paràmetres calculats al passaport del producte: volum intern i potència del radiador.El consum de refrigerant en una bateria de 7 kW és de 7 litres per minut.
Conducte transfereix, distribueix i retorna el mitjà de calefacció a la caldera. El moviment dirigit del flux està impedit per la superfície interior rugosa de les canonades, el canvi del diàmetre de la zona de flux i els girs. El valor de la resistència hidràulica determina la forma de circulació (natural o forçada).
La canonada (bucle tancat) garanteix que el sistema estigui segellat. La potència de la caldera és directament proporcional al cabal del refrigerant, que determina el volum intern del radiador, la capacitat de l’intercanviador de calor de la caldera i el farciment de les seccions de la canonada.
Esquema de radiadors de connexió en un sistema de calefacció de dues canonades d’una casa particular
En els sistemes de calefacció de cases particulars s’utilitzen canonades d’acer i polipropilè sense costures amb un coeficient mínim de resistència interna (rugositat).
Tanc d’expansió per a calefacció tancada o oberta està present en tots els sistemes de calefacció d’una casa privada de dos pisos. La pressió que la bomba de circulació o les forces gravitatòries creen a la canonada de pressió canvia el punt d’ebullició del refrigerant. Un bull bullent d'aigua pot provocar un salt espontani de pressió, l'alliberament de gasos dissolts i un augment múltiple de volum (expansió tèrmica), que condueix a la destrucció dels components del sistema de calefacció. Tanc d’expansió ajuda a evitar aquests problemes.
Disseny de vas d'expansió de diafragma tancat
El diafragma divideix el tanc d’expansió tancat i tancat en una cambra d’aigua i una cambra d’aire. En sistemes tancats, el dipòsit s’instal·la a la canonada de retorn, davant la canonada d’aspiració de la bomba de circulació. El disseny dependent implica que el dipòsit s’elevi a una alçada d’almenys un metre.
S'instal·la un dipòsit d'expansió obert a la part superior de la barra elevadora (principal) de l'àtic. Una canonada de desbordament i una canonada de pressió d’alimentació es tallen al cos. L'estructura necessita un aïllament tèrmic acurat, ja que a baixes temperatures el dipòsit no aïllat i el desbordament es poden "descongelar". El volum estimat del dipòsit (10% del farciment total de la xarxa) proporciona estalvis en el refrigerant escalfat durant el desbordament i l’eliminació d’aire. L’inconvenient d’un tanc d’expansió de tipus obert és l’evaporació del refrigerant.
Arranjament: la part de connexió de la canonada, instal·lada als llocs de les seves branques, gira, transita a un altre diàmetre
Important! En els sistemes de calefacció amb anticongelant, s’instal·len tancs d’expansió de tipus tancat com a portador de calor, que garanteixen l’estanquitat, la preservació del volum original i les propietats del portador de calor.
Instal·lació vàlvules d’aturada al sistema de calefacció proporciona l'oportunitat d'apagar una secció de la xarxa o equips per a la prevenció, reparació o substitució. Les vàlvules de bola s’instal·len als elevadors, abans i després dels dispositius d’escalfament, bombes, col·lectors, caldera, caldera.
Les vàlvules de bola s’instal·len abans i després dels aparells de calefacció
Accessoris de seguretat - vàlvula antiretorn i seguretat, sortida automàtica d’aire, vàlvula d’equilibri. Protegiu la canonada dels fluxos d’estretor i del sistema de calefacció de descàrregues hidràuliques (bomba, radiador, caldera). La vàlvula d’aturada atura el subministrament de combustible quan s’activen els analitzadors de gas, es talla l’electricitat i s’atura la circulació a través de l’intercanviador de calor.
Vàlvules de control (vàlvula de control electrònica o electromecànica, vàlvula termostàtica) iguala els indicadors del sistema de calefacció.
Mitjançant una vàlvula de termòstat electrònic, els indicadors del sistema de calefacció estan alineats
La condició principal per als accessoris i els accessoris del sistema de subministrament de calor és que l’acoblament ha de proporcionar una permeabilitat adequada amb pèrdues de pressió i estanquitat de les branques, girs i transicions de diàmetre inferiors a la canonada.
Article relacionat:
|
Pistola hidràulica i col·lector de distribució separar circuits hidràulics, reduir les pèrdues, augmentar la permeabilitat, distribuir la càrrega de calor. A més, serveixen com a lloc per a la instal·lació d’instruments de mesura del grup de seguretat (sensors tèrmics, mesuradors de cabal, manòmetre, termòmetre). La fletxa termodinàmica garanteix l’eliminació dels gasos dissolts i de les partícules en suspensió del refrigerant.
Hidrostrel i col·lector de distribució separar els circuits hidràulics, reduir les pèrdues, augmentar la permeabilitat, distribuir la càrrega de calor en un sistema de calefacció de diversos circuits
Bomba de circulació al sistema calefacció d'una casa privada mou el flux d'aigua escalfada en un bucle tancat, de manera que l'alçada de la casa no afecta significativament la potència de la bomba. A les bombes de circulació "humides", el rotor amb el rodet es troba al tub de calefacció. El mitjà de treball lubrica les peces i refreda el motor. El principi de funcionament i les característiques funcionals de les bombes depenen de la potència, el cap (m), el cabal i l'eficiència
Fórmula per calcular el rendiment de la bomba:
Q = P / ΔT * 1,16 (m / s, l / s, m3/hores),
La fórmula per calcular la pressió:
H = R * L * Zƒ (pascal).
| Designació | Descodificació del símbol | Unitats |
| Q | Cabal màxim (cabal) de la bomba | l / s, m3/hores |
| Pàg | Potència màxima de la caldera (dades del passaport) | kWh |
| ΔT | Eliminació de calor dels dispositius de calefacció, que es prenen convencionalment a 20 ° C | ° C |
| 1,16 | Coeficient de gravetat específic de l'aigua | W * hora |
| H | Cap de bucle tancat | Pascal |
| R | Pèrdues hidràuliques a la canonada (per casa de dues plantes 150 Pa / m) | Pa / metre |
| L | La suma de les longituds dels circuits en calefacció | metre |
| Zƒ | Coeficient de rugositat en connexions, vàlvules d’aturada, dispositius d’ajust i protecció contra un funcionament incorrecte del sistema. | 1.3 per a accessoris i vàlvules de bola estàndard;
1.7 per a vàlvules termostàtiques, de dues o tres vies |
La bomba de circulació s'instal·la tradicionalment a la canonada de retorn davant de la caldera o el bufador de pressió es porta a la derivació. El fabricant desenvolupa el manual d'instal·lació i operació del dispositiu.
Circuit de derivació amb bomba de circulació instal·lada
Varietats de sistemes de calefacció
El principi del dispositiu sistema de calefacció d'una sola canonada (el diagrama es mostra a continuació): connexió en sèrie dels radiadors al cablejat del circuit de calefacció. La termodinàmica del procés es basa en l’augment del diàmetre de la canonada (almenys 32 mm), el pendent de les seccions rectes (0,5% de la longitud) i l’excés de l’eix del radiador sobre la línia central de la caldera (H).
L’autoregulació del circuit es deu a la diferència de temperatura entre el primer / darrer radiador i la força de gravetat. El cabal passa alternativament per cada escalfador (el retorn de l’anterior és l’alimentació del següent radiador). La temperatura disminueix amb la distància de la font de calor, mentre que la densitat de l’aigua, al contrari, augmenta.
La figura mostra un diagrama esquemàtic de la calefacció de circulació natural.
Esquema d’un sistema de calefacció d’un tub amb circulació natural de tipus obert
Important! L’esquema d’un tub amb circulació natural s’utilitza per escalfar cases amb una superfície inferior a 100 m2... L’esquema exclou la possibilitat de subministrament d’aigua calenta i calefacció per terra radiant.
El circuit d'un tub per connectar dispositius de calefacció es coneix com el sistema de calefacció "Leningradka".Per augmentar l’eficiència del sistema, el circuit de Leningradka es pot complementar amb una bomba, vàlvules, termòstats i vàlvules d’equilibri; s’instal·la una derivació entre les canonades d’alimentació / retorn.
Principi de connexió de radiadors amb la distribució d’un i dos tubs del sistema de calefacció
Sistema de calefacció de dues canonades separa la línia de subministrament de la línia de retorn. El cablejat augmenta l’eficiència del sistema, redueix les pèrdues de calor i la resistència hidràulica.
El circuit de dues canonades determina la connexió paral·lela de les canonades d’entrada i sortida de l’escalfador. La temperatura del refrigerant als radiadors està igualada, la calefacció no depèn de la distància de la font de calor.
Sistema d’escalfament d’aigua amb cablejat inferior de dos tubs i circulació natural: 1 - caldera; 2 - línia aèria; 3 - cablejat; 4 - subministradors; 5 - pujades inverses; 6 - línia de retorn; 7 - tanc d'expansió
La instal·lació de vàlvules i vàlvules de control de temperatura permet reparar i canviar la bateria sense apagar el sistema. En complementar el cablejat de dues canonades amb un mòdul hidràulic (fletxa amb col·lector coplanar), és possible separar els circuits de radiadors (alta pressió), calefacció per terra radiant (baixa pressió) i subministrament d’aigua calenta. No hi ha inconvenients tècnics al sistema amb el càlcul correcte de l’enginyeria tèrmica.
Sistema de calefacció d’aigua amb cablejat superior de dues canonades i circulació natural: 1 - caldera; 2 - elevador principal; 3 - cablejat; 4 - subministradors; 5 - pujades inverses; 6 - línia de retorn; 7 - tanc d'expansió
Col·lector al circuit de calefacció d’una casa de dos pisos amb circulació forçada del refrigerant
Tubs radials i connexió de circuits independents a la part central del terra. La mateixa longitud i diàmetre dels feixos del circuit proporciona equilibri hidràulic, redueix la resistència i millora la transferència de calor. El volum de lliurament estimat en cadenes independents s’aconsegueix instal·lant vàlvules de control (vàlvula d’equilibri) i bombes de circulació dins dels circuits.
L'augment del consum de materials i la instal·lació complexa paguen l'elevat nivell de precisió de la regulació i la facilitat d'ús.
Circuit de calefacció radial de dues canonades amb col·lector
Distribució del mitjà calefactor al llarg de l'alçada
Alimentació inferior al diagrama de cablejat de la calefacció d'una casa de dos pisos, implica inserir elevadors de calefacció a l'anell del primer pis (soterrani o subterrani tècnic). Amb el cablejat inferior de dues canonades, el circuit de distribució (subministrament) es col·loca paral·lel a l’anell del tub de sortida (retorn). El refrigerant puja, passa pels radiadors, baixa per les canonades de retorn fins a la canonada de recollida, a través de la qual torna a la caldera.
Els elevadors de subministrament s’eleven per sobre dels radiadors del segon pis i es combinen amb una línia d’aire, amb una vàlvula automàtica per eliminar l’aire del sistema. També s’instal·la una vàlvula de ventilació d’aire a cada escalfador (Grua Mayevsky).
Esquema del cablejat vertical del sistema de calefacció d’una casa particular de dos pisos
Cablejat superior distingeix la direcció de moviment del flux de treball (de dalt a baix). L'elevador principal (una canonada que puja de la caldera a través dels pisos fins al dipòsit central d'expansió) subministra el refrigerant a les seccions de l'anell o del carreró sense sortida del cablejat superior. Els elevadors de subministrament es baixen des de les golfes, subministrant aigua calenta als radiadors. Els elevadors verticals recullen el refrigerant en una línia de retorn, a través de la qual el flux torna a la caldera.
El cablejat superior s’utilitza a les regions del sud de Rússia. A les regions del centre i del nord, el mètode de subministrament i distribució del refrigerant des de dalt requereix la disposició d’un altell càlid.
Un sistema de calefacció vertical de dues canonades (amb subministrament d’aigua superior i inferior) requereix un equilibri permanent. Posseeix estabilitat hidràulica i de temperatura quan es compleixen les condicions de configuració.
Connexió paral·lela de radiadors en un sistema de calefacció de dues canonades d'una casa de dos pisos (circuit amb tanc d'expansió tancat)
Tipus de sistemes de calefacció horitzontals
El sistema de distribució horitzontal de dues canonades es basa en la connexió del col·lector dels radiadors de calefacció. La pinta es col·loca en un armari especial de fàbrica. Els elements del sistema fabricats en polipropilè són subministrats pel fabricant.
Les vàlvules i accessoris d’aturada de marca acceleren la instal·lació i milloren la qualitat de construcció d’un sistema de calefacció de dues canonades amb distribució de propilè inferior. El dispositiu de retalls individuals garanteix el funcionament independent dels elements, augmenta l'estabilitat del sistema.
Armari col·lector per a calefacció per terra radiant de polipropilè
Calefacció per terra radiant - tipus escalfament d'aiguaen què els elements calefactors, bobines de tubs de polímer, es col·loquen en les estructures del sòl. Cada enllaç està connectat a un col·lector de distribució segons un esquema de calefacció independent de tubs de propilè. En una casa privada equipada amb calefacció per terra radiant, cal un equilibri de circuits de circulació independents.
Important! El sistema de control automàtic ha de mantenir la temperatura de l’entorn de treball de la calefacció per terra radiant no més de 55 ° C.
No és difícil entendre el dispositiu del sistema de calefacció d’una casa particular. Però, per obtenir un microclima còmode en una temporada de fred, és millor recórrer a especialistes.
