Opcions de calefacció per a una casa de camp: triar una caldera

L’elecció correcta d’una caldera per a una llar privada augmentarà l’eficiència i la funcionalitat del sistema de calefacció

Opcions de calefacció per a una casa de camp: com triar una caldera

Com triar una caldera de calefacció per a una casa particular? La construcció individual suposa la presència d’un projecte, que inclou el càlcul d’enginyeria tèrmica de l’edifici. Els esquemes, els detalls i les recomanacions dels dissenyadors per organitzar un sistema de calefacció constitueixen la part tècnica del document. Si no hi ha cap solució preparada, l'article ofereix al lector el principi d'autoselecció dels equips de la caldera.

La potència del generador ha de correspondre a la càrrega de calor dels locals climatitzats. Les desviacions provoquen un escalfament desigual dels aparells de calefacció, un consum excessiu de combustible, un sobreescalfament del refrigerant i una avaria de l'equip.

A l’hora de calcular la potència de la caldera, cal tenir en compte la càrrega de calor dels locals climatitzats.

La fórmula per determinar la potència de la caldera:

W_gat = (S x W_oud)/10 (kW), on

W_gat - potència de la caldera, kW;
S - zona climatitzada, m²;
W_oud - Potència específica de la zona climàtica per 10 m² àrea de l'habitació, kW.

Taula 1. El valor de la potència específica per zones climàtiques:

Important! Mètode simplificat per calcular la potència (1 kW per 10 m² zona) no té en compte les condicions climàtiques de la zona, l’alçada, els materials i el grau d’aïllament de la casa.

A l’hora d’escollir equips de calefacció, cal tenir en compte les condicions climàtiques de la zona

El funcionament efectiu de la calefacció autònoma és impossible sense un conjunt de mesures:

• aïllament de sostres, terres, parets exteriors, sostres, soterranis, golfes, instal·lació de finestres de doble vidre i blocs de portes moderns;
• realitzar un càlcul preliminar d’enginyeria tèrmica (determinació de la pèrdua de calor a través de les estructures tancants);
• compatibilitat dels equips del sistema de calefacció: recomanacions de disseny;
• instal·lació del sistema d’alta qualitat, compliment de les normes de posada en marxa i funcionament de l’equip;
• prevenció oportuna: rentat i proves hidràuliques del sistema de calefacció al final del període de calefacció;
• tractament preliminar de l'aigua: filtració i estovament de l'aigua de la caldera.

L'eficiència del sistema de calefacció dependrà directament de la qualitat del seu càlcul i instal·lació.

Tipus de sistemes de calefacció d’aigua calenta

El sistema d’escalfament de l’aigua és senzill, fiable i econòmic: la caldera genera i el flux d’aigua a través del circuit secundari transfereix energia calorífica a l’espai habitable. El volum d’aigua del sistema de calefacció es considera convencionalment com a 15 litres per 1 quilowatt de potència de la caldera. Les normes ampliades tenen en compte el farciment de la caldera i els circuits secundaris, la capacitat de radiadors, elevadors, canonades de distribució, bescanviadors de calor, separadors hidràulics, col·lectors de distribució i dipòsits d’emmagatzematge de calor.

La transferència natural d’energia tèrmica es produeix d’acord amb les lleis de la gravetat. La circulació forçada del refrigerant fa que el procés sigui direccional, previsible i controlable.

Sistema d’escalfament d’aigua: el funcionament més senzill i fiable

Calefacció de cases de fins a 100 metres quadrats m

Les cases de calefacció d’una superfície petita no requereixen la instal·lació d’equips de bombament; el moviment del refrigerant es produeix de forma natural. El líquid, que passa per l'intercanviador de calor de la caldera, s'escalfa. La densitat del medi disminueix i el volum augmenta i empeny el flux de la caldera cap a la central principal. L’aigua escalfada puja, entra a la línia de distribució i després cap als dispositius de calefacció. Després d’haver transferit calor al cos del radiador, el refrigerant es refreda i augmenta la seva densitat. A la sortida dels escalfadors, l’aigua refrigerada entra a la línia de retorn i es mou cap a la caldera.

Les canonades de subministrament i recollida es col·loquen amb una pendent en la direcció del flux (línia de subministrament a dispositius de calefacció, línia de retorn a la caldera).

Terra amb calefacció per aigua - una forma comuna d'escalfar una casa de camp privada

Calefacció de cases de més de 100 metres quadrats m

Cases amb una superfície superior a 100 m², equipat amb un sistema de circulació forçada del refrigerant. La potència de la caldera i la bomba depèn de la càrrega de calor de l'habitació, de les pèrdues de calor totals, del nombre de circuits i dispositius de calefacció. Tradicionalment, les bombes s’instal·len a la derivació de la línia de retorn, a través de la qual el refrigerant refredat torna a la caldera. A més, s’injecta pressió al sistema d’aigua calenta de llarga distància i als circuits independents de calefacció a baixa temperatura per a calefacció per terra radiant.

Les bombes de circulació per a calefacció s’escullen com a element compatible del sistema, tenint en compte la capacitat nominal i el capçal. Les dades de rendiment de la bomba que s’indiquen al full de dades han de correspondre als valors de disseny.

L'estructura i el dispositiu de la bomba de circulació

Càlcul del rendiment de la bomba:

G ≅ Q / (ΔT x 1,16) (m / s, l / s, m³/ hora), on

G - capacitat de la bomba de circulació, m³/hores;

Q - potència màxima de la caldera, segons les dades del passaport, kW;

ΔT és la diferència de temperatura en les canonades de subministrament i retorn del sistema de calefacció, ° C;

1,16 - coeficient de densitat específica de l’aigua, Wh / kg ℃.

El principi de funcionament de la bomba de circulació

Càlcul del capçal de la bomba de circulació:

H ≅ (R x L x Zƒ) / 1000 (m), on

H és el cap de la bomba de circulació, m;

L és la longitud total de les canonades de subministrament i retorn, m;

R és el valor màxim de resistència en seccions rectes (Pa / m, 0,015 pascal per 1 metre corrent);

Zƒ - producte de factors de seguretat per resistència local, Pa: resistència en vàlvules de bola, corbes i accessoris; resistència interna en estranguladors i reguladors termostàtics; resistència en mescladors i aixetes. Si el sistema de calefacció inclou vàlvules, accessoris, vàlvules termostàtiques, mescladors, Zƒ = a x b x c.

Esquema de connexió de la bomba de circulació al sistema de calefacció

Les tecnologies modernes permeten ajustar automàticament la velocitat del rotor. La bomba reacciona automàticament als pics de càrrega operativa. Els models adaptats de generadors de calor de calefacció autònoms estan equipats amb una bomba de circulació integrada al circuit de la caldera.

Estufa de llenya

Els residents d'algunes regions de Rússia utilitzen amb èxit una versió ecològica i no volàtil de calefacció per aigua procedent d'una estufa de llenya. Els motius per organitzar la calefacció de les estufes d’una casa privada sense gas i electricitat són l’absència o la llunyania del gasoducte, l’elevat cost de la connexió de comunicacions.

Les estufes de maó són pesades, s’instal·len sobre una base independent. La llar de foc està disposada amb maons refractaris. A l’interior s’instal·la una bobina d’acer soldada d’un gruix de 3 ÷ 5 mm, que es connecta al circuit de calefacció d’aigua. De vegades, el circuit de la caldera està integrat en una matriu de maçoneria, protegint-lo de la zona d’alta temperatura.

En una casa de camp, podeu utilitzar estufes de llenya

Les dimensions, la forma i la posició de l'intercanviador de calor han d'assegurar el calentament requerit del refrigerant. La bobina, situada al cos de la maçoneria, permet obtenir escalfament a la sortida, suficient per al funcionament del circuit de baixa temperatura dels terres càlids (30 ÷ 60 ° C). No hi ha recomanacions generals per a la construcció de forns de maó. Els fabricants d’estufes experimentats realitzen la feina segons els seus propis càlculs i dibuixos, mantenint els secrets de la seva artesania amb la màxima confiança. El cost dels serveis dels fabricants de fogons professionals (a partir de 40.000 rubles i més) depèn de la regió, dels materials i del disseny de la llar.

L’avantatge de les estufes de llenya de pedra: selecció i reparació de projectes individuals, disponibles per a la seva autoexecució. La massa i la capacitat calorífica del material permeten acumular energia tèrmica. La radiació de calor de la superfície de maçoneria no s’atura després de finalitzar la crema de llenya, cosa que crea unes condicions confortables a la casa. Les estufes de llenya s’utilitzen a més per cuinar, escalfar aigua i necessitats domèstiques.

Forns de llenya Termofor amb superfície de cocció

L’inconvenient de l’escalfament de l’aigua d’un forn de maó sobre llenya: una disminució de la velocitat de moviment del refrigerant quan la pedra es refreda. La instal·lació d’una bomba de circulació augmenta l’eficiència de la calefacció, però fa que el sistema depengui de l’electricitat.

Calefacció mitjançant calderes de combustible sòlid

Els models de fàbrica de calderes de llenya clàssiques es classifiquen com a combustibles sòlids. Els equips no volàtils estan fets de ferro colat o acer. Les unitats de ferro colat resistents estan formades per seccions prefabricades que permeten la reparació i la substitució d’elements. Els models d’acer suporten canvis sobtats de pressió i temperatura. Inconvenients de les calderes clàssiques de combustible sòlid: la necessitat de càrregues freqüents de combustible i la neteja mecànica del forn, la xemeneia i la cendra.

La millor opció per escalfar una casa de camp és una caldera combinada (llenya / electricitat)

Piròlisi Les unitats (generadores de gas) es distingeixen pel temps de funcionament en una pestanya fins a 10 hores, l'eficiència del 90%, la combustió completa del combustible. No obstant això, les condicions per a una combustió estable depenen de la qualitat de la fusta (carbó) i de la integritat de la càrrega de la cambra de combustió. L'ajustament i l'automatització durant el procés de piròlisi són impossibles, per tant, la potència de la unitat canvia en etapes, des del començament, el pic i el final de la combustió.

Dispositiu calderes de combustible sòlid de llarga durada fonamentalment diferent de la piròlisi. Les construccions amb una llar de foc vertical i el flux d’aire mesurat augmenten el temps de combustió.

Vista en secció d'una caldera tradicional de combustible sòlid (esquerra) i una caldera de combustible sòlid de llarga durada (dreta)

La possibilitat d'utilitzar qualsevol tipus de combustible sòlid i la transició a un mètode alternatiu d'escalfament augmenta l'atractiu dels models combinats. La modificació de les unitats permet instal·lar, si cal, cremadors de gas i escalfadors elèctrics al forn.Les recomanacions del fabricant indicades al passaport de la caldera faciliten la instal·lació de la unitat, la instal·lació de la xemeneia i l'elecció d'equips addicionals.

Els models de calderes de calefacció combinades (fusta / electricitat) són especialment demandats pels compradors. El preu de les unitats de la mateixa capacitat es presenta per comparar-lo a la taula de visió general:

Els desenvolupaments nacionals han rebut el reconeixement del consumidor en la categoria qualitat-preu de les calderes de combustible sòlid per escalfar una casa particular. Les ressenyes que els propietaris d'equips deixen en fòrums independents testimonien la competitivitat de les marques russes.

Calefacció de gas d’una casa particular

Les estadístiques afirmen que 2/3 dels sistemes de calefacció autònoms són una variant de la calefacció de gas d’una casa de camp. Un combustible barat justifica l’elevat cost de les unitats: el gas entra al forn automàticament, no cal un control constant del procés de combustió. Els generadors de calor de gas estan equipats amb un cremador, una bomba de circulació incorporada, un dipòsit d’expansió, un bescanviador de calor, un sistema de seguretat i un grup d’automatització.
Penseu en la classificació de les calderes de gas i doneu un exemple de càlcul del consum de gas per escalfar una casa particular.

Calefacció autònoma d'una casa de camp amb combustible gasós

Potència de la caldera de gas

Caldera de gas triar segons la potència de la unitat. La condició estàndard és que s’observi 1 kW de potència de la caldera per cada 10 metres quadrats de superfície si els elements estructurals de l’edifici estan aïllats i l’alçada del sostre no supera els 3 metres. L’embolcall de l’edifici deteriorat o la instal·lació d’un bescanviador de calor per a aigua calenta és el motiu per triar un generador de calor amb un marge de capacitat.

Important! La potència de la unitat declarada al passaport tècnic correspon a la pressió estàndard a la línia de gas d’alimentació (0,003 MPa baixa pressió). A la pràctica, la pressió del gas està per sota dels valors contractuals, per tant, la capacitat de la caldera pot diferir significativament de la indicada al passaport.

A l’hora d’escollir la potència d’una caldera de gas, tingueu en compte la taxa d’1 kW per cada 10 metres quadrats. m

Nombre de contorns

Les calefaccions monocircuites d’acer amb un intercanviador de calor de coure s’utilitzen per escalfar cases petites. Els generadors de gas de calefacció equipats amb automatització s’utilitzen per a la calefacció de radiadors i un circuit de baixa temperatura per a calefacció per terra radiant. Per al subministrament d’aigua calenta, el sistema es complementa caldera i una bomba de circulació.

Les calderes de gas de doble circuit s’utilitzen simultàniament per escalfar i preparar aigua calenta. Hi ha models de calderes de gas de doble circuit fabricats en ferro colat a terra, amb encastat caldera d'emmagatzematge... La versió muntada a la paret d’estructures lleugeres, amb un anell de calefacció i un escalfador d’aigua instantani, és d’acer.

Caldera de gas de doble circuit de paret Vaillant

Tipus de cambra de combustió: oberta i tancada

Les llar de foc obertes extreuen aire per a la combustió del gas de la sala on s’instal·la la caldera. L’equip s’ha d’ubicar en una sala de combustió especial equipada amb ventilació de subministrament i una xemeneia vertical.

Les calderes de gas amb càmera de combustió tancada funcionen gràcies a l’entrada forçada d’aire del carrer. L’escapament associat de productes de combustió escalfa una part d’aire fresc i augmenta l’eficiència del generador de calor.

Subministrament de gas d’una casa particular mitjançant un porta-gas i un generador de gas

Sistema d’eliminació de productes de combustió

La forma clàssica d’eliminar els gasos d’escapament és l’escapament natural o l’escapament forçat per la xemeneia. La versió moderna és una campana coaxial tub a tub. Aquest sistema d’eliminació de gasos d’escapament no requereix la instal·lació d’una xemeneia clàssica. Els productes de combustió s’escapen cap a l’exterior a través del tub interior. L’aire fresc enriquit amb oxigen s’atrau a la bretxa entre la carcassa interior i exterior de la canonada. Les condicions meteorològiques externes no afecten el subministrament d’aire a la cambra de combustió i la descàrrega de gasos d’escapament.

Important! Les calderes de gas es classifiquen com a unitats explosives i perilloses pel foc. La regulació per a la instal·lació del generador s’explica en els documents normatius relatius a les instal·lacions de calderes individuals. El compliment de les normes requereix consideracions de seguretat personal: amb la manca d’oxigen, el gas natural no es crema completament. El monòxid de carboni (CO ↑) resultant és incolor i inodor. La presència d’un 1% de monòxid de carboni a l’aire interior és perillosa per a la salut i la vida de les persones. La fuga de combustible i la formació d’una mescla gas-aire explosiva poden provocar conseqüències greus.

És millor instal·lar una caldera de gas de terra en una habitació independent.

Consum de gas per escalfar una casa de 100 m2

Es realitza un càlcul preliminar del consum de gas per determinar la rendibilitat econòmica del generador i la viabilitat d’utilitzar altres tipus de combustible. El consum estimat de gas es troba al passaport tècnic de la caldera. Els fabricants indiquen la demanda horària del recurs. El valor es multiplica per 720 (el nombre d'hores al dia i de dies al mes), després es divideix per 2 (la correcció de potència recomanada) i es multiplica per 7 (el període mitjà de calefacció).

En teoria, el funcionament econòmic d’un generador de calor permet generar 1 kW d’energia tèrmica en cremar 0,1 m³ gas. Això vol dir que, en cremar un metre cúbic de combustible gasós, podeu escalfar un edifici residencial amb una superfície de 100 metres quadrats durant una hora. Consum diari de gas 24 m³.

Article relacionat:

Calderes de gas de terra per a calefacció de la llar. Selecció del model òptim. Avantatges i tipus d’equips de gas. Unitats de circuit únic i doble. Selecció de potència de la caldera. Esquemes de sistemes de calefacció.

El preu màxim per metre cúbic de gas per a la població és de 7 rubles i 29 copecs (Rússia, Omsk, març de 2016). Cost del combustible per escalfar un edifici residencial amb una superfície de 100 m² serà de 175 rubles per dia o 5250 per mes. Tenint en compte que la durada estàndard de la temporada de calefacció depèn de la zona climàtica i que la caldera no funciona constantment amb una càrrega màxima, la factura anual del gas no superarà els 20.000 rubles.

Consum diari de gas per escalfar una casa amb una superfície de 100 m². m fa 24 metres cúbics. m

A la pràctica, el consum de gas per a la calefacció autònoma el determina el dispositiu de mesura. La quantitat de factures de gas durant la temporada de calefacció és comparable a la quantitat de calefacció centralitzada en una casa privada durant un mes. Segons els propietaris de sistemes de calefacció autònoms amb caldera de gas, els costos del projecte, equipament i instal·lació del sistema de calefacció es pagaran en un termini de 3 ÷ 5 anys.

Un consell útil! El sistema de retroalimentació (sensors de temperatura i programador) de la caldera de gas permetrà estalviar fins a un 20% de combustible.

Taula 3. Models de calderes de gas per escalfar una casa particular (preus):

Calefacció elèctrica

Una manera senzilla, ràpida i, a simple vista, econòmica d’escalfar una casa de camp és instal·lar una caldera elèctrica. No obstant això, els costos d’explotació superen significativament tots els sistemes de calefacció existents.

La condició principal per al funcionament estable de la calefacció elèctrica és el subministrament ininterromput i la potència suficient del cablejat elèctric. És raonable utilitzar opcions combinades per a la calefacció elèctrica d’una casa de camp.

Esquema de connexió d’una caldera elèctrica al sistema de calefacció

L’aparició d’una caldera elèctrica s’assembla a un intercanviador de calor clàssic de la sèrie aigua-aigua: una cambra cilíndrica a l’interior de la qual hi ha elements tèrmics elèctrics. El generador funciona des d’una xarxa domèstica o trifàsica (tensió 220 o 380 V). Segons el principi de l'escalfament, hi ha models d'elèctrode (elements calefactors) i d'inducció. L'eficiència de les unitats elèctriques és del 90%. Hi ha models de calderes elèctriques de disseny d'un i dos circuits.

Taula 4. Calderes elèctriques per escalfar una casa de camp (opcions i preus):

Cada propietari decideix la qüestió de quina calefacció és millor per a cases particulars. Tot i això, cal recordar que la viabilitat econòmica de les tendències recents és qüestionable i la reparació de calderes d’alta tecnologia en zones remotes és problemàtica. La millor opció és una combinació d’unitats amb diferents combustibles.