Autodesarrollo e instalación de un sistema de calefacción para una casa privada con circulación natural.

La planificación e instalación de calefacción con circulación natural se considera la forma más sencilla y económica de calentar una casa. Sin embargo, para la implementación práctica de dicho proyecto, uno debe conocer todos los matices y reglas para elegir componentes. Por lo tanto, el sistema de calefacción de una casa privada con circulación natural debe calcularse correctamente y elaborarse el esquema de su instalación.

El principio de funcionamiento del calentamiento con circulación natural.

Para el funcionamiento de cualquier sistema de calentamiento de agua, es necesario garantizar la circulación del refrigerante a través de las tuberías. Al calentar en la caldera, el agua caliente debe fluir hacia las baterías y los radiadores para transferir el calor a las habitaciones de la casa. El calentamiento natural del agua por circulación no es una excepción.

El movimiento del refrigerante se produce debido a la diferencia de densidad en el estado normal y en el calentado. Cuando una caldera en funcionamiento ingresa al intercambiador de calor, se produce un aumento de la temperatura del agua y, como resultado, una disminución de la densidad. Dado que la gravedad específica del refrigerante frío es mayor, comienza a desplazar al calentado. Como resultado de esto, se forma un movimiento de masas.

Antes de realizar el calentamiento del agua con circulación natural con sus propias manos, debe familiarizarse cuidadosamente con las características técnicas y los detalles de operación:

• Alto grado de fiabilidad. La ausencia de elementos móviles (impulsor de la bomba de circulación) y la presión atmosférica aseguran el funcionamiento a largo plazo del sistema de calefacción natural de una casa privada;
• Sistema de inercia. La circulación natural en un sistema de calefacción cerrado está garantizada por una pequeña diferencia de presión. Por lo tanto, la tasa de entrada de agua caliente a los radiadores será mínima;
• Cumplimiento obligatorio de la pendiente de las carreteras.. Para el funcionamiento normal, la pendiente del sistema de calefacción con circulación natural debe cumplir con los datos calculados. Las tuberías se montan con una pendiente desde la caldera y para la tubería de retorno a la caldera. Esto asegura un rendimiento óptimo del sistema.

También debe tenerse en cuenta que la instalación de un sistema de calefacción con circulación natural se recomienda para circuitos con una longitud de tubería de no más de 30 m. De lo contrario, un gran volumen de refrigerante enfriado reducirá significativamente su velocidad.

El esquema de calefacción tradicional de una casa de dos pisos con circulación natural puede incluir la instalación de una caldera de gas, combustible sólido o eléctrica. Es importante que su diseño proporcione un sistema de protección contra el sobrecalentamiento en caso de movimiento inverso del refrigerante o la aparición de atascos de aire.

Circuitos de calentamiento de circulación natural.

En primer lugar, debe elegir el diseño correcto de tuberías, radiadores y una caldera. Dado que es posible realizar el calentamiento con circulación natural correctamente solo de acuerdo con un plan previamente elaborado, esta etapa de trabajo debe recibir la máxima atención.

En la primera etapa, se realiza un análisis inicial de la habitación (casa), donde se planea equipar el sistema de suministro de calor. Tiene en cuenta la superficie habitable, el grado de aislamiento de las paredes externas y el tipo de caldera para calentar agua. Actualmente, existen muchos esquemas con los que puede realizar la calefacción con circulación natural con sus propias manos. Los más populares son:

• Tubo único. La mejor opción para casas pequeñas y apartamentos;
• Doble tubo. Se selecciona para proporcionar calefacción de aire en casas con áreas medianas y grandes, edificios de dos pisos.

Sin embargo, teniendo en cuenta el principio de funcionamiento del sistema de calefacción con circulación natural, se deben tener en cuenta las principales limitaciones: la longitud total de la carretera, el número mínimo de nodos rotativos. Por lo tanto, este esquema no puede utilizarse para colector o tubería en T. Las pérdidas hidráulicas demasiado grandes afectarán negativamente la velocidad del refrigerante.

Al calcular un sistema de calefacción con circulación natural, debe tenerse en cuenta que solo se puede usar agua en este sistema. El anticongelante tiene una densidad demasiado alta que no puede proporcionar la presión adecuada en las tuberías.

Sistema de tubería única

Para las casas de campo pequeñas y las casas de campo, al calcular el sistema de calefacción con circulación natural, no solo se tienen en cuenta las características técnicas (operativas), sino también el costo total del proyecto. Como resultado, se debe obtener un sistema de calefacción confiable y de bajo costo. Por lo tanto, la mayoría de las veces en estas casas se hace un sistema de calefacción de una tubería con circulación natural.

Una característica de este sistema es la presencia de un tronco. Los radiadores y las baterías están conectados a él en paralelo, formando un solo circuito. Las principales ventajas de un sistema de calefacción de un solo tubo con circulación natural son el número mínimo de componentes, el bajo consumo de material y la facilidad de instalación. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que la velocidad de enfriamiento del refrigerante en este sistema es bastante alta debido a la transferencia secuencial de calor a cada radiador en el circuito.

Para optimizar el régimen térmico en el sistema de calefacción natural de una casa privada, es necesario prever la presencia de tales componentes:

• Bypass en el arnés de cada radiador. Permitirá limitar el flujo de refrigerante a la batería sin cambiar los parámetros de todo el sistema. Con él, puede apagar completamente el calentador para reemplazarlo o repararlo sin detener el suministro de calor;
• Termostatos con baterías. Están montados en un sistema de calefacción de circulación natural emparejado con un bypass. Un elemento térmico automático cambiará el área de la sección transversal del diámetro de paso del tubo del radiador, regulando así el grado de calentamiento del dispositivo;
• Grúa Mayevsky. Componente obligatorio en el arnés del radiador. Dado que no siempre es preciso calcular un sistema de calefacción con circulación natural, debe considerar un sistema para eliminar el aire. Para este propósito se destina la grúa Maevsky.

Otra ventaja del sistema de suministro de calor de tubería simple de circulación natural es su pequeña huella. La instalación del maletero se puede hacer tanto abierta como cerrada. Solo es importante asegurarse de que los radiadores estén conectados a él.

Para un sistema de calentamiento de agua con circulación natural con una tubería, la caldera y los radiadores se pueden ubicar en el mismo nivel, lo que está prohibido para otros esquemas.

Sistema de doble tubo

El funcionamiento estable de la calefacción en casas medianas y grandes solo se puede garantizar con la separación de los flujos de agua fría y caliente. En este caso, la mejor opción sería un sistema de calefacción de dos tubos con circulación natural.

Para el funcionamiento normal del sistema, es necesario instalar la caldera por debajo del nivel de los radiadores. Esto es necesario para crear una presión de agua enfriada, que crea circulación natural en un sistema de calefacción cerrado. Para una mejor cabeza inmediatamente después de la caldera, es necesario hacer un elevador acelerador. Se instala un tanque de expansión en su punto más alto. Desde allí, se monta un tubo de aspiración en un ángulo al que están conectados los radiadores.

Un sistema de calefacción de dos tubos correctamente calculado e instalado con circulación natural funcionará incluso con una diferencia mínima de temperatura entre el refrigerante enfriado y calentado. Para implementar dicho proyecto, se deben tener en cuenta los siguientes matices:

• Ubicación de la caldera Hágalo usted mismo calentamiento de agua con circulación natural. Muy a menudo se encuentra en un sótano o sótano. Es necesario garantizar condiciones normales de temperatura, ventilación y luz natural;
• Tubo de inspección en el tanque de expansión. Incluso si calcula correctamente el sistema de calefacción con circulación natural, todavía habrá una posibilidad de una disminución crítica en el volumen de agua. Usando el tubo de control, puede rastrear este indicador;
• Unidades de recarga y drenaje de agua.. Están ubicados en el punto más bajo, en la tubería de retorno. Para realizar un calentamiento adecuado con circulación natural, es necesario prever métodos de reabastecimiento automático (semiautomático) del sistema, así como un drenaje rápido del agua.

Gracias a la llegada de nuevos materiales, es posible hacer un sistema de calefacción de dos tubos con circulación natural con sus propias manos de tubos de acero o polímero. Todo depende del presupuesto, la disponibilidad de herramientas y materiales apropiados.

En un sistema de calefacción de dos tubos con circulación natural, la instalación de derivación es opcional. Solo es importante prever la instalación de válvulas de cierre para la posible desconexión del dispositivo de la línea común.

Cálculo de la potencia de calentamiento con circulación natural.

Para calcular los parámetros principales del suministro de calor, se recomienda utilizar programas especializados. Con su ayuda, puede calcular el sistema de calefacción con circulación natural con la mayor precisión posible. Pero si esto no es posible, se utilizan otros métodos simplificados.

La forma más fácil es calcular la potencia requerida de la caldera utilizando la relación de 1 kW de energía térmica por cada 10 m² de área. En este caso, el resultado obtenido debe multiplicarse por un coeficiente que depende de las condiciones climáticas de la región.

Sus valores para el sistema de calentamiento de agua con circulación natural se dan en la tabla. Estas proporciones son recomendables y pueden ser reemplazadas por otras dependiendo de las características reales de la casa. Pero, en cualquier caso, este método determinará los parámetros aproximados del sistema de calefacción. Por lo tanto, su uso es un paso obligatorio en el diseño del suministro de calor.

Región	Factor de corrección
Sur de rusia	0.7 a 0.9
Carril central	1 a 1.3
Regiones del norte	1.4 a 2

Sin embargo, esto no tiene en cuenta el grado de aislamiento térmico del edificio, el número y las características de las estructuras de ventanas y puertas. Por lo tanto, es mejor utilizar una metodología diferente para calcular un sistema de suministro de calor con circulación natural. Etapas de los cálculos:

1. Para 1 m³ de edificio residencial, se requerirán 400 W de calor. Multiplicando la potencia por el volumen del edificio, obtenemos el valor inicial de la energía térmica.
2. Para compensar la pérdida de calor a través de las ventanas, el número de estructuras se multiplica por 100 vatios. La misma técnica se aplica a las puertas exteriores, pero con una compensación de 200 vatios cada una.
3. Si la habitación tiene una pared externa, para el funcionamiento normal del sistema de calefacción natural de una casa privada, el resultado se multiplica por un factor de corrección de 1.2.
4. Para hogares privados, las pérdidas de calor a través del techo y el piso se tienen en cuenta utilizando un coeficiente de 1.5.

Cabe señalar que incluso este cálculo será aproximado. Cuando planifique la instalación del suministro de calor con circulación natural hágalo usted mismo para una casa grande, se recomienda ponerse en contacto con especialistas para calcular con precisión las características principales del sistema.

Para minimizar la pérdida de calor en el edificio, es necesario un buen aislamiento térmico de las paredes externas, el techo y el techo.Esto reducirá el costo de hacer los gastos de calefacción de agua de circulación natural hágalo usted mismo.

Reglas para trazar un circuito de calefacción con circulación natural.

Conociendo los principios básicos de funcionamiento del sistema de suministro de calor con circulación natural y eligiendo el esquema óptimo, puede comenzar a completar. Esta etapa no es menos importante que las anteriores, ya que el trabajo adicional de calentamiento dependerá de los parámetros técnicos de los componentes.

Es necesario tener en cuenta todas las características de este sistema. En circuitos con circulación forzada, la compensación de las pérdidas hidráulicas se produce debido al funcionamiento de la bomba de circulación. Para sistemas con circulación natural en calefacción cerrada, dicho mecanismo no existe. Por lo tanto, para minimizar las pérdidas, debe prestar atención a los siguientes puntos en el diseño y la selección de componentes:

• Tubos de calefacción. Su diámetro debe ser de DN32 a DN40. Esto compensa la fricción del agua en la superficie interna. También se recomienda elegir productos de polímero con una pared lisa. Su diámetro exterior real es de 40 a 50 mm;
• Diseño de línea. Es necesario evitar girar las unidades que aumentan la resistencia hidráulica en el sistema;
• Altura del elevador elevador. En el esquema de calefacción de una casa de dos pisos con circulación natural, debe ser más alta que el techo del segundo piso. El tanque de expansión está ubicado en el ático;
• Características de las válvulas de cierre.. Su presencia no debe afectar los parámetros del sistema.

Para una mejor comprensión de los principios de funcionamiento del circuito de calefacción de una casa de dos pisos con circulación natural, se puede establecer una analogía con los recipientes de comunicación conocidos. En este caso, la caldera estará por debajo del nivel de los radiadores, por lo tanto, el flujo de fluido circulará en su dirección. Es por eso que al desarrollar un circuito e instalar un sistema de calefacción con circulación natural, debe colocarse lo más bajo posible.

Para evitar cambios en el flujo de agua, se instala una válvula especial en la tubería de retorno. Este fenómeno puede ocurrir durante la primera puesta en marcha del sistema, cuando la diferencia de temperatura entre el refrigerante es pequeña.

Proyecto de pendiente de calentamiento natural

La instalación de un sistema de suministro de calor con circulación natural prácticamente no difiere del esquema tecnológico estándar. Para hacer esto, use los mismos materiales y herramientas. La diferencia radica en el sesgo obligatorio del sistema de calefacción con circulación natural.

Para garantizar el funcionamiento del sistema, la tubería de suministro del elevador debe estar inclinada hacia los radiadores. El grado de cambio en la posición de los puntos superior e inferior de la línea de suministro está determinado por la relación de 1:10. Aquellos. por cada metro de tubería se requiere una pendiente de 10 mm.

Para la línea de retorno, se debe cambiar la dirección de la pendiente. En esta sección del sistema, debe ir desde los radiadores al costado de la caldera. Por lo tanto, se crea una condición adicional para el impacto gravitacional en el refrigerante.

Una de las ventajas de un sistema de calefacción de circulación natural es su mantenibilidad. El propietario de la casa puede eliminar independientemente la fuga o reemplazar el radiador defectuoso. Pero para esto es necesario comprar kits de reparación por adelantado.

El video muestra un circuito de calefacción con circulación natural con una descripción detallada de su funcionamiento y configuración: