Para la organización del sistema de suministro de calor de una casa o departamento privado, la opción más adecuada es un esquema de calefacción cerrado. Se caracteriza por un alto grado de fiabilidad, eficiencia y la capacidad de controlar los parámetros principales. Sin embargo, para crear un esquema profesional, necesita saber en qué consiste un sistema de calefacción cerrado: tanques de expansión, circuitos y el equipo requerido.
Características del diseño de un sistema de calefacción cerrado.
El principio de funcionamiento del suministro de calor cerrado es crear alta presión. Esto se debe a la expansión térmica del agua caliente u otro refrigerante. Al mismo tiempo, la presión en el sistema de calefacción cerrado de una casa privada contribuye a una mejor circulación y, como resultado, a una distribución térmica uniforme.
A diferencia de los esquemas de gravedad, antes de la instalación, debe aprender en detalle cómo funciona un sistema de calefacción cerrado. Cuando el refrigerante se calienta, se expande y aumenta la presión, lo que provoca el inicio de la circulación.
Pero esto puede no ser suficiente. Y por lo tanto, se agrega una bomba al sistema. Le permite aumentar la velocidad de movimiento del agua caliente y así reducir el grado de enfriamiento del refrigerante en la tubería de retorno. Esto conduce a una disminución en el consumo de energía.
Para el diseño, debe conocer el dispositivo de calentamiento de agua de tipo cerrado, su equipo mínimo. Debe constar de los siguientes componentes:
- Un elemento calefactor. Puede ser una caldera de varios tipos: gas, electricidad, combustible sólido. La condición principal es la seguridad laboral y un indicador de energía adecuado. Se debe instalar un intercambiador de calor en su diseño para la conexión a un circuito de sistema de calefacción de tipo cerrado;
- Tuberías. Proporcionan agua caliente a radiadores y baterías. El requisito determinante es la capacidad de soportar la presión máxima y de funcionamiento en un sistema de calefacción de tipo cerrado y la exposición a la temperatura;
- Radiadores y Baterias. Con su ayuda, el calor se transfiere del agua caliente al aire interior;
- Tanque de expansión. Un elemento clave en el esquema, ya que está diseñado para estabilizar el suministro de calor. Si se excede la presión crítica, el tanque de expansión para calefacción de tipo cerrado lo compensa, evitando así la ocurrencia de situaciones de emergencia;
- Grupo de seguridad. Realiza las mismas funciones que el tanque de expansión, pero en mayor medida. La instalación correcta del grupo de seguridad en un sistema de calefacción cerrado consiste en instalar una ventilación de aire y una válvula de purga. Es importante determinar la ubicación de estos elementos de antemano.
Para garantizar el control del trabajo y la capacidad de controlar los parámetros del suministro de calor, se requiere la instalación de sensores de temperatura y presión. Además, un circuito de calefacción con un tanque de expansión cerrado debe incluir la instalación de un sensor de presión en la cámara de aire del dispositivo.
Para áreas grandes, se recomienda un sistema de calefacción cerrado de dos tubos. A pesar de los costos iniciales relativamente grandes en el futuro, podrá garantizar un funcionamiento eficiente del suministro de calor.
Circuitos cerrados de calefacción.
La primera prioridad en el diseño del suministro de calor de un tipo cerrado es la elección del esquema óptimo.En primer lugar, esto se aplica a las tuberías y la instalación de los componentes requeridos.
También es necesario que el llenado del refrigerante en un sistema de calefacción cerrado funcione en modo automático para garantizar la seguridad y la estabilidad.
Para el suministro de calor de áreas pequeñas, con frecuencia se instala un sistema cerrado de calefacción de tubería única. Su esquema incluye una tubería a la cual los radiadores están conectados en serie.
Al mismo tiempo, el espacio para instalar dispositivos se ahorra significativamente y se reducen los costos iniciales de adquirir componentes.
Sin embargo, un inconveniente significativo de un sistema de calefacción de tubería única cerrado es la pequeña área de calefacción. La longitud máxima del tronco puede ser de solo 30 m. Con un aumento en este parámetro, se observará un desequilibrio de temperatura del sistema.
Para aumentar la eficiencia y la fiabilidad, se monta un sistema de calefacción cerrado de dos tubos. Además de la carretera principal, se proporciona un tubo de retorno. En este caso, los radiadores están conectados en paralelo. Aquellos. La base del flujo de agua caliente fluye a través de la línea de suministro y entra a los radiadores a través de conexiones con tes.
La ventaja definitoria de este esquema de sistema de calefacción de circuito cerrado es un aumento en el área de suministro de calor.
Al mismo tiempo, los indicadores de la distribución térmica de las habitaciones de la casa no empeoran. Pero para una mayor eficiencia del suministro de calor, se recomienda instalar termostatos en las baterías, así como conectar el programador a la caldera.
Las ventajas de un dispositivo de calentamiento de agua de tipo cerrado de dos tubos son las siguientes:
- Alta mantenibilidad. En caso de falla de uno de los elementos, es suficiente para bloquear el acceso del refrigerante en esta sección. Debido a esto, la instalación de un grupo de seguridad en un sistema de calefacción cerrado puede realizarse incluso con suministro de calor activo;
- Control de temperatura en todas las habitaciones.. Para esto, es necesaria la instalación de controladores de temperatura en la unión de los radiadores de calefacción;
- Posibilidad de reposición automática de agua.. Para esto, se necesita un bloque para llenar el refrigerante en un sistema de calefacción cerrado, que se instala en la tubería de retorno. En un sistema cerrado de suministro de calor de una tubería, esto puede conducir a un choque térmico.
Primero debe calcular todos los parámetros de calefacción. Para esto, es mejor usar programas especializados. De lo contrario, puede surgir la pregunta: ¿de dónde proviene el aire en un sistema de calefacción cerrado? Esto es a menudo un fenómeno asociado con el contenido de oxígeno en el refrigerante, su composición y el régimen de temperatura del sistema. Para minimizar esto, es necesario instalar un grupo de seguridad en un sistema de calefacción cerrado.
Para la calefacción compacta, se recomienda elegir esquemas para un sistema de suministro de calor cerrado de dos tubos con diseño de tubo horizontal. Pero en este caso, la instalación de una bomba de circulación es obligatoria.
Depósito de expansión en un sistema de calefacción cerrado.
Para controlar el funcionamiento del sistema de calefacción, se necesitan dispositivos para garantizar su seguridad. Uno de ellos es un tanque de expansión. Compensa el exceso de presión derivado del sobrecalentamiento del refrigerante. Pero antes de su instalación, es necesario calcular el tanque de expansión para un sistema de calefacción cerrado.
La presión normal en un sistema de calefacción cerrado de una casa privada no debe exceder de 4-5 atm. De lo contrario, aumenta la probabilidad de despresurización de tuberías y baterías. Para estabilizar la presión de trabajo en el sistema de calefacción cerrado, se requiere un tanque de expansión. Estructuralmente, consta de dos cámaras: aire y agua.El primero está diseñado para compensar la expansión del refrigerante, y el segundo está conectado a la calefacción. En los circuitos de calefacción con un tanque de expansión cerrado, se proporciona para su instalación en la línea de retorno frente a la bomba de circulación. Esto se debe al hecho de que las vibraciones hidráulicas constantes que resultan del funcionamiento de la bomba no deberían afectar la membrana elástica.
Una de las ventajas de usar un sistema de calefacción cerrado es la falta de contacto directo con el aire. Pero para compensar la expansión del agua, se necesita espacio de reserva. Es para esta tarea que se realiza la instalación de un tanque de expansión para calentar un tipo cerrado. Antes de esto, debe calcular correctamente sus características.
Para calcular el tanque de expansión para un sistema de calefacción cerrado, debe conocer los siguientes parámetros del sistema:
- El coeficiente de expansión térmica del refrigerante - mi. Para el agua, este valor es 0.034 a una temperatura de + 85 ° C;
- El volumen total de agua en el sistema es CON;
- Presión inicial Rnach;
- Presión máxima Rmax;
- Factor de llenado - Kzap.
El último parámetro se puede encontrar en la tabla. A menudo, la pregunta de por qué la presión cae en un sistema de calefacción cerrado surge de la elección incorrecta del tanque de expansión.
Suponga que, según los cálculos preliminares del esquema de suministro de calor con un tanque de expansión cerrado, los valores de estos parámetros corresponden a los datos de la tabla.
|
Parámetro |
Valor |
| El coeficiente de expansión térmica del refrigerante. |
0,034 |
| El volumen total de agua en el sistema. |
360 |
| Presión inicial |
1,7 |
| Presión máxima |
4 |
En base a esto, encontramos el factor de llenado óptimo. En nuestro caso, será igual a 0,5. El cálculo adicional del tanque de expansión para el suministro de calor del tipo cerrado se realiza de acuerdo con la fórmula:
V = ((E * C) / (1- (Rmin / Rmax)))
Después de los cálculos, encontramos el volumen óptimo del tanque de expansión. Para estabilizar la presión en un sistema de calefacción cerrado de una casa privada, se requiere un modelo con un volumen de 40 litros.
La mayoría de los tanques de expansión tienen una carcasa plegable. Pero para estructuras grandes, es posible reemplazar la membrana elástica. Dichos modelos tienen una brida especial.
Resumen de grupos de seguridad para calefacción interior
La selección de elementos de seguridad es un punto clave en el diseño de un sistema de calefacción cerrado. Deben garantizar el funcionamiento ininterrumpido de la calefacción, así como evitar la aparición de situaciones peligrosas.
Conociendo el principio de funcionamiento como un sistema de calefacción cerrado, puede determinar que el mayor peligro es el exceso de presión de trabajo. Con altas tasas de este parámetro, la operación del tanque de expansión no será suficiente. Por lo tanto, la única salida es eliminar el exceso de refrigerante del sistema.
Esta función la realiza la válvula de drenaje. Cuando se alcanza un indicador de presión crítica, la varilla se abre y una parte del refrigerante se drena al alcantarillado. Si el dispositivo está mal configurado, su funcionamiento puede provocar una caída de presión en el sistema de calefacción cerrado.
El siguiente elemento de suministro de calor es una ventilación de aire. Parecería, ¿de dónde puede venir el aire en un sistema de calefacción cerrado? Si el nivel de calentamiento del refrigerante excede un nivel crítico, el agua puede pasar de un estado líquido a un estado gaseoso. En este caso, se forman atascos de aire, que afectan negativamente el rendimiento del sistema. Para su eliminación oportuna del sistema de suministro de calor cerrado de dos tubos, es necesaria la instalación de una ventilación de aire.
Para estabilizar la presión de trabajo en un sistema de suministro de calor de tipo cerrado, es necesario instalar elementos de grupos de seguridad en las siguientes partes del circuito:
- Salida de aire. Se instala en un conjunto estándar de grupos de seguridad inmediatamente después de la caldera, en la parte más alta del sistema y en todos los elevadores;
- Válvula de drenaje. También miembro de grupos de seguridad. Adicionalmente montado en colectores de distribución y sistemas de ramificación.
La instalación correcta del grupo de seguridad en un sistema cerrado de suministro de calor se lleva a cabo en la etapa final de la instalación. Solo entonces se puede probar el sistema.
Las características del grupo de seguridad deben ser consistentes con los valores calculados para el calentamiento. También es necesario verificar el rendimiento de los componentes del grupo antes de cada temporada de calefacción.
Problemas con la calefacción cerrada.
El conocimiento del dispositivo de suministro de calor de agua de tipo cerrado y la selección correcta de sus componentes evitarán muchos problemas durante el funcionamiento del sistema. Pero algunos de ellos surgirán en cualquier caso. Considere las desviaciones más comunes en la operación de calefacción.
Muy a menudo, la causa de situaciones de emergencia es el exceso de las características calculadas del sistema. Puede haber varias razones para esto: un grupo de seguridad no identificado, violación del modo de funcionamiento de la caldera.
Por lo tanto, antes de cada temporada de calefacción, debe verificar los elementos del sistema, así como lavarlo. De lo contrario, la obstrucción en tuberías y radiadores provocará una disminución artificial del volumen de refrigerante y reducirá la transferencia de calor.
Desviaciones en el funcionamiento del sistema de calefacción y posibles métodos de eliminación:
- Hay aire en un sistema de calefacción cerrado.. Esto puede deberse a una composición inadecuada del refrigerante. Al verter el refrigerante en un sistema de suministro de calor cerrado, se recomienda usar agua destilada, ya que no contiene álcalis ni metales;
- Caída de presión constante en el sistema.. Esto puede deberse a la presencia de microgrietas en las tuberías o radiadores. La fuga gradual del refrigerante provoca una disminución de la presión y también puede causar la formación de atascos de aire;
- El tanque de expansión no funciona. La razón es el desgaste de la membrana como resultado de una fuerte presión sobre ella. Esto ocurre si el tanque no tiene una válvula de purga de seguridad para el aire. Para un diseño no separable, la única salida es comprar uno nuevo. En un tanque con una brida de montaje, puede reemplazar independientemente la membrana.
Para una respuesta de emergencia rápida, se recomienda comprar kits de reparación. Con su ayuda, puede bloquear la brecha que apareció en la tubería o el radiador y, por lo tanto, estabilizar el funcionamiento de todo el sistema. En el futuro, puede reemplazar un elemento calefactor dañado.
El video muestra un ejemplo de la unión de un tanque de expansión para un sistema de calefacción cerrado:
