Projeto independente, seleção de componentes e instalação do sistema de aquecimento é um dos eventos mais difíceis. Na maioria das vezes, eles tentam reduzir inicialmente a complexidade dessas etapas. Para isso, é preferido um sistema de aquecimento aberto. Tanques de expansão, circuitos, bombas - como determinar os parâmetros ideais para esses componentes de suprimento de calor?
Características do aquecimento aberto
O sistema de aquecimento clássico do tipo aberto para uma casa particular difere do sistema fechado em termos de pressão. É igual a atmosférico. Portanto, a disposição desse tipo de suprimento de calor requer significativamente menos componentes, cálculos precisos. Mas isso não significa que o esquema de aquecimento a céu aberto possa ser feito de maneira não profissional.
Para estabilização automática da pressão do líquido de arrefecimento nos tubos, o sistema possui um tanque de expansão aberto para aquecimento aberto. É o design deste componente que distingue o esquema de fornecimento de calor aberto do fechado. O movimento do líquido de refrigeração pode ser realizado de duas maneiras:
- Devido à expansão térmica da água quente. Para isso, é necessário um riser acelerador. De acordo com este esquema, é projetado um sistema de aquecimento aberto com circulação natural;
- Instalação de equipamento de bombagem. Permite aumentar a velocidade de movimento do líquido de refrigeração. Uma bomba em um sistema de aquecimento aberto é necessária se o comprimento total da rede elétrica exceder 25 m.
Além disso, é necessário reduzir o índice de atrito da água à medida que ela passa pelos canos. Para isso, o diâmetro deste último deve ser de pelo menos 30 mm. Caso contrário, a resistência hidráulica aumentará, o que reduzirá a circulação natural.
O componente determinante no circuito é uma caldeira para um sistema de aquecimento aberto. É importante não apenas escolher o design e o princípio de operação corretos do dispositivo, mas também cumprir todas as regras de instalação.
Apesar de o custo de um sistema de aquecimento aberto com uma bomba ser significativamente menor do que o de um sistema fechado semelhante, a instalação do primeiro é difícil. Isso deve ser levado em consideração ao projetar um suprimento de calor.
Escolhendo um esquema aberto de fornecimento de calor
No primeiro estágio do projeto, é importante escolher o esquema certo para um sistema de aquecimento aberto com uma bomba. Depende dos parâmetros da casa, do regime térmico necessário do suprimento de calor e das capacidades financeiras.
Considere os principais parâmetros que afetarão diretamente a seleção e o cálculo adicional de um sistema de aquecimento aberto:
- Área total de instalações aquecidas. Se essa característica for inferior a 60 m² - você pode instalar um sistema de gravidade;
- Andares e altura do teto. Para o sistema gravitacional, um pré-requisito é a presença de escoamento acelerado. Sem ele, o ar pode aparecer em um sistema de aquecimento aberto e a circulação se deteriorará;
- Operação térmica estimada. Para baixa temperatura, é utilizado um sistema de aquecimento aberto com uma bomba de circulação. Caso contrário, uma ligeira expansão da água não criará a circulação necessária.
Somente após uma análise completa desses indicadores, bem como o cálculo das perdas de calor na casa, você pode decidir se deve colocar o aquecimento a céu aberto com ou sem uma bomba.
É melhor calcular a perda de calor de um edifício usando programas especializados.Suas demos são gratuitas.
Sistema de aquecimento por gravidade
A principal diferença entre gravitacional e o restante é a completa ausência de mecanismos para o movimento forçado de fluido através de tubos. Essa. esse processo é realizado apenas devido à expansão térmica da água quente.
Para a operação correta do suprimento de calor, um riser acelerador é obrigatório. É montado logo após a caldeira e localizado na vertical. Sua altura deve ser de pelo menos 3,5 m. Se essa condição não for atendida, o líquido aquecido proveniente da caldeira para um sistema de aquecimento aberto não terá velocidade suficiente.
Além deste fator, é necessário levar em consideração as especificidades da organização de um sistema de aquecimento aberto com circulação natural:
- Inclinação obrigatória do tubo. O tubo de alimentação do riser deve estar inclinado na direção dos radiadores. O inverso é para a caldeira. Nível de inclinação - 1 cm por metro;
- A caldeira está localizada no ponto mais baixo do circuito;
- Para operação normal, são necessários tanques de expansão abertos para sistemas de aquecimento. Eles também são montados para circuitos de circulação forçada.
A instalação de uma caldeira elétrica para um sistema de aquecimento por gravidade aberto não é recomendada. Assim como o gás homólogo. Isso ocorre devido à alta probabilidade de congestionamento de ar, que pode levar ao superaquecimento do trocador de calor.
Para aumentar a eficiência do trabalho em um circuito de aquecimento aberto com circulação natural, o diâmetro do tubo elevatório deve ser 1 tamanho menor que a seção transversal da linha principal.
Circulação forçada no aquecimento
Recentemente, os proprietários de casas particulares e casas de campo vêm modernizando o sistema de aquecimento, instalando apenas um componente - uma bomba. Ele foi projetado para melhorar a circulação do líquido refrigerante.
Em geral, o arranjo de um sistema de aquecimento aberto com uma bomba de circulação não é diferente do acima. É importante escolher o local de instalação correto para a bomba. É montado no tubo de retorno antes de entrar na caldeira de aquecimento. A distância ideal deve ser de 1,5 m.
Para este circuito de aquecimento aberto, os seguintes pontos devem ser considerados:
- A bomba está instalada no desvio. Isso é necessário para garantir a circulação da água em caso de quebra ou apagão;
- Certifique-se de instalar uma válvula de retenção. Impedirá o efeito de circulação reversa;
- Durante a instalação, a direção do movimento do líquido de refrigeração é levada em consideração.
A vantagem de usar um circuito de aquecimento aberto com uma bomba é reduzir a inércia do sistema. Devido ao aumento da circulação, as baterias e os radiadores esquentam mais rapidamente.
Para um circuito de aquecimento aberto com uma bomba de circulação, seus parâmetros devem ser calculados - pressão e capacidade.
Sistema de aquecimento aberto completo
Além da bomba em um sistema de aquecimento aberto, outros componentes devem ser selecionados. A eficiência e a eficácia de todo o esquema de fornecimento de calor dependerão da escolha correta.
Para o cálculo correto de um sistema de aquecimento aberto, primeiro, calcula-se sua potência nominal. Se o isolamento térmico do edifício for bom, é possível calcular a proporção de 1 kW de energia térmica por 10 m² de área. Para um cálculo mais preciso, é recomendável usar programas especiais. Com a ajuda deles, você pode elaborar um esquema correto de suprimento de calor aberto, calcular as características ideais de seus componentes.
Para uma configuração mínima do sistema de aquecimento, você precisará desses elementos:
- Caldeira;
- Tanque de expansão;
- Oleodutos;
- Radiadores e baterias.
Os requisitos para os dois últimos são baixos.Na maioria das vezes, tubos de polímero são usados para equipar o suprimento de calor. Mas especialistas recomendam o uso de um tubo de aço para o riser. Isto é devido à alta temperatura nesta parte do sistema de aquecimento aberto para uma casa particular.
Quase todos os modelos de tubos de polímero são projetados para exposição à temperatura não superior a + 90 °. Isso deve ser considerado ao concluir o sistema.
Escolhendo uma caldeira para aquecimento externo
Antes de mais, é necessário avisar que é proibida a instalação de caldeiras a gás e elétricas para um sistema de aquecimento aberto. Geralmente, o sistema congela, o que afeta negativamente a operação do equipamento e pode levar a situações de emergência. Portanto, a única alternativa são modelos de combustível sólido ou caldeiras a diesel.
A caldeira deve ser instalada de acordo com todos os requisitos. Está localizado em uma sala separada onde você não pode armazenar combustível. A sala da caldeira deve ter circulação de ar forçada. Para otimizar o funcionamento do equipamento, recomenda-se a instalação de uma chaminé de sanduíche.
Além desses fatores, existem requisitos específicos para a adaptação normal de uma caldeira de sistema de aquecimento aberto:
- Não instale caldeiras para queima longa. Eles são projetados para operação em sistemas de baixa temperatura. Nesse caso, a expansão do líquido de refrigeração não será suficiente para circulação;
- Se o grupo de bombas não estiver instalado no sistema, será necessária uma instalação separada da válvula de retenção;
- A caldeira no sistema de aquecimento aberto de uma casa particular deve estar localizada no ponto mais baixo do circuito.
Se o equipamento não incluir um sensor de temperatura, ele deverá ser instalado separadamente. Para maior precisão, é montado no tubo de suprimento imediatamente após a caldeira.
Para remover o ar em um sistema de aquecimento aberto, a instalação de uma ventilação não ajudará a resolver o problema. Só funciona se a pressão no sistema exceder a atmosfera.
Modelos de tanques de expansão para um sistema aberto
Para compensar a expansão térmica do líquido de refrigeração e o controle oportuno de seu nível, é necessário instalar um tanque de expansão para aquecimento aberto. Ele está localizado no ponto mais alto do sistema e pode executar várias funções ao mesmo tempo.
Primeiro, o volume ideal de um tanque de expansão aberto é calculado para sistemas de aquecimento. Deve ser pelo menos 5% da quantidade de líquido de refrigeração no sistema. O design padrão possui 3 bicos que executam as seguintes funções:
- Tubo de entrada. Com sua ajuda, um tanque de expansão é conectado a um sistema de aquecimento aberto. Normalmente, seu diâmetro é 1 tamanho menor que o do riser no qual a instalação está sendo executada. Portanto, é necessário um adaptador;
- Tubo de circulação. Através dela, a água quente flui mais ao longo da estrada;
- Tubo de sinalização. É necessário notificar sobre uma diminuição crítica no nível do líquido de refrigeração. Ao abrir a torneira, a água não sai dela - o sistema deve ser complementado.
Além disso, um tanque de expansão para aquecimento aberto pode ser atualizado. Em alguns casos, pode atuar como uma unidade de maquiagem. Para isso, é necessário um tubo adicional, conectado ao abastecimento de água. Com uma diminuição crítica no volume de água quente, você pode complementar rapidamente o sistema abrindo as válvulas de corte.
Existem vários esquemas para instalar um tanque de expansão. Para suprimento de calor de tipo aberto com uma bomba, ele pode ser montado em um tirante distante. Essa opção raramente é usada, pois a eficácia desse esquema é extremamente baixa. Na maioria das vezes, o tanque de expansão é instalado no riser próximo para monitoramento oportuno do estado do aquecimento.
É proibido o uso de materiais poliméricos para a fabricação de um tanque de expansão. O aço é mais adequado para isso.
Instalação de aquecimento ao ar livre DIY
Após o cálculo correto do sistema de aquecimento aberto e a seleção de todos os componentes, você pode prosseguir para a instalação. É preliminarmente recomendado elaborar um arranjo de todos os elementos com suas características técnicas.
Primeiro, determinamos o diagrama de fiação dos tubos. Pode ser dos seguintes tipos:
- Tubo único. Nele, os dispositivos são conectados ao sistema em série. Vantagens - instalação fácil, consumíveis mínimos. Desvantagens - resfriamento rápido do líquido de refrigeração;
- Tubo duplo. Para drenar a água resfriada, uma linha de retorno é montada. Dessa forma, a distribuição de calor em todo o sistema pode ser otimizada.
Em qualquer caso, é necessário instalar um tanque de expansão aberto para sistemas de aquecimento. Para tubulações ramificadas, são instaladas tees. Circuitos coletores para um sistema de aquecimento aberto com uma bomba não são aplicáveis.
O trabalho é melhor realizado no verão. A instalação de tubulações requer atenção especial, pois é imperativo observar o ângulo de inclinação. Se este parâmetro for insuficiente, é possível uma deterioração significativa na circulação de água quente.
No material de vídeo, você pode se familiarizar com as especificidades da operação de aquecimento durante a circulação natural e forçada:
