Diseño De Sistema De Calefacción De Bricolaje En Una Casa Privada

2023 Autor: Douglas Hoggarth | [email protected]. Última modificación: 2023-05-24 11:23

• Objetivos de diseño y datos de referencia
• Cálculo y colocación de radiadores.
• Caldera y su tubería
• Diagramas de conexión
• Trabajar con tipos alternativos de sistemas

Objetivos de diseño y datos de referencia

Antes de comenzar a diseñar la calefacción en una casa, debe describir claramente una serie de tareas. En general, el proyecto debe dar una respuesta detallada a las preguntas del siguiente orden:

• ¿Qué tipo de sistema será?
• ¿Qué capacidad de la unidad de calefacción será suficiente para compensar la pérdida de calor en la casa?
• ¿Cómo distribuir el calor generado por él a todas las habitaciones?
• ¿Cómo colocar radiadores y tuberías para que no interfieran con la disposición de los muebles y otras comunicaciones?
• ¿Cómo disolver el sistema con una mínima inversión de materiales?
• ¿Cómo asegurar la configuración del sistema para diferentes condiciones de temperatura?
• ¿Cómo hacer que el sistema de calefacción sea seguro y fácil de mantener?

Naturalmente, el desarrollo del proyecto no puede comenzar si no se sabe nada sobre el objeto de diseño. En primer lugar, se necesita documentación descriptiva del edificio: planos de planta, cortes en diferentes planos de sección, explicación del local con su área y cubicación.

La segunda parte de los datos iniciales se refiere a las propiedades térmicas del edificio. Es necesario aclarar el régimen de temperatura para cada habitación, calcular la pérdida de calor tanto del valor promedio como en los cinco días más fríos. Al calcular las fugas de calor a través de estructuras de cerramiento, ventanas, puertas, se debe tener en cuenta la naturaleza de los pisos y las habitaciones adyacentes; el método se describe en SNiP 23-02-2003 "Protección térmica de edificios". De acuerdo con estos principios de cálculo, es necesario determinar tanto la pérdida de calor individual en cada habitación como su participación en las pérdidas totales de la casa.

Cálculo y colocación de radiadores

Una vez determinada la cantidad de calor que se debe poner en cada habitación, se selecciona el tipo y la cantidad de dispositivos de calefacción. La forma más fácil es con los calentadores eléctricos: su potencia eléctrica es casi equivalente a la térmica (la eficiencia es cercana a la unidad). Con el calentamiento en un portador de calor líquido, todo es algo más complicado.

La producción térmica de los radiadores de agua se define como la cantidad de calor que el radiador puede disipar en el medio ambiente. Hay muchos factores que afectan este valor: la intensidad de la convección del aire, la longitud de la línea, la temperatura y el tipo de refrigerante y la velocidad de su flujo. Los fabricantes de radiadores indican solo valores aproximados, en promedio de 100 a 250 W por sección.

En principio, con una pérdida de calor de la casa de aproximadamente 8 kW / h, sería suficiente comprar entre 60 y 80 secciones de radiador y distribuirlas uniformemente por toda la casa. El enfoque es solo parcialmente correcto, debe tener en cuenta otros puntos:

• no tiene sentido calentar habitaciones que no están en contacto con la calle, por lo que los radiadores se colocan principalmente en paredes de cerramiento;
• La pérdida de calor en una habitación puede exceder la pérdida de otras entre 1,5 y 2 veces. La potencia térmica debe dividirse exactamente en proporción a la pérdida de calor y no al volumen de la habitación;
• si está permitido mantener 16-18 ° C en la sala de estar o la cocina, entonces en el dormitorio es necesario mantenerlo a 22 ° C y en la guardería, 21-24 ° C.

Cada batería requiere tubería, por lo que las secciones se instalan en los grupos más densos para ahorrar accesorios de tubería. Por otro lado, la separación de los radiadores en el espacio proporciona una calefacción más uniforme y eficiente; debe encontrar un compromiso entre economía y eficiencia. La forma más sencilla de calcular es dividir la cantidad de radiadores de una habitación por la cantidad de ventanas que tiene. Pero un cierto conjunto de secciones no siempre encaja debajo del alféizar de la ventana, por lo tanto, es posible instalar un dispositivo de calefacción adicional de acuerdo con la zonificación funcional, en un lugar de descanso, por ejemplo, o junto a una mesa de trabajo.

Caldera y su tubería

Para cualquier unidad de calefacción, dos parámetros son de importancia decisiva. El primero es la potencia máxima generada que el dispositivo es capaz de entregar al quemar combustible o convertir electricidad. El segundo indicador es el factor de conversión de energía, del cual depende la producción de calor real del dispositivo.

En las calderas de gas, las pérdidas pueden ser de hasta un 30%: debido a un quemador mal ajustado, la mayor parte del calor se escapa a la tubería y el tiro de la combustión succiona el aire caliente de la habitación, provocando una ráfaga de aire exterior frío. Las calderas eléctricas emiten toda su potencia en forma de radiación térmica con pequeñas pérdidas (hasta 2-3%). El mayor valor energético lo poseen los sistemas geotérmicos, que, en lugar de pérdidas, proporcionan un apéndice de hasta el 200% debido al bajo potencial de calor de la litosfera.

En última instancia, lo que importa es la potencia real de la caldera: debe cubrir la pérdida de calor de la casa con un margen de aproximadamente 15-25%. El coeficiente de fiabilidad es necesario tanto para que el equipo no funcione por desgaste, como en caso de situaciones de emergencia, cuando sea necesario para garantizar un calentamiento rápido de toda la vivienda.

Trabajar con calderas de gas es la parte más difícil del proyecto. Es necesario no solo seleccionar una unidad de capacidad adecuada, sino también organizar adecuadamente la eliminación de los productos de combustión. Para ajustar la velocidad de tiro, se recomienda instalar amortiguadores automáticos y extractores de humos. El calor residual puede ser recogido por un economizador conectado al circuito de retorno, y es mejor tomar aire de combustión no de la sala de calderas, sino de la calle o del subterráneo.

El calentamiento en un intercambiador de calor líquido tiene otro matiz técnico: una descripción del sistema hidráulico. Es necesario trazar un diagrama de recorrido de la tubería de nivel, determinar el desplazamiento total del sistema, compensar la expansión del refrigerante con un tanque de expansión y determinar la tasa de circulación adecuada. Además, de acuerdo con la eficiencia de calefacción requerida en diferentes zonas de la vivienda, se pueden organizar circuitos separados con diferentes velocidades de circulación y temperaturas de refrigerante.

Diagramas de conexión

Se necesita mucho tiempo para conectar radiadores en todas las habitaciones de la casa. Es mejor si este tiempo se gasta con lápiz y papel, y no con el daño asociado a los materiales y recursos laborales. La disposición de las tuberías y sus conexiones debe estar bien pensada.

Los diferentes tipos de conexiones difieren en la distribución de la potencia total. El esquema más clásico es el de dos tubos. Con una tasa de circulación correctamente seleccionada, asegura un calentamiento uniforme de cada radiador en el sistema y permite un ajuste individual.

Un diagrama de conexión de un solo tubo es, más bien, una forma de agrupación local de radiadores. Por ejemplo, se pueden conectar tres radiadores de una habitación en serie mediante una tubería con la instalación de un termostato común y válvulas de cierre. Pero como caso general, tal conexión es imposible.

1 - caldera de calefacción; 2 - grupo de seguridad; 3 - radiadores con conexión diagonal; 4 - Grúa Mayevsky; 5 - tanque de expansión de tipo membrana; 6 - válvula para vaciar y llenar el sistema; 7 - bomba

Leningradka es un tipo independiente de sistema monotubo en el que los radiadores están conectados a través de un grifo de cortocircuito. Permite la posibilidad de regulación, aunque no tan flexible como con un sistema de dos tubos: al cambiar el régimen térmico, tendrá que reajustar los reguladores en toda la longitud del ala.

La elección del esquema de cableado siempre se lleva a cabo teniendo en cuenta las peculiaridades de la planificación de las instalaciones. Por ejemplo, con una gran distancia desde la sala de calderas de las instalaciones residenciales, los radiadores se alimentan con un anillo Tichelman, un análogo de un sistema de dos tubos que organiza bien las tuberías principales y de distribución. El sistema de calefacción construido por una "estrella" con el uso de un grupo colector tiene la máxima funcionalidad y facilidad de configuración. Sin embargo, esta opción requiere una importante inversión inicial.

Trabajar con tipos alternativos de sistemas

En la era del ahorro de energía, este concepto de calefacción parece estar cada vez más justificado: proporcionar una temperatura mínima general con un sistema de calefacción central y luego realizar la calefacción local en áreas habitadas por residentes con mayor frecuencia, por ejemplo, calentadores infrarrojos o un sistema de calefacción de aire.

En tales casos, debe trabajar con fuentes de calefacción radiante, y el principio de su funcionamiento no siempre es claro. Pero vale la pena recordar el cálculo del balance de calor, ya que la imagen se vuelve más clara. Al calcular, intente aumentar la temperatura deseada dentro de la casa en un par de grados, y puede determinar fácilmente la falta de energía en tal régimen térmico. Y conociendo el rendimiento del dispositivo, será bastante sencillo calcular el tiempo durante el cual llenará la habitación de calor con escasez de energía térmica.

Como dijimos, la calefacción eléctrica es más eficiente en términos de eficiencia, pero no todos los tipos son igualmente útiles en la práctica. La naturaleza del calor generado también es importante: el convector calienta el aire y, a partir de él, se calientan los objetos dentro de la habitación. El calentamiento por infrarrojos, por otro lado, calienta los objetos directamente, la salida de calor en este caso es menos pronunciada.