Muchas soluciones modernas para calentar agua en casas requieren el uso de un grupo de bombas. El diseño y la instalación de un sistema de calefacción de circulación forzada debe llevarse a cabo teniendo en cuenta los problemas técnicos derivados del rápido movimiento del refrigerante.

La alta presión en el circuito de calefacción permite implementar una variedad de esquemas de cableado. De acuerdo, esta es una ventaja importante de un sistema de calefacción de circulación forzada. Sin embargo, la disposición de dicho esquema requiere un diseño competente.

Le diremos según qué características se seleccionan las principales unidades de trabajo del sistema, y ​​también describiremos en detalle las posibles opciones para el cableado de la línea principal y las formas de organizar el circuito de calefacción.

Tipos de sistemas de calefacción

La diferencia clave entre el tipo de sistemas en consideración es la presencia de una bomba de circulación, que asegura el movimiento ininterrumpido del refrigerante en la tubería. De hecho, es la bomba la que hace que el calentamiento de agua de una casa de un piso con circulación forzada sea mucho más conveniente en comparación con las contrapartes gravitacionales.

Solo hay dos tipos principales de sistemas de circulación forzada:

  • Monotubo . Este tipo de sistema demuestra una eficiencia aceptable solo en casas con un área pequeña. Como su nombre lo indica, en un sistema de un solo tubo solo hay un circuito anular a lo largo del cual se mueve el refrigerante. A menudo, dicho calentamiento es una versión modernizada del sistema gravitacional.
  • Dos tubos . Los sistemas de doble circuito son lo suficientemente eficientes para calentar casas grandes. Una característica clave de los sistemas de dos tubos es la presencia de dos conductos, suministro y retorno, que están conectados a cada radiador.

sistema de calefacción de dos tubos de circulación forzada

Todos los esquemas de calefacción autoensamblados para una casa privada de un piso tienen sus propias características y características, que se considerarán un poco más adelante. Sin embargo, hay características comunes: cada batería debe estar equipada con una grúa Mayevsky, que permite, si es necesario, purgar el aire de la tubería. Además, cualquier sistema de calefacción debe estar equipado con un grifo de drenaje, que generalmente se instala en el punto más bajo del retorno.

¿En qué consiste el sistema de calefacción?

Un sistema de calefacción de circulación forzada consta de:

  • caldera (combustible sólido, gas o eléctrica);
  • tanque de expansión de tipo membrana;
  • una bomba de circulación, cuya potencia se selecciona individualmente;
  • calefacción por radiadores (baterías);
  • tubería;
  • accesorios: adaptadores utilizados para conectar tuberías;
  • grifos (bola y corcho);
  • revisar válvulas;
  • conductos de aire;
  • filtros que garantizan la operatividad de la caldera y la bomba de calefacción;
  • sujetadores.

Sistema de calefacción con circulación forzada para el hogar

Al elegir el equipo necesario para el funcionamiento del sistema, es imperativo tener en cuenta:

  • potencia de la caldera y radiadores comprados;
  • tamaño de la tubería;
  • la velocidad de movimiento del refrigerante.

Instalación de calderas

El uso de la caldera como generador de calor es atractivo en términos de la conveniencia de ajustar el flujo del intercambiador de calor. La instalación de estufas de combustible sólido, especialmente las hechas a mano, puede estar plagada de una liberación de calor insuficiente o excesiva. Pero su uso a menudo se justifica en términos de asequibilidad y bajos costos de combustible.

Hoy en día se encuentran disponibles una gran cantidad de variantes diferentes de calderas con bomba integrada. Por un lado, la bomba integrada en un sistema de calefacción de circuito cerrado con circulación forzada ya está seleccionada correctamente para la potencia del equipo de la caldera y le permite no comprarla por separado. Pero al mismo tiempo, si el equipo integrado falla, es más difícil repararlo, en contraste con el separado.

Los requisitos para la caldera durante un esquema de calefacción forzada para una casa privada son los mismos que durante la circulación natural del sistema:

  • Se requiere asegurar el paso del portador de calor sin hervir. Esta condición durante la instalación del sistema «horno-bomba» es mucho más fácil de cumplir, en contraste con el modelo gravitacional del movimiento del refrigerante.
  • La potencia del equipo de la caldera debe satisfacer las necesidades del sistema de calefacción de la casa. En este caso, es necesario tener un cierto margen (15-25%) debido a probables imprevistos.

Para evitar que el agua hierva, es necesario ajustar la potencia teniendo en cuenta la temperatura del portador de calor de salida.

Más sobre el sistema de calefacción forzada:

Instalación del circuito de agua

Con un sistema de calefacción cerrado de una casa privada con circulación forzada, habrá una mayor velocidad de movimiento del refrigerante, en contraste con el esquema natural. Por lo tanto, es posible instalar una sección más pequeña de la tubería con los mismos indicadores para calentar la habitación. Esto reduce el costo de instalación en términos de costo de válvulas, colectores y tuberías. Además, las tuberías más pequeñas son más fáciles de instalar en nichos tecnológicos.

instalación de calderaDiagrama de instalación de la caldera

A diferencia de la circulación gravitacional, se agregará una mayor presión de flujo hidrodinámico a un sistema de calentamiento de agua caliente con circulación forzada. Por lo tanto, para evitar fugas, se deben seguir ciertas reglas.

Durante la transición de la circulación natural a la circulación cerrada, es necesario eliminar todo, incluso las pequeñas fugas en el sistema. Al aumentar la presión, aumentará la tasa de fuga, lo que provocará una disminución en el volumen del refrigerante y su aireación excesiva (enriquecimiento de oxígeno).

Antes de comenzar a calentar, se debe realizar una prueba hidráulica. Esto permitirá identificar problemas y solucionarlos antes del inicio de las heladas, cuando no es deseable un apagado prolongado del equipo de caldera.

Dado que la velocidad de movimiento del refrigerante es de aproximadamente 0.3 m / s., Teniendo en cuenta SNiP 42-02-2004, no es necesario mantener la pendiente de la tubería para quitar la esclusa de aire del sistema. Por lo tanto, durante la circulación cerrada, la instalación de tuberías y baterías de calefacción es más simple, en contraste con el sistema natural.

Más sobre la circulación natural y forzada:

Elementos del esquema forzado

Primero, unas palabras sobre la instalación del tanque de expansión. Cuando el flujo de agua a través de las tuberías lo proporciona una bomba, entonces hay dos opciones: poner un tanque de membrana abierto o cerrado (expansomat). La segunda opción se usa con más frecuencia: un sistema cerrado con un expansomat. Hay varias razones:

  • a través de un recipiente abierto, el refrigerante se evapora constantemente;
  • un sistema abierto está saturado con oxígeno de la atmósfera, lo que conduce a la corrosión de los elementos de la red de acero y las partes de la caldera;
  • un tanque abierto debe ubicarse en el ático y controlar el nivel del agua en él. Cuando esto no es posible, el contenedor se instala en la sala de calderas debajo del mismo techo.

Es habitual colocar un expansomat con una membrana en la línea de retorno frente a la entrada de agua a la caldera y la bomba de circulación. En este caso, se debe instalar una válvula de cierre en el ramal de la tubería para reemplazar el elemento en caso de un mal funcionamiento. Si ya colocó el tanque en la línea de suministro, no importa, también funcionará con éxito allí, no hay contraindicaciones para dicha colocación.

vaso de expansión con diafragma incorporado

Es importante elegir la unidad de bomba adecuada que proporcione circulación forzada en el sistema de calefacción. Demasiado potente provocará el ruido del agua en las tuberías y desperdiciará electricidad, y uno débil reducirá significativamente la eficiencia del circuito. Idealmente, la potencia de la bomba debe calcularse de acuerdo con el cálculo, pero también puede seleccionarse en base a la experiencia práctica. Muestra que en una casa de una planta con un área de hasta 150 m2, el modelo 25-40 es suficiente, con grandes dimensiones de la casa y 2 pisos: 25-55 y 32-55, en 2 pisos: 25-80 o 32-80.

En sistemas cerrados debe estar presente un grupo de seguridad, montado en la salida del colector de alimentación de la caldera. Su función es controlar la presión y su liberación de emergencia en una situación de emergencia, así como purgar el aire en modo automático.

Bomba de circulación

Tanto los sistemas de calefacción de una tubería como los de dos tuberías de una casa de un piso con circulación forzada no pueden prescindir de una bomba de circulación, debido a que el refrigerante se mueve en el sistema. Al elegir una bomba, primero debe aprovechar su potencia.

El cálculo de la potencia de la bomba requerida se realiza de acuerdo con la siguiente fórmula:

  • Q = Qn / 1,163 x Dt,
  • Donde Q es la potencia de la bomba,
  • Qn: la cantidad de calor necesaria para calentar la casa,
  • Dt es la diferencia de temperatura en los circuitos de alimentación y retorno.

sistema de calefacción de dos tubos de una casa de un piso

La bomba de circulación debe estar ubicada en la tubería de retorno en las inmediaciones de la caldera. Durante la instalación, es imperativo instalar un bypass para calefacción con tres grifos y un filtro que evitará que la bomba se obstruya con partículas sólidas en el sistema de calefacción.

Hay bombas de succión en el mercado que están diseñadas para instalarse en la tubería de suministro. El esquema para conectar una caldera de calefacción con circulación forzada rara vez incluye tales dispositivos: son demasiado caros y, en la gran mayoría de las situaciones, no justifican su precio.

Tanque de expansión

El tipo considerado de sistemas de calefacción debe estar equipado con un tanque de expansión. Como regla general, se utilizan tanques de membrana de tipo cerrado, que se instalan directamente detrás de la caldera en la tubería de retorno.

El parámetro más importante del tanque de expansión es el volumen, que debe calcularse antes de calentar en una casa de un piso. Se trata de los procesos físicos que tienen lugar dentro del sistema con circulación forzada. El agua calentada aumenta de volumen, como resultado de lo cual aumenta la presión en la tubería. La presencia de un tanque adecuado le permite tomar el exceso de refrigerante, nivelando así su efecto en los elementos estructurales.

cómo hacer correctamente la calefacción en una casa de un piso

El volumen del tanque se calcula mediante la fórmula:

  • V = ex C / (1 – Po / Pmax) xk,
  • Donde e es el coeficiente de expansión térmica del refrigerante,
  • Po – valor de presión en un tanque vacío,
  • C es el volumen total de refrigerante en el sistema,
  • Pmax – presión máxima en el circuito,
  • k – factor de llenado del tanque.

Sobre las desventajas

Dado que hay una bomba de circulación en el sistema, se requiere una conexión obligatoria a la red eléctrica. En áreas con frecuentes cortes de energía, este hecho puede crear serios problemas. Si lo desea, puede solucionar este problema proporcionando una fuente de alimentación ininterrumpida.

Además, no te olvides del posible incremento en el coste del pago de la factura de la luz. Para ello, conviene realizar los cálculos adecuados antes de adquirir el equipo. A veces, debido al hecho de que se montan tuberías con un diámetro más pequeño, se reduce el caudal del refrigerante.

Esto, a su vez, conduce a una disminución de la potencia consumida por la caldera. Como resultado, los costos operativos de la bomba se pueden compensar completamente reduciendo los costos operativos de la caldera.
Hay poco ruido de la bomba. Si el equipo está instalado en una habitación separada, esta desventaja no merece atención. Sin embargo, para una casa pequeña o un apartamento tipo estudio, esto puede ser un problema grave.

Sistema de calefacción con circulación forzada para el hogar

Si se instala un sistema de calefacción de circulación forzada para calentar un edificio de dos pisos, no hay duda de que dicha casa siempre será cálida, silenciosa y cómoda.

Echale un vistazo:

Cuando se requiere un peine de agua

Cómo calcular el volumen de refrigerante en el sistema de calefacción.

Calefacción de bricolaje de una casa particular.

Selección de líquido anticongelante para sistemas de calefacción.

Diseño de calefacción por circulación forzada

Esquema detallado de calefacción del hogar

Esquema detallado de calefacción del hogar

La tarea principal en la instalación independiente de calentamiento de agua con una bomba de circulación es elaborar el esquema correcto. Para hacer esto, necesita un plano de la casa, en el que se aplica la ubicación de tuberías, radiadores, válvulas y grupos de seguridad.

Cálculo del sistema

En la etapa de elaboración de los diagramas, es necesario calcular correctamente los parámetros de la bomba para el sistema de calefacción forzada de una casa privada. Para hacer esto, puede usar programas especiales o hacer los cálculos usted mismo. Hay una serie de fórmulas sencillas que le ayudarán a calcular:

Pн = (p * Q * H) / 367 * eficiencia

Donde Рн es la potencia nominal de la bomba, kW, р es la densidad del refrigerante, para el agua este indicador es 0,998 g / cm³, Q es el nivel de consumo de refrigerante, l, N es la altura requerida, m.

Ejemplo de un programa de cálculo de calefacción

Ejemplo de un programa de cálculo de calefacción

Para calcular el indicador de presión en el sistema de calefacción forzada de una casa, es necesario conocer la resistencia total de la tubería y el suministro de calor en su conjunto. Por desgracia, es casi imposible hacerlo usted mismo. Para hacer esto, debe utilizar sistemas de software especiales.

Habiendo calculado la resistencia de la tubería en un sistema de calentamiento de agua caliente con circulación, puede calcular el indicador de presión requerido utilizando la siguiente fórmula:

H = R * L * ZF / 10000

Donde H es la altura calculada, m, R es la resistencia de la tubería, L es la longitud de la sección recta más larga de la tubería, m, ZF es el coeficiente, que suele ser 2,2.

En base a los resultados obtenidos, se selecciona el modelo óptimo de la bomba de circulación.

Si los indicadores de potencia de la bomba calculados para un sistema de calefacción de circulación forzada autoinstalado son altos, se recomienda comprar modelos emparejados.

Instalación de calefacción con circulación

Ejemplo de instalación oculta de calefacción por colectores

Ejemplo de instalación oculta de calefacción por colectores

Según los datos calculados, se seleccionan tuberías del diámetro requerido y válvulas de cierre. Sin embargo, el diagrama no muestra la forma de instalar el maletero. Las tuberías se pueden instalar de forma oculta o abierta. Se recomienda que el primero se use solo con plena confianza en la confiabilidad de todo el sistema de calefacción de una cabaña privada con circulación forzada.

Debe recordarse que la calidad de los componentes del sistema determinará su desempeño y desempeño. Esto es especialmente cierto para el material de fabricación de tuberías y válvulas. Además, para un sistema de calefacción de dos tubos con circulación forzada, se recomienda seguir los consejos de los profesionales:

  • Instalación de una fuente de alimentación de emergencia para la bomba de circulación en caso de corte de energía;
  • Al usar anticongelante como refrigerante, verifique su compatibilidad con los materiales para la fabricación de tuberías, radiadores y calderas;
  • De acuerdo con el esquema de calefacción de una casa con circulación forzada, la caldera debe ubicarse en el punto más bajo del sistema;
  • Además de la potencia de la bomba, es necesario calcular el tanque de expansión.

La tecnología de instalación de calefacción de tipo circulación no es diferente de la estándar. Es importante tener en cuenta las características de la casa de contorno: el material para hacer las paredes, sus pérdidas de calor. Este último afecta directamente la potencia de todo el sistema.

El análisis de los parámetros de los sistemas de calefacción con circulación forzada ayudará a formarse una opinión objetiva al respecto:

Disposición de piso cálido

distancia de los tubos de calefacción por suelo radiante
Un esquema verdaderamente complejo con circulación forzada de calefacción, además de caro, pero también el más cómodo. En habitaciones pequeñas, se utilizan combinaciones simples de tendido de tuberías con una entrada para un refrigerante calentado y una salida para uno refrigerado. Las áreas más grandes requerirán estructuras más complejas que utilicen conexiones de nodo de distribución. A menudo, la disposición de un piso cálido implica la instalación de una bomba de circulación separada en secciones del sistema.

Selección de una bomba de circulación

bomba de circulación
Una bomba de calidad para un sistema de calefacción de circulación forzada debe cumplir los criterios:

  • el ahorro de energía;
  • simplicidad y confiabilidad en la operación.

Las características de energía están determinadas por las dimensiones del espacio habitable que necesita ser calentado. Por ejemplo, para calentar un área de 250 metros cuadrados, se requiere una bomba de circulación con una capacidad de 3,5 metros cúbicos / hy una presión de 0,4 atm.
Además, la elección del equipo está influenciada por los cálculos del diseño del sistema de calefacción. Éstas incluyen:

  • material de las tuberías destinadas a la instalación y su diámetro;
  • metraje total del circuito;
  • el número de aparatos de calefacción;
  • tipo de refrigerante.

La autoselección de una bomba puede causar una serie de dificultades, por lo que es mejor consultar con un especialista competente sobre este tema.

La necesidad de cumplir con la pendiente de las tuberías.

Al instalar un sistema de calefacción con circulación forzada del refrigerante, no es necesario cumplir con los requisitos para la pendiente de las tuberías. Las redes de calefacción se instalan en línea recta o con una pendiente insignificante en relación con el desagüe. Esto facilitará el drenaje del refrigerante antes de realizar trabajos de reparación o cuando surja una situación en la que el sistema tenga un tiempo de inactividad prolongado.

Diámetro de tuberías en un sistema forzado

qué tuberías para el suministro de agua son mejores

El sistema de calefacción, que incluye una bomba de circulación, no impone requisitos especiales en la tubería. Para tal esquema, no importa el tamaño y la composición de las tuberías que transfieran calor. Por tanto, se pueden utilizar modelos de bajo coste y diámetro reducido. Esto ahorrará una cantidad decente al organizar la calefacción. No debe olvidarse que los parámetros de las tuberías se tienen en cuenta al comprar una bomba de circulación.

Es importante comprender que con diámetros de tubería más pequeños, la resistencia también aumenta en un sistema de circulación forzada.

La principal desventaja del calentamiento forzado.

Dado que la calefacción de una casa con circulación forzada solo funciona con bomba de circulación. Por lo tanto, dicha bomba necesita un suministro de electricidad estable y de alta calidad.

bomba de circulación

Esta es la única y mayor desventaja de la calefacción doméstica con circulación forzada. Por ejemplo, se corta la electricidad. No hay calefacción. Fallo de electricidad, no hay calefacción. El voltaje en la red ha caído, la bomba no entrega la potencia nominal, nuevamente no hay calefacción.

Categorías: Miscelánea

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