Riscaldamento dell'acqua fai da te: come farlo da solo

Se una casa di campagna viene utilizzata attivamente non solo nel periodo estivo, ma anche nella stagione fredda, la creazione di un sistema di riscaldamento di alta qualità è un bisogno urgente.

Diversi riscaldatori possono essere utilizzati nella rete di riscaldamento: aria riscaldata a 60 ° C, vapore acqueo a 130 ° C e acqua a 95 ° C. Il riscaldamento dell'acqua più utilizzato.

Uno dei principali vantaggi di questo refrigerante è la possibilità di equipaggiare vari sistemi di riscaldamento dell'acqua in base alle caratteristiche di progettazione della casa, alle preferenze personali e ad altri fattori.

Nell'articolo abbiamo descritto una classificazione dettagliata degli schemi di riscaldamento dell'acqua, delineato le caratteristiche di ciascuna opzione e fornito anche raccomandazioni sulla scelta dei componenti principali del sistema. Le informazioni fornite aiuteranno a progettare il riscaldamento di una casa privata.

Classificazione dei sistemi di riscaldamento dell'acqua

A seconda della posizione del luogo di produzione di calore, i sistemi di riscaldamento dell'acqua sono suddivisi in centralizzati e locali. In modo centralizzato, l'approvvigionamento di calore, ad esempio, condomini, varie istituzioni, imprese e altri oggetti.

In questo caso, il calore viene generato in impianti di cogenerazione (centrali combinate di calore ed elettricità) o in caldaie e poi consegnato ai consumatori attraverso le condotte.

I sistemi locali (autonomi) forniscono calore, ad esempio case private. Viene prodotto direttamente sugli impianti di riscaldamento. A tale scopo vengono utilizzati forni o unità speciali funzionanti con elettricità, gas naturale, materiali combustibili liquidi o solidi.

A seconda del modo in cui viene fornito il movimento delle masse d'acqua, il riscaldamento può avvenire con il movimento forzato (pompaggio) o naturale (gravitazionale) del liquido di raffreddamento. I sistemi con circolazione forzata possono essere con circuiti ad anello e con schemi di anelli secondari primari.

In conformità con la direzione del movimento dell'acqua nelle autostrade del tipo di alimentazione e di ritorno, l'alimentazione di calore può essere associata a un movimento morto e morto del liquido di raffreddamento. Nel primo caso, l'acqua si muove nelle autostrade in una direzione e nella seconda, in direzioni diverse.

I tubi di riscaldamento possono essere collegati a dispositivi di riscaldamento in diversi schemi. Se i riscaldatori sono collegati in serie, questo schema è chiamato one-pipe, se in parallelo - a due tubi.

C'è anche uno schema bifilare in cui tutta la prima metà dei dispositivi viene prima collegata in serie e quindi, per garantire il flusso di ritorno dell'acqua, la loro seconda metà.

La posizione dei tubi che collegano i dispositivi di riscaldamento ha dato il nome del cablaggio: distinguono la sua varietà orizzontale e verticale. Con il metodo di assemblaggio alloca collettore, tee e condutture miste.

In quegli edifici residenziali dove non ci sono scantinati, ma c'è un soppalco, vengono utilizzati sistemi di riscaldamento con cablaggio superiore. In essi l'autostrada che porta si trova sopra i dispositivi di riscaldamento.

Per gli edifici con un piano tecnico tecnico e un tetto piano, il riscaldamento viene applicato con un cablaggio inferiore, in cui le linee di approvvigionamento idrico e di scarico si trovano sotto i dispositivi di riscaldamento.

C'è anche un layout con una circolazione "rovesciata" di refrigerante. In questo caso, sotto i dispositivi è la linea di ritorno della fornitura di calore.

Requisiti per il funzionamento del sistema di riscaldamento

Con tutta la diversità dei sistemi di riscaldamento dell'acqua, una serie di requisiti generali sono imposti al loro lavoro.

Dovrebbero:

• riscaldare uniformemente l'aria nelle stanze;
• essere manutenibile;
• non creare difficoltà durante il funzionamento;
• essere collegato con i sistemi di ventilazione;
• da regolare.

Il principio di funzionamento del sistema di riscaldamento è anche comune: l'acqua viene riscaldata, dopo di che circola attraverso la tubazione e emette il calore risultante, riscaldando le stanze.

Calcoli della potenza dell'apparecchiatura

La temperatura interna dipende dai seguenti fattori:

• temperatura dell'aria fuori dall'edificio;
• spessore della parete della casa e la qualità dei suoi singoli elementi;
• capacità termica dei materialidi cui è costruita la casa.

Calcolando il fabbisogno per la tua casa al caldo, devi tenere conto di tutti i fattori, compresa la perdita di calore attraverso le finestre e le porte, i muri e il pavimento fino al soffitto. Le regole speciali richieste nel processo di calcolo dovrebbero essere applicate tenendo conto delle condizioni climatiche dell'area in cui si trova la struttura residenziale e del grado di isolamento esistente.

La più grande perdita di calore si verifica attraverso le pareti esterne della casa. Con l'aumento della differenza di temperatura all'interno della casa e all'esterno dell'edificio, aumenta anche la perdita di calore.

Se prendiamo in considerazione il materiale da cui sono state costruite le pareti esterne e lo spessore di queste pareti, quindi per la temperatura dell'aria esterna a - 30 ° C, la perdita di calore sarà diversa e sarà:

• mattone con intonaco interno - 89 W / m² (2,5 mattoni), 104 W / m² (2 mattoni);
• tritato con rivestimento interno (250 mm) - 70 W / m²;
• da una barra con un rivestimento interno - 89 W / m ² (180 mm), 101 W / m ² (100 mm);
• telaio con argilla espansa all'interno (200 mm) - 71 W / m²;
• calcestruzzo espanso con intonaco interno (200 mm) - 105 W / m².

Tuttavia, la perdita di calore si verifica non solo attraverso le pareti esterne, ma anche attraverso altre strutture di contenimento.

Allo stesso modo - 30 ° C, saranno per:

• pavimenti in soffitta in legno - 35 W / m²;
• pavimenti in legno seminterrato - 26 W / m²;
• doppie porte in legno senza isolamento - 234 W / m²;
• finestre con una doppia cornice di legno - 135 W / m².

Per calcolare la perdita di calore totale dell'edificio, è necessario calcolare l'area di tutte le strutture che racchiudono in metri quadrati, moltiplicare sulla perdita di calore standard per tipo di costruzione, tenendo conto dei materiali da cui sono realizzati, e riassumere il risultato i risultati.

Il calcolo dovrebbe essere effettuato sulla base della temperatura stagionale minima di una particolare località. Le perdite di calore attraverso le pareti sono calcolate separatamente, perché deve prendere in considerazione l'area di vetri e porte.

Le perdite attraverso sovrapposizioni senza portelli in soffitta o nel sottosuolo sono calcolate per l'intera area come per singoli elementi strutturali.

La caldaia di riscaldamento viene scelta tenendo conto del fatto che la sua capacità dovrebbe essere sufficiente a compensare le perdite di calore con un margine del 20-30%.

La procedura per il calcolo della capacità termica dell'apparecchiatura che verrà utilizzata per installare l'impianto di riscaldamento è indicata nel video clip nella parte finale dell'articolo.

Sul nostro sito c'è un blocco di articoli dedicati al calcolo del riscaldamento dell'acqua, ti consigliamo di leggere:

1. Calcolo idraulico dell'impianto di riscaldamento su un esempio specifico
2. Calcolo del riscaldamento dell'acqua: formule, regole, esempi di attuazione
3. Calcolo termico del sistema di riscaldamento: come calcolare correttamente il carico sul sistema

Sistemi di riscaldamento dell'acqua

Con tutte le differenze esterne e diversi schemi elettrici, il principio base del funzionamento dei sistemi di riscaldamento dell'acqua è lo stesso. Il trasportatore di calore riscaldato nella caldaia viene trasportato dalla conduttura ai dispositivi di riscaldamento.

Raffreddandosi, l'acqua trasferisce il calore all'ambiente, dopodiché ritorna nel punto in cui si scalda. Questo ciclo si ripete all'infinito.

Circolazione naturale e forzata

Nelle case private utilizzare i seguenti tipi di sistemi di riscaldamento:

• con circolazione naturale;
• con circolazione forzata.

Circolazione naturale. Le sue prestazioni si basano sulla differenza di densità tra caldo e freddo. Le posizioni superiori di un tale sistema sono occupate da acqua calda e le posizioni inferiori sono fredde. Raffreddandosi, l'acqua calda si sposta verso il basso e quando viene riscaldata.

Il secondo fattore che garantisce la circolazione naturale delle masse d'acqua è la pendenza sotto cui sono installati i tubi.

il vantaggio circuiti con circolazione naturale è la sua completa indipendenza dall'approvvigionamento energetico.

Lei ha più svantaggi:

• corto raggioI, non superiore a 30 m in dimensione orizzontale;
• tempo di riscaldamento - un lungo periodo di raggiungimento delle temperature di esercizio in tutti i punti del sistema all'avvio dopo una lunga pausa;
• rischio di fermare il lavoro a causa della formazione di ghiaccio nel serbatoio di espansione aperto.

Il diametro della tubazione deve essere sufficientemente grande a causa della bassa pressione di circolazione nel circuito. Questo fattore influisce anche sulla scelta delle batterie, perché i radiatori moderni hanno una sezione trasversale troppo stretta, che crea ulteriore resistenza, contrastando la circolazione per "gravità".

Al fine di stimolare ulteriormente il movimento del liquido refrigerante, la condotta è costruita con una pendenza tale che in media 3 mm per 1 metro lineare. L'installazione corretta dei tubi con la giusta angolazione non è un compito facile, ma senza risolverlo, il sistema funzionerà molto più lentamente ed efficientemente.

Per i radiatori a lungo raggio dei sistemi a gravità, il liquido di raffreddamento sta perdendo già sostanzialmente raffreddato. Per mantenere la temperatura di riscaldamento, è necessario utilizzare radiatori in ghisa. Per bilanciare la differenza di temperatura, le batterie a lunga distanza devono avere più sezioni rispetto a quelle più vicine alla caldaia.

Circolazione forzata fornisce una pompa. Nello schema possono essere presenti una o più pompe. L'uso di più pompe è preferibile: l'arresto di emergenza di uno di questi non disabilita tutto il riscaldamento.

Il liquido di raffreddamento si muove ciclicamente attorno ad un circuito chiuso, che comprende un serbatoio di espansione, che elimina l'evaporazione dell'acqua.

vantaggi sistemi di circolazione forzata:

• per l'installazione del riscaldamento occorrono più tubi, ma di diametro minore;
• È possibile utilizzare diversi tipi di radiatori e condotti termici con piccoli diametri;
• la temperatura dei riscaldatori è più facile da regolare;
• aumentato significativamente l'intervallo dovuto alla stimolazione artificiale del movimento del refrigerante;
• la possibilità di utilizzare unità di riscaldamento con caratteristiche migliorate del liquido di raffreddamento.

I sistemi forzati meno dipendono dall'alimentazione. Per evitare incidenti con completa inattività del riscaldamento, si consiglia di fare scorta di un generatore diesel o benzina.

Oltre agli svantaggi includono:

• la necessità di un calcolo accurato diametro della condotta, perché I canali troppo stretti aumentano drasticamente la resistenza idraulica, e quando circolano attraverso tubi troppo larghi, il refrigerante "fa rumore";
• costo considerevole di costruzione a causa di quasi il doppio della lunghezza della pipeline, l'inclusione nello schema di uno o due pompe di circolazione, se necessario, pompa di aumento pressione;
• uso obbligatorio di costosi regolatori flusso del refrigerante, la sua temperatura e pressione nel sistema.

La scelta corretta del tipo di circolazione dipende dalle caratteristiche individuali e dalla posizione dell'edificio in cui verrà installato il riscaldamento dell'acqua. Tuttavia, gli schemi con un movimento naturale negli ultimi anni sono diventati sempre più rari a cui ricorrere, usandoli principalmente in edifici per la residenza temporanea.

Molto spesso, le case private sono dotate di sistemi per forzare artificialmente il refrigerante a muoversi a causa di possibilità significativamente maggiori.

Sistemi di circolazione combinati

Il sistema combinato può funzionare sia in modalità naturale che forzata. Ciò significa che durante la sua installazione è necessario, come nel caso dell'uso della circolazione naturale, prevedere una pendenza del tubo di 3-5 mm per metro lineare, nonché l'installazione della pompa, come per le forzate la circolazione.

Di solito in tale schema di riscaldamento c'è una caldaia a combustibile solido.

Il significato di utilizzare il sistema combinato è che continuerà a funzionare anche in caso di interruzione di corrente. Ma l'improvvisa cessazione del riscaldamento in inverno minaccia non solo di abbassare la temperatura nella stanza.

Gli elementi del sistema di riscaldamento possono semplicemente rompersi perché l'acqua, espandendosi quando si congela, si spezzerà.

Modi di installazione di sistemi di riscaldamento dell'acqua

Considerare i due principali schemi di installazione dei sistemi di riscaldamento.

Sistema di riscaldamento monotubo

Il design a tubo singolo della pipeline è caratterizzato da una sequenza diretta di alimentazione del refrigerante ai radiatori. Il riscaldatore si riempie e riscalda prima la prima batteria, poi la successiva e così via.

Due tubi vengono alimentati a ciascun radiatore da un tubo: il primo è necessario per alimentare il refrigerante e il secondo è utilizzato per scaricare l'acqua parzialmente raffreddata.

La particolarità di tale schema è il riscaldamento relativamente basso dell'ultima batteria rispetto al primo, poiché l'acqua "arriva" ad esso, avendo già rinunciato a parte del suo calore.

Un altro meno opzione di riscaldamento monotubo Si ritiene che sia impossibile arrestare il flusso di refrigerante su uno specifico radiatore in caso di guasto. Devo chiudere l'intero sistema.

Sistema a due tubi e sue varianti

Nello schema di riscaldamento a due tubi, come è già chiaro dal nome, non uno, ma due tubi sono coinvolti. Inoltre, ciascuna delle batterie è collegata a un tubo nella linea attraverso cui scorre il refrigerante e il secondo alla tubazione con flusso di ritorno. Si scopre che sono previsti tubi separati per il liquido di raffreddamento caldo e freddo.

Grazie a questo progetto di riscaldamento, l'acqua in tutti i radiatori ha quasi la stessa temperatura. L'operazione di un tale sistema è più facile da monitorare, regolare e automatizzare.

Il sistema a due tubi, a sua volta, è diviso in due tipi:

• con la posa in alto del tubo che dà, ad es. con cablaggio superiore;
• con la posa inferiore del gasdotto di alimentazione, ad es. con il cablaggio inferiore.

I sistemi con cablaggio superiore sono costruiti principalmente in edifici a più piani con mansarda. Gli schemi con cablaggio inferiore sono prioritari nella costruzione privata a basso aumento, in quanto consentono di nascondere al massimo la conduttura e di eliminare o ridurre il numero di riser.

Caratteristiche comparative di monotubo e sistema di riscaldamento a due tubi dato nel materiale video, che si trova nella parte inferiore del nostro articolo.

Sistemi di riscaldamento aperti e chiusi

Oltre ai tipi di sistemi di riscaldamento dell'acqua già considerati da noi, c'è una divisione in una struttura aperta e chiusa.

Sistema di riscaldamento aperto consiste in una caldaia (diversa da quella elettrica), tubazioni, radiatori di riscaldamento e un serbatoio di espansione a cui scorre l'acqua in eccesso quando si espande durante il processo di riscaldamento.

Il serbatoio non è sigillato, l'acqua dal sistema può evaporare, quindi il suo livello deve essere monitorato e rabboccato se necessario.

Pompa in sistema di riscaldamento aperto non applicabile. La caldaia di riscaldamento si trova nel punto più basso e il serbatoio di espansione nel punto più alto.

Costruzione chiusa sigillata. Include tutti gli stessi elementi di quelli aperti. Ma poiché il movimento del refrigerante in esso avviene forzatamente, l'elenco obbligatorio di elementi è completato da una pompa di circolazione.

Il serbatoio di espansione, che fa parte di una struttura chiusa, è costituito da due parti aggraffate, separate da un diaframma. Se si verifica un'eccedenza di fluido espanso nel sistema, entra in una delle camere del serbatoio, forzando il diaframma in una seconda camera riempita di azoto o aria.

Quando il liquido di raffreddamento si espande, la pressione nel sistema aumenta: una parte del serbatoio pieno di acqua tende a forzare e comprimere la miscela di gas. Se viene superato il limite di pressione nel serbatoio, viene attivata una valvola di sicurezza che scarica il liquido di raffreddamento in eccesso.

Ciascuno degli impianti di riscaldamento presenta vantaggi e svantaggi. Differiscono in un certo numero di caratteristiche e sono adatti a vari oggetti. Se hai bisogno di riscaldare una piccola casa o cottage privato, usa una struttura aperta semplice e affidabile.

Più difficile da installare e utilizzare sistema di riscaldamento chiuso spesso usato in case solide e grattacieli.

Elementi del sistema di riscaldamento

Dato che stiamo installando il riscaldamento dell'acqua in casa con le nostre mani, abbiamo bisogno di avere un'idea dei componenti del progetto proposto.

Determinazione della giusta caldaia

La caldaia è il cuore del sistema di riscaldamento. È molto importante sceglierlo correttamente, perché l'affidabilità dell'erogazione di calore dipende in gran parte da questo.

A seconda del combustibile utilizzato nella caldaia, si distinguono i seguenti tipi di questi dispositivi:

• gas. Questa caldaia è più popolare tra i consumatori. È facile da installare, funziona senza troppo rumore. Il gas è relativamente economico e produce molto calore quando viene bruciato. Ma per usarlo, è necessario ottenere l'autorizzazione, ordinare l'installazione della linea di alimentazione e organizzare la ventilazione dei gas di scarico nel locale caldaia.
• elettrico. Queste caldaie sono le più sicure. Il luogo della loro installazione non deve essere ulteriormente equipaggiato. Il loro lavoro non forma una fiamma aperta e prodotti di combustione che potrebbero essere avvelenati. Ma l'efficienza di questo dispositivo è relativamente piccola, l'elettricità è costosa e la caldaia ad alta intensità energetica richiede una rete elettrica affidabile.
• Olio combustibile. A differenza del gas, queste caldaie sono dotate di un tipo speciale di bruciatori. Questa apparecchiatura richiede un locale caldaia speciale. Il carburante liquido inquina rapidamente la caldaia.
• Combustibile solido. Questi dispositivi bruciano mattonelle di carbone e altri combustibili solidi. Se sei pronto a raccogliere legna da ardere o carbone per l'intera stagione fredda, puoi utilizzare questa opzione.

Le caldaie combinate sono considerate le più affidabili in cui possono essere utilizzati diversi tipi di carburante. Lo svantaggio di tali apparecchiature è solo uno: tali caldaie sono costose.

Quali sono i radiatori di riscaldamento

Per non rimanere delusi a causa del lavoro svolto, è necessario adottare un approccio responsabile alla scelta dei radiatori. Allo stesso tempo, si dovrebbe concentrarsi non solo sulle qualità estetiche, ma sulle caratteristiche tecniche delle batterie. E le proprietà tecniche dipendono in larga misura dal materiale di fabbricazione di questi prodotti.

I radiatori sono:

• acciaio. Questi prodotti economici sono troppo corrosivi. Se in estate, quando il riscaldamento non viene utilizzato, l'acqua viene scaricata dal sistema, la durata dei radiatori in acciaio può essere notevolmente ridotta.
• alluminio. Questi radiatori dall'aspetto attraente si scaldano abbastanza velocemente. Solo le perdite di carico significative le influenzano negativamente. Nelle case private, questo pericolo non li minaccia.
• bimetallico. Tali batterie in alluminio hanno resistito alla corrosione e all'acciaio - elevato trasferimento di calore.
• Ghisa. Questi prodotti sono costosi, ma dureranno molto a lungo. Si riscaldano a lungo, ma poi si raffreddano per un lungo periodo di tempo. Il peso elevato dei prodotti in ghisa non interferisce con il loro funzionamento, ma può rallentare il processo di installazione.

Ci sono nuovi modelli di radiatori, sulla superficie interna della quale è applicato un rivestimento protettivo. Queste batterie costano un po 'di più, ma i soldi spesi per pagarle con interesse.

Come non essere confuso con le pipe

Per l'installazione del sistema di riscaldamento richiederà un sacco di tubi.

Quale di loro dare la preferenza a:

• metallo. La vita di servizio di tali tubi non è troppo lunga. Nel tempo, i prodotti metallici possono arrugginire. Sono montati usando connessioni filettate.
• polimero. È un materiale economico, ma abbastanza affidabile, caratterizzato da resistenza alla corrosione. Perfino non professionale può montare questi tubi. La pipeline dei tubi polimerici funzionerà per un tempo molto lungo.
• Plastica di metallo. Nella composizione di questi tubi in alluminio e plastica. Pipeline di loro raccolti sui collegamenti filettati o stampati. Come effetto collaterale dell'elevato coefficiente di dilatazione termica di questi tubi, possono rompersi con un improvviso cambiamento della temperatura dell'acqua.

Se i proprietari della casa non hanno restrizioni nei mezzi, ha senso predisporre il cablaggio del riscaldamento dai tubi di rame. Questo è un materiale molto costoso, ma il suo costo è giustificato. Tali tubi sono affidabili e durevoli.

Tollerano alta temperatura e pressione. Per la loro installazione utilizzare la saldatura - saldatura ad alta temperatura contenente argento.

Tutto ciò che vi abbiamo detto in precedenza riguardava l'acqua del radiatore. Ma l'acqua come vettore di calore può essere utilizzata in altri sistemi di riscaldamento.

Maggiori informazioni sulle caratteristiche e sulla scelta dei tubi per il riscaldamento nel questo articolo.

Sistema idrico "pavimento caldo"

Il "pavimento caldo" può sia integrare con successo il riscaldamento dell'acqua del radiatore, sia diventare l'unica fonte di riscaldamento dell'ambiente, nel caso di un edificio basso. Il grande vantaggio di "Warm Home" è che questo sistema fornisce condizioni che soddisfano pienamente gli standard sanitari e igienici della stanza.

L'altezza dell'aria della stanza è scaldata in modo non uniforme: nella parte superiore della stanza è più fredda, e nella parte inferiore - più calda.

La temperatura del sistema è solo di 55 ° C, che corrisponde agli standard di progettazione. implementazione l'installazione di riscaldamento a pavimento spendere sull'intera area di ciascuno dei locali. Questo è un lavoro abbastanza difficile che può essere eseguito qualitativamente solo nella fase di costruzione di una casa. Il funzionamento del sistema causa anche una serie di difficoltà.

Impianto di riscaldamento a zoccolo

Se l'installazione della "casa calda" è difficile e i radiatori rovinano l'interno della stanza, è possibile utilizzare il sistema di riscaldamento del plinto.

Con questo tipo di riscaldamento, l'installazione dei tubi viene effettuata dal battiscopa, cioè appena sopra il livello del pavimento. In questo caso, la stanza, come nel caso del "pavimento caldo", viene riscaldata nella sequenza corretta.

Allo stesso tempo, il pavimento viene riscaldato, il che crea condizioni favorevoli in qualsiasi momento dell'anno. Il riscaldamento sotto il battiscopa sta diventando sempre più popolare e sta gradualmente entrando in moda.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Confronto tra sistemi di riscaldamento a due tubi e un tubo:

La casa che vivrai tutto l'anno ha bisogno di riscaldamento durante la stagione fredda. Per rendere confortevoli le condizioni di vita, è necessario scegliere un sistema di riscaldamento dell'acqua più adatto alle proprie condizioni individuali.

Speriamo che le informazioni contenute in questo articolo ti aiutino a fare la scelta giusta. Dopo tutto, il riscaldamento di alta qualità non è solo comfort e intimità. È anche un prerequisito per il mantenimento della salute.

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