Design do sistema de aquecimento: dispositivo de casa de campo

Se você está construindo uma casa de campo ou está seriamente empenhado em consertar um já existente, você deve cuidar de como o espaço será aquecido durante a estação fria na fase de planejamento.

O projeto adequado de sistemas de aquecimento em construção residencial privada é uma garantia de conforto no inverno, uso racional de recursos e operação eficiente de equipamentos.

Neste material, vamos olhar para sistemas de aquecimento para uma casa particular, dizer-lhe como escolher a melhor opção e use um exemplo para mostrar como projetar corretamente um sistema de aquecimento.

Etapa 1 - esquema de aquecimento

A principal tarefa no projeto de aquecimento é determinar o esquema de aquecimento. Esquemas de tubo único e dois tubos são diferenciados. Cada um deles tem suas vantagens e desvantagens.

Considere o que é mais importante para você: redução de custos, aquecimento uniforme ou um componente estético.

O que é um circuito de tubo único?

O sistema de aquecimento doméstico de tubo único é uma cadeia de radiadores conectados em série. O transportador de calor da temperatura desejada entra do riser até a linha de aquecimento.

Ele se move de um radiador para outro, liberando gradualmente algum calor. Assim, o aquecimento pode ser irregular.

Ao implementar um circuito de tubo único com fiação superior, o tubo do tronco é colocado ao longo do perímetro de todo o circuito aquecido acima dos dispositivos e aberturas das janelas. Os radiadores, neste caso, estão conectados no topo, o que em si não é muito esteticamente agradável.

Tanto na entrada quanto na saída, o radiador é equipado com válvulas de fechamento. Na entrada pode ser colocada a cabeça termostática.

Em esquemas com a tubulação de fiação inferior passa abaixo dos aquecedores. Esta opção parece muito melhor, mas requer a instalação obrigatória de guindastes Mayevsky em cada bateria.

Eles são necessários para remover o excesso de ar do topo das baterias formadas como resultado do suprimento. líquido de refrigeração a partir do fundo sem passar primeiro pelo tanque de expansão desgasificação

Vantagens do aquecimento de tubo único de uma casa de campo:

• economia de materiais;
• simplicidade de design e instalação.

Um número relativamente pequeno de tubos afeta significativamente a aparência do sistema de aquecimento, que na maioria dos casos é colocado de forma aberta.

Desvantagens:

• a complexidade do controle de temperatura;
• o funcionamento de cada radiador depende do estado de todo o sistema;
• comprimento limitado, a capacidade de processar um contorno com um comprimento não superior a 30 m.

Para garantir a possibilidade de desligamento temporário ou permanente de um ou vários radiadores sem parar o sistema, um bypass é colocado sob cada um deles - um tubo de derivação com um sistema de válvula.

Melhoria Esquemas Leningradka Conectar a bateria instalando duas ou três válvulas de bloqueio permite que você desligue um instrumento separado para reparo sem interromper a operação do sistema e drenar o líquido refrigerante a partir dele. Mais sobre o arranjo de um sistema de aquecimento de tubo único em uma casa particular mais adiante.

Modelo de aquecimento de dois tubos

Um esquema muito mais perfeito é o de dois canos. O princípio de sua operação consiste na presença de dois tubos - alimentação e retorno, aos quais os radiadores são conectados em paralelo.

O refrigerante flui através do tubo de alimentação para cada dispositivo com a mesma temperatura. Depois de passar pelo radiador, a água entra no tubo de retorno. Tal esquema pode garantir o aquecimento uniforme de toda a casa.

Vantagens de um esquema de aquecimento de dois tubos para uma casa de campo:

• independência de dispositivos um do outro;
• aquecimento uniforme;
• A capacidade de controlar a saída de calor de cada radiador com a ajuda de termostatos instalados nos dispositivos.

Além do consumo relativamente alto de materiais de materiais e custo de projeto, sistema de dois tubos aquecimento quase não tem falhas.

Passo 2 - fazendo cálculos e a parte arquitetônica

A parte arquitetônica do projeto de aquecimento envolve o arranjo ou a construção de uma sala para equipamentos - uma casa de caldeira em uma casa de campo, bem como a seleção e o cálculo da chaminé. Para projetar corretamente a capacidade do equipamento, diâmetro do tubo, volume de refrigerante e outros parâmetros, é necessário fazer cálculos.

A parte computacional não requer conhecimento profundo do campo da matemática superior, basta substituir os coeficientes necessários nas fórmulas e usar a calculadora.

Projeto da casa da caldeira em todas as regras

Antes de prosseguir com o projeto da fiação e a compra de materiais, você precisa escolher um local adequado para a localização do gerador de calor. Esta pode ser uma sala separada na casa - sala de aquecimento. Se não houver espaço extra, você poderá criar uma extensão.

Para uma caldeira a gás que funcionará a partir do gasoduto central, é necessário organizar uma sala de caldeiras de acordo com todas as regras, porque os serviços de gás controlam estritamente a implementação de normas para a operação de equipamentos de gás. Ao colocar a caldeira no local errado ou com violações, o projeto não será assinado e o uso da caldeira será proibido até que os comentários sejam eliminados.

Requisitos básicos para salas de caldeiras em casas de campo:

• altura do teto de 2,5 m;
• volume da sala a partir de 15 m³;
• as estruturas envolventes da casa de caldeira devem ter uma resistência ao fogo de 0,75 h;
• iluminação natural deve ser fornecida;
• ventilação é necessária.

A localização da caldeira depende da sua capacidade. Portanto, se a potência da unidade for de 151 a 350 kW, ela só poderá ser localizada em uma sala separada do subsolo ou térreo, bem como no anexo. Caldeiras com capacidade de 61-150 kW podem ser colocadas no segundo andar ou nos andares subsequentes.

Dispositivos até 60 kW podem ser instalados na cozinha de uma casa de campo, sujeitos à disponibilidade de janelas com uma janela. Também recomendamos a leitura do material sobre como corrigir para equipar a sala das caldeiras em uma casa de campo.

Escolha uma chaminé e determine o tamanho

Outro detalhe importante no design - chaminé. Ele irá remover os produtos de combustão para o exterior. Os principais requisitos que se aplicam à chaminé:

• resistência ao fogo do material não deve ser inferior a 1 hora;
• todas as articulações e articulações devem ser tratadas com materiais retardadores de chama;
• a chaminé deve estar completamente a prova de gás;

A seção transversal da chaminé é determinada de acordo com os requisitos do SNiP 2.04.05-91. O tamanho do canal da chaminé depende da potência do gerador de calor.

De acordo com os materiais de fabricação, as chaminés podem ser:

• tijolo;
• metal;
• cerâmica.

A versão de tijolo é normalmente projetada na fase de construção de uma casa de campo. tubos são parede, montados e indígenas. A opção de parede do dispositivo só é possível durante a construção das paredes do edifício. A raiz e o tipo montado podem ser construídos após a montagem das paredes e após a construção do telhado.

Chaminé de metal agora é usada em todos os lugares. O aço inoxidável é um material confiável e durável, que não tem medo de produtos quentes de combustão. As chaminés modernas são projetadas na forma dos chamados sistemas sanduíche. Tubo de aço inoxidável é colocado no mesmo diâmetro, mas maior. O espaço livre entre eles enche-se do isolamento, por via de regra - com lã de basalto.

Tubo de chaminé de cerâmica é usado com menos freqüência. Sua principal vantagem é a alta resistência ao calor, e a principal desvantagem é a fragilidade. Além disso, a chaminé de cerâmica é bastante pesada.

Projetar a chaminé é um passo crucial. O tamanho do furo é um dos parâmetros mais importantes. Depende do desempenho e potência da caldeira.

Diâmetros médios das chaminés redondas:

• para caldeiras com capacidade de até 3,5 kW - 16 cm;
• até 5,2 kW - 19 cm;
• até 7,2 - 22 cm.

Ao calcular a altura da chaminé, a altura do telhado e a distância da chaminé à cumeeira são levadas em conta. Se o tubo estiver localizado perto do topo do telhado (até 1,5 m), a altura da altura da chaminé será 0,5 acima do telhado m) Se a distância entre eles é maior (de 1,5 a 3 m), a chaminé deve estar pelo menos no mesmo nível da crista.

Cálculo do poder do sistema requerido

Para calcular o sistema de aquecimento de uma casa de campo, você precisa levar em conta vários fatores de uma só vez, estes são:

• zona climática em que a casa está localizada;
• fonte de energia de energia térmica;
• fontes e quantidade de perda de calor;
• área e volume de instalações aquecidas;
• o número de radiadores e seu tamanho;
• a presença de estruturas de vedação de isolamento.

Para escolher a potência da caldeira e dos radiadores, use as seguintes fórmulas:

M_para= S_pom x um_para/10 + 30%onde:

M_para - poder da caldeira;

S_pom - área do quarto;

Um_para - Potência específica da caldeira por 10 metros quadrados. m área aquecida.

Um_para depende da região. Para Moscou e a região de Moscou, pegue o valor de 1,2-1,5 kW. Uma margem de 30% será suficiente para uma caldeira de circuito único. Se um esquema de dois circuitos é assumido, é necessário adicionar mais 20% ao aquecimento de água.

Assim, a casa 9 × 9 nos subúrbios pode ser aquecida com uma única caldeira com capacidade de: M_para= 81 x 1,5 / 10 + 30% = 16 kW.

Conhecendo o poder do equipamento, você pode calcular a quantidade mínima de água no sistema de aquecimento da casa usando a fórmula:

V = M_para x 15.

Para a mesma casa na região de Moscou, será necessário encher o sistema com V = 16 kW x 15 = 240 l de transportador de calor.

A circulação é natural ou forçada?

Ao projetar um aquecimento para uma casa de campo, você precisa decidir como o refrigerante circulará no sistema: sob a influência da gravidade ou com a ajuda de uma bomba.

O caminho natural é bom porque o sistema não requer eletricidade. A circulação é realizada devido às propriedades físicas do fluido com a temperatura.

Desvantagens de um sistema baseado neste princípio:

• precisa de mais refrigerante;
• os tubos devem ter um diâmetro maior;
• precisa cumprir um viés de 2%.

Além disso, para equilibrar a temperatura na rede com circulação natural É necessário aumentar o número de seções em baterias localizadas mais distantes da caldeira.

A circulação forçada trabalha com uma quantidade muito menor de líquido e o diâmetro do duto, não é necessário um declive e a escolha dos radiadores se expande significativamente.

No entanto, para operação total, será necessário equipar o sistema não apenas com uma bomba, mas também com instrumentos de medição e um tanque de expansão. Tudo isso deve ser levado em conta ao projetar o sistema. com circulação forçada.

Passo 3 - Escolhendo Energia

A base de todo o sistema de aquecimento é a caldeira. Dependendo do tipo de combustível utilizado no aquecimento, existem 4 categorias de caldeiras:

• combustível sólido;
• diesel;
• gás;
• elétrico.

Tendo aprendido as principais características de todos os tipos de geradores de energia térmica para uma casa de campo, você não irá errar na escolha da opção certa.

Combustível sólido - um método comprovado por séculos

Para casas de campo, muitas vezes escolhem exatamente modelos de combustível sólido caldeiras. Isso se deve principalmente à disponibilidade de matérias-primas.

Uma caldeira de combustível sólido pode funcionar não apenas em carvão ou madeira, mas também na produção de resíduos de processamento de madeira, pelotas, briquetes, turfa, até mesmo em combustível orgânico de esterco. O principal é ter onde armazenar todo o estoque de combustível. Quanto à eficiência dos sistemas de combustível sólido, é bastante baixa - cerca de 75% em média.

Outra vantagem desta caldeira é a facilidade de uso. Além disso, quando se utiliza combustível sólido, o sistema aquece muito rapidamente, o que é importante para as casas de campo. Mas com essa taxa de aquecimento é necessário adicionar constantemente combustível ao forno, caso contrário, o sistema irá em breve arrefecer.

Ao comprar um modelo de combustível sólido, esteja preparado para carregá-lo a cada 4-5 horas. Com a mesma frequência terá que limpar as cinzas de fuligem e cinzas.

O que aquece a caldeira a diesel?

Caldeiras a diesel são alimentadas por óleo de aquecimento brilhante - um tipo de combustível diesel. Difere dos motores a diesel de automóveis, pois os requisitos para sua qualidade não são tão altos, mas esse combustível é mais barato devido à falta de pedágio.

Para usar uma caldeira a diesel, você precisa instalar um tanque para combustível diesel de pelo menos 750 litros. Você pode imaginar quanto espaço ocupará na sala da caldeira.

Das vantagens deste tipo de aquecimento emitem equipamento de baixo custo, ligado e desligado automaticamente. Mas deixar esse sistema sem vigilância por um longo tempo é indesejável. Outra desvantagem deste dispositivo é o ruído durante a operação.

Aquecedor elétrico ecologicamente correto

Parece que usar eletricidade para aquecer uma casa de campo é uma solução simples e lucrativa. Mas aqui tudo não é tão simples. O fato é que o poder total de equipamentos elétricos que você pode instalar em sua casa de campo é limitado ao fornecedor de energia.

Olhe para o painel de comando. Por exemplo, uma corrente de 16 A é indicada. Conhecendo a tensão de alimentação (220 V), é possível calcular a potência permitida.

16 A x 220 V = 3520 W.

3520 W - a potência máxima permitida. Isto significa que uma caldeira com uma capacidade superior a 3,5 kW não é adequada para a sua casa de campo. Resta apenas escrever um pedido de permissão para instalar máquinas de maior potência. A caldeira elétrica pode ser conectada a uma tomada comum e pode operar a partir de uma corrente trifásica (380 V).

As vantagens da fonte de aquecimento elétrico:

• autonomia (não requer monitoramento constante);
• suporte automático de temperatura;
• nenhuma chaminé precisava;
• respeito ao meio ambiente - sem produtos de combustão;
• facilidade de uso.

Das desvantagens, emitem um alto consumo de energia. Também recomendamos a leitura do nosso outro artigo, que descreve em detalhes o sistema aquecimento elétrico.

Use o modelo azul de combustível e gás

Caldeira a gás - uma das mais comuns e amplamente representadas no mercado. Funciona com gás natural, pode ser conectado a um gasoduto ou cilindro, se o gás for importado.

Para gás engarrafado liquefeito, este tipo de caldeira não é o mais conveniente. Uma garrafa de 50 litros será suficiente para 1-2 dias para aquecer uma casa de campo.

Existem circuitos únicos e caldeiras a gás duplas. A caldeira única é projetada especificamente para aquecimento de espaço. No circuito duplo há também a função de preparar a água quente - ela atua como uma coluna de gás. Se você planeja viver periodicamente em sua casa de campo no inverno, então faz sentido instalar um banho-maria.

Mas se na estação fria você estará ausente por muito tempo e desligue a caldeira, é melhor comprar um circuito único. A experiência de muitos usuários mostra que a drenagem de água do sistema para preservação temporária em modelos de circuito duplo difícil, um pouco de água pode permanecer no sistema, o que é muito perigoso e ameaça congelar e rachar canos.

Etapa 4 - Outros Componentes do Sistema

Além do coração do sistema de aquecimento da casa de campo - a caldeira, também inclui outros equipamentos. Bomba de circulação adequadamente projetada, tanque de expansão, radiadores ou bobinas de aquecimento de piso e material de tubulação não são menos importantes do que a escolha da própria caldeira.

Portanto, não negligencie o estudo detalhado das características do equipamento adicional e as sutilezas de sua escolha.

Bomba - onde incorporá-lo?

O projeto de aquecimento com circulação forçada requer uma bomba. Para casas de país usam, por via de regra, bombas de circulação do tipo úmido.

Ao escolher uma bomba deve considerar os seguintes parâmetros:

• pressão;
• desempenho;
• condições de operação (área da sala, refrigerante selecionado, tipo de conexão, diâmetro dos tubos);
• aspectos adicionais (nível de ruído durante a operação, o tamanho da unidade).

Ao projetar o aquecimento em sua própria casa de campo, é importante encontrar o local mais adequado no circuito para inserir a bomba. Em geral, uma bomba adequadamente selecionada fará seu trabalho igualmente bem em qualquer parte do sistema.

A razão pela qual é recomendado instalá-lo na frente do gerador de calor - no tubo de retorno - é reduzir o desgaste do equipamento ao bombear água a uma temperatura relativamente baixa.

Para uma operação confiável da bomba no projeto, é importante cuidar do filtro. Um filtro grosso é instalado diretamente na frente da bomba. Ele pega partículas que caíram na água no circuito de aquecimento. Se você ignorar a instalação do filtro, a bomba pode falhar rapidamente.

Unidade de Segurança e Tanque de Expansão

Como o circuito de aquecimento é um sistema fechado e a água tende a aumentar em volume quando aquecido, um tanque de expansão deve ser projetado para o sistema de aquecimento de uma casa de campo. Quando a pressão nos tubos aumenta, o excesso de refrigerante entra no tanque, diminuindo assim a pressão perigosa.

A unidade de segurança é um conjunto de três dispositivos que garantem a operação confiável e segura de todo o sistema de aquecimento de uma casa de campo.

Estes incluem:

• manômetro - para medir a pressão;
• válvula de segurança;
• respiradouro de ar.

Não há perguntas com um manômetro - ele deve ser projetado para medir a pressão de 2 a 3 atmosferas. Isto é, o manômetro a 4 atm. será apenas certo. A válvula de segurança tem a mesma função que o tanque de expansão, mas em caso de emergência, quando o tanque não funcionou por algum motivo.

No caso de um aumento crítico na pressão, o excesso é descarregado do sistema através do orifício de drenagem da válvula.

A ventilação de ar deve proteger a caldeira de entrar acidentalmente no ar do circuito de aquecimento. Como as bolhas de ar na água sobem, dispositivos para remover o excesso de ar são instalados na parte superior do riser ou de cada bateria.

Gasoduto e radiadores - cálculo e seleção

A próxima etapa é determinar o material dos tubos para o circuito de aquecimento. Opções podem ser:

• aço;
• polipropileno;
• plástico de metal;
• polietileno.

Tubos de aço anteriormente usado para o dispositivo de aquecimento de casas de campo. Eles são duráveis ​​e não têm medo de alta pressão. Sua principal desvantagem - suscetibilidade à corrosão. A ferrugem pode passar através do aço, as fístulas aparecem nos canos e todo o sistema se torna inutilizável.

Devido a depósitos de corrosão na superfície interna dos tubos de aço, a folga diminui com o tempo. E para a sua instalação, você precisará de pelo menos um soldador qualificado.

O ponto fraco de qualquer pipeline - conexões. Ao projetar um circuito de aquecimento feito de polipropileno, não se preocupe com isso. Tubos são conectados por soldagem - um ferro de solda especial. As articulações são monolíticas.

Tubos de polipropileno não estão sujeitos à corrosão, eles praticamente não poluem de dentro, durável, leve e barato.

Tubo de metal vendido em bobinas de grandes comprimentos - até 500 m. Assim, você geralmente pode evitar a conexão gasoduto de peças individuais, construindo tubos de metal-plástico ao longo de todo o perímetro aquecido casa de campo. Eles também não enferrujam, nada é depositado neles, eles são duráveis. Mas você precisa proteger os tubos de plástico dos raios UV e danos durante a instalação.

Tubos de polietileno usar para abastecimento de água quente, aquecimento e o dispositivo de um piso de água quente. Eles têm as mesmas vantagens que os outros, e sua principal desvantagem é o alto custo dos próprios tubos e conexões.

O que é melhor - um radiador ou um piso quente?

Em uma casa de campo, radiadores seccionais, lamelares ou de painel são usados ​​como emissores de calor.

Tais baterias podem ser:

• ferro fundido;
• alumínio;
• aço;
• bimetálico.

Baterias de ferro fundido muito pesado e frágil, mas eles saem muito bem. Os modelos de alumínio são leves e baratos, mas quimicamente instáveis, sujeitos à corrosão e têm medo de picos de pressão. As baterias de aço também sofrem corrosão, mas são quimicamente resistentes.

Tipo bimetálico de baterias combina as vantagens dos radiadores de alumínio e aço. O refrigerante se move em um tubo de aço e não entra em contato com o corpo de alumínio. Esta opção é adequada ao usar anticongelante, não à água no circuito.

As baterias são colocadas sob aberturas de janelas - em locais onde a parede é mais resfriada. Como resultado, é possível evitar neblina de vidro e condensação nas paredes. O número de radiadores depende do número de aberturas, mas não menos de 1 por sala aquecida. Leia mais sobre o cálculo dos radiadores lidos aqui.

Ao construir uma casa de campo, é importante projetar um piso aquecido para aquecer um quarto. O aquecimento por piso aquoso é um tubo colocado sob o revestimento do piso, que fazem parte do circuito de aquecimento. Este design é muito eficaz.

É necessário projetar um piso quente com todo o sistema e levar em conta a sua presença ao calcular a potência da caldeira e o número de radiadores.

Características da escolha do transportador de calor

Como o transportador de calor água limpa ou anticongelante atua. Água, claro, mais barato e mais acessível. Tem uma alta capacidade de calor e lida bem com a sua função. No entanto, o que é especialmente importante para as casas de campo, quando a caldeira pára, existe o risco de congelamento da água no interior do sistema e danos no oleoduto.

Para tais casos, você pode projetar um sistema com anticongelante como o refrigerante. Não congela, tem boa fluidez e capacidade calorífica. No entanto, é uma substância ambientalmente insegura. Drená-lo no esgoto é proibido. A maioria das caldeiras não é projetada para funcionar com anticongelante. Além disso, o anticongelante também é muito mais caro que a água.

Etapa 5 - Layout Design + Exemplos

A montagem de pipeline pode ser executada de várias maneiras:

• montagem tipo tee;
• colecionador.

O segundo nome da conexão do coletor - feixe. Um coletor é conectado à caldeira, e tubos para cada um dos radiadores divergem debaixo do piso.

O esquema coletor é implementado usando tubos flexíveis de metal-plástico. Depois de colocar os materiais de revestimento, todos os tubos de aquecimento estão completamente escondidos e não estragam a aparência da divisão. Entradas e saídas para cada radiador são trazidas de baixo diretamente de debaixo do chão.

A conexão em T é feita através da conexão de todos os dispositivos de aquecimento ao tubo de alimentação e ao tubo de retorno com um cabo em T. É mais fácil realizar esse esquema, você não precisa gastar dinheiro com colecionadores e procurar um local para instalá-los, o que geralmente é feito no centro do prédio para equalizar os comprimentos dos anéis conectados ao pente.

Para não reinventar a roda, você pode usar um dos cabos de aquecimento padrão para uma casa de campo, que são usados ​​com sucesso na construção. O modelo tradicional de tubo único é bem mostrado no desenho a seguir.

Para uma casa típica é frequentemente usada uma combinação de esquema de um e dois tubos. Nesse caso, o diagrama de fiação se parece com isso.

A mesma casa pode ser aquecida usando um circuito coletor.

Neste esquema, um ramo separado deixa a caldeira e sai na varanda da casa. É etapas aquecidas para impedir a formação de gelo.

A parte principal do circuito é um sistema de dois tubos, enquanto a ramificação adicional é de um tubo único.

No esquema a seguir, o tubo de calor tem ramificações para cada um dos quartos. Ou seja, cada sala é aquecida por um circuito separado.

Conclusões e vídeos úteis sobre o tema

O vídeo mostra os principais métodos de conexão de radiadores, descreve as vantagens de cada um deles:

Este vídeo descreve detalhadamente todas as nuances que devem ser consideradas na escolha de tubos de aquecimento:

Mas um bom exemplo de projetar um sistema combinado para aquecer uma casa de dois andares:

Uma vez que o sistema de aquecimento de uma casa de campo deve ser, antes de tudo, confiável e eficiente, o desenvolvimento do projeto deve receber a máxima atenção. Qualquer detalhe não contabilizado pode afetar adversamente o desempenho do aquecimento. É melhor confiar o design a um profissional, para evitar erros.

Se você já teve que projetar e equipar independentemente o sistema de aquecimento da casa, e você sabe sutilezas que precisam ser prestadas atenção, por favor, compartilhe seu conhecimento e experiência com o nosso pelos leitores. Deixe um comentário na caixa abaixo.