Projetando um sistema de aquecimento aberto: requisitos básicos para o circuito, acessórios e instalação

O projeto independente, a seleção de componentes e a instalação de um sistema de aquecimento é uma das atividades mais difíceis. Na maioria das vezes, eles tentam inicialmente reduzir a complexidade de realizar esses estágios. Para isso, é dada preferência a um sistema de aquecimento aberto. Tanques de expansão, circuitos, bombas - como determinar corretamente os parâmetros ideais para esses componentes de fornecimento de calor?

Características do arranjo de aquecimento aberto

Um sistema de aquecimento de tipo aberto clássico para uma casa particular difere de um fechado por um indicador de pressão. É igual ao atmosférico. Portanto, para o arranjo deste tipo de fornecimento de calor, são necessários muito menos componentes e cálculos precisos. Mas isso não significa que um esquema de aquecimento aberto possa ser elaborado de forma não profissional.

Para estabilização automática da pressão do refrigerante nos tubos, um tanque de expansão aberto para aquecimento aberto é fornecido no sistema. É o design deste componente que distingue o esquema de fornecimento de calor aberto do fechado. O movimento do refrigerante pode ser realizado de duas maneiras:

• Expansão térmica da água quente... Isso requer um riser acelerado. De acordo com este esquema, um sistema de aquecimento aberto com circulação natural é projetado;
• Instalação de equipamento de bombeamento... Ele permite que você aumente a velocidade de movimento do refrigerante. Uma bomba em um sistema de aquecimento aberto é necessária se o comprimento total das linhas exceder 25 m.

Além disso, é necessário reduzir o índice de atrito da água ao passar pelos tubos. 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 que define o esquema é a caldeira para um sistema de aquecimento aberto. É importante não apenas escolher o design correto e o princípio de operação do dispositivo, mas também cumprir todas as regras de instalação.

Apesar de o custo de um sistema de aquecimento aberto com bomba ser significativamente inferior ao de um sistema fechado semelhante, a instalação do primeiro é difícil. Isso deve ser levado em consideração ao projetar o fornecimento de calor.

Escolhendo um esquema de fornecimento de calor aberto

Na primeira fase de projeto, é importante escolher o esquema correto para um sistema de aquecimento aberto com bomba. Depende dos parâmetros da casa, do modo térmico necessário de funcionamento do fornecimento de calor e das capacidades financeiras.

Considere os principais parâmetros que afetarão diretamente a escolha e o cálculo adicional de um sistema de aquecimento aberto:

• Área total das instalações aquecidas... Se essa característica for inferior a 60 m², pode-se instalar um sistema gravitacional;
• Número de andares e alturas de teto... Para o sistema gravitacional, um pré-requisito é a presença de um escoamento de reforço. Sem ele, o ar pode aparecer em um sistema de aquecimento aberto e a circulação se deteriorará;
• Modo térmico estimado de operação... Para baixa temperatura, um sistema de aquecimento aberto com bomba de circulação é usado.Caso contrário, uma ligeira expansão da água não criará a circulação necessária.

Só depois de uma análise aprofundada destes indicadores, bem como do cálculo das perdas de calor na casa, é que se pode decidir se pretende fornecer aquecimento a céu aberto com ou sem bomba.

É melhor calcular a perda de calor de um edifício usando programas especializados. Suas versões de demonstração são distribuídas gratuitamente.

Sistema de aquecimento por gravidade

A principal diferença entre a gravidade e o resto é a completa ausência de quaisquer mecanismos para o movimento forçado do fluido através dos tubos. Aqueles. este processo é realizado apenas pela expansão térmica da água quente.

Para o correto funcionamento do fornecimento de calor, um riser acelerador deve ser instalado. É montado logo após a caldeira e posicionado na vertical. Sua altura deve ser de no mínimo 3,5 m. Se esta 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 seguintes especificidades da organização de um sistema de aquecimento aberto com circulação natural:

• Inclinação obrigatória do tubo. A linha de alimentação do riser deve ser inclinada em direção aos aquecedores. Volte para a caldeira. Nível de declive - 1 cm por metro;
• A caldeira está localizada no ponto mais baixo do circuito;
• Para operação normal, são necessários tanques de expansão de tipo aberto para sistemas de aquecimento. Eles também são montados para circuitos de circulação forçada.

Não é recomendável instalar uma caldeira elétrica para um sistema de aquecimento aberto do tipo gravidade. O mesmo que a contraparte de gás. Isso se deve à alta probabilidade de bolsas de ar, que podem levar ao superaquecimento do trocador de calor.

Para aumentar a eficiência de trabalho em um circuito de aquecimento aberto com circulação natural, o diâmetro do tubo de reforço deve ser 1 tamanho menor que a seção transversal da linha principal.

Circulação forçada no aquecimento

Recentemente, os proprietários de casas particulares e chalés de verão modernizaram o sistema de aquecimento instalando apenas um componente - uma bomba. Ele é projetado para melhorar a circulação do refrigerante.

Em geral, o arranjo de um sistema de aquecimento aberto com uma bomba de circulação não é diferente do anterior. É importante escolher o local correto para a bomba. É montado no tubo de retorno à frente da sua entrada para a 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 é instalada no bypass. Isto é necessário para garantir a circulação da água em caso de avaria ou falta de energia;
• Uma válvula de retenção deve ser instalada. Isso impedirá o aparecimento do efeito de circulação reversa;
• Durante a instalação, a direção do movimento do refrigerante é levada em consideração.

A vantagem de usar um circuito de aquecimento de tipo aberto com bomba é reduzir a inércia do sistema. Devido à maior circulação, as baterias e os radiadores aquecerão mais rapidamente.

Para um circuito de aquecimento aberto com bomba de circulação, seus parâmetros devem ser calculados - pressão e desempenho.

Conjunto completo de sistema de aquecimento aberto

Além da bomba em um sistema de aquecimento aberto, outros componentes devem ser selecionados. O desempenho e a eficiência de todo o esquema de fornecimento de calor dependerão da escolha correta.

Para o cálculo correto de um sistema de aquecimento aberto, sua potência nominal é primeiro calculada. Se o isolamento térmico do edifício for bom, pode-se calcular a razão de que 1 kW de energia térmica é necessária para 10 m² de área. Para um cálculo mais preciso, é recomendável usar programas especiais.Com a ajuda deles, você pode traçar um esquema correto de fornecimento de calor aberto, calcular as características ideais de seus componentes.

Para a configuração mínima do sistema de aquecimento, você precisará dos seguintes elementos:

• Caldeira;
• Tanque de expansão;
• Pipelines;
• Radiadores e baterias.

Os requisitos para os dois últimos são baixos. Na maioria das vezes, os tubos de polímero são usados ​​para organizar o fornecimento de calor. Mas os especialistas recomendam o uso de um tubo de aço para o elevador de reforço. Isso se deve 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 a temperaturas não superiores a + 90 °. Isso deve ser levado em consideração ao completar o sistema.

Escolha de uma caldeira para aquecimento aberto

Em primeiro lugar, é necessário alertar que é proibida a instalação de caldeiras a gás e elétricas para aquecimento a céu aberto. Freqüentemente, os bloqueios de ar se formam no sistema, o que afetará negativamente a operação do equipamento e pode levar a situações de emergência. Portanto, a única alternativa são os modelos de combustível sólido ou caldeiras a diesel.

A caldeira deve ser instalada de acordo com todos os requisitos. Ele está localizado em uma sala separada, onde o combustível não pode ser armazenado. A sala da caldeira deve ter circulação de ar forçada. Para otimizar o funcionamento do equipamento, recomenda-se a instalação de chaminés sanduíche.

Além desses fatores, existem requisitos específicos para a adaptação normal da caldeira de um sistema de fornecimento de calor aberto:

• Caldeiras de longa duração não devem ser instaladas. Eles são projetados para operação de sistema de baixa temperatura. Nesse caso, a expansão do refrigerante não será suficiente para a circulação;
• Se um grupo de bombas não estiver instalado no sistema, uma instalação separada de uma válvula de retenção é necessária;
• Uma caldeira em um sistema de aquecimento de tipo aberto para uma casa particular deve estar localizada no ponto mais baixo do circuito.

Caso o equipamento não possua sensor de temperatura, ele deve ser instalado separadamente. Para medições precisas, ele é montado no tubo de alimentação diretamente após a caldeira.

Para remover o ar em um sistema de aquecimento aberto, a instalação de um respiradouro não resolverá o problema. Só funciona se a pressão no sistema estiver acima da atmosférica.

Modelos de tanque de expansão para sistema aberto

Para compensar a expansão térmica do refrigerante 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 para sistemas de aquecimento é calculado. Deve ser pelo menos 5% da quantidade de meio de aquecimento no sistema. No projeto padrão, existem 3 bicos, que executam as seguintes funções:

• Tubo de entrada... Com sua ajuda, o tanque de expansão é conectado a um sistema de aquecimento aberto. Normalmente, seu diâmetro é 1 tamanho menor que o do elevador de reforço para o qual a instalação é realizada. Portanto, um adaptador é necessário;
• Tubo de circulação... Através dele, a água quente entra mais adiante ao longo da linha principal;
• Conexão de sinal... É necessário notificar sobre uma diminuição crítica no nível do refrigerante. Ao abrir a torneira, não sai água - o sistema deve ser reabastecido.

Além disso, o vaso de expansão para aquecimento aberto pode ser adaptado. Em alguns casos, pode funcionar como uma unidade de maquiagem. Isso requer um tubo adicional conectado ao abastecimento de água. Com uma redução crítica no volume de água quente, você pode reabastecer rapidamente o sistema abrindo as válvulas de corte.

Existem vários esquemas de instalação para o tanque de expansão.Para fornecimento de calor de tipo aberto com uma bomba, ele pode ser montado em um riser distante. Esta opção raramente é usada, uma vez que a eficácia de tal esquema é extremamente baixa. Na maioria das vezes, o tanque de expansão é instalado próximo ao riser para monitoramento oportuno da condição de aquecimento.

É proibido o uso de materiais poliméricos para a fabricação do tanque de expansão. Para isso, o aço é o mais adequado.

Instalação de aquecimento aberto faça você mesmo

Após o cálculo correto do sistema de fornecimento de calor aberto e a seleção de todos os componentes, você pode prosseguir com a instalação. Recomenda-se preliminarmente a elaboração de um diagrama de layout de todos os elementos com suas características técnicas.

Primeiro, decidimos sobre o layout do tubo. Pode ser dos seguintes tipos:

• Tubo único... Nele, os dispositivos são conectados ao sistema em série. Vantagens - instalação simples, um mínimo de consumíveis. Desvantagens - resfriamento rápido do refrigerante;
• Two-pipe... Uma linha de retorno é instalada para drenar a água resfriada. Desta forma, a distribuição de calor por todo o sistema pode ser otimizada.

Em qualquer caso, é necessário instalar um tanque de expansão de tipo aberto para sistemas de fornecimento de calor. Tees são instalados para ramificação de dutos. Os circuitos coletores para um sistema de aquecimento aberto com bomba não são usados.

O trabalho é melhor realizado no verão. A instalação de dutos requer atenção especial, pois é imprescindível observar o ângulo de inclinação. Se o valor deste parâmetro for insuficiente, uma deterioração significativa na circulação da água quente é possível.

No vídeo, você pode conhecer as especificidades do aquecimento com circulação natural e forçada: