Calentamiento de agua en una casa particular: reglas, regulaciones y opciones de organización.
Las condiciones climáticas del centro y norte de Eurasia requieren aislamiento térmico de las casas, pero el aislamiento por sí solo no es suficiente. Las pérdidas de calor deben compensarse mediante un sistema de calefacción.Calentar agua en una casa privada es un método común y más eficaz.
La calidad de funcionamiento del circuito de calefacción depende directamente de las características de diseño, la elección del dispositivo de calefacción y el tipo de cableado. Aprenderás a decidir el equipamiento y el esquema más adecuado leyendo el artículo que te proponemos. La información presentada se basa en los requisitos de las normas de construcción.
Describimos en detalle el principio de diseño de un sistema de calentamiento de agua y examinamos las opciones típicas del dispositivo. Para optimizar la percepción de un tema difícil, incluimos diagramas, selecciones de fotografías y videos.
El contenido del artículo:
Estructura y principio de funcionamiento.
Las estructuras de calefacción con refrigerante líquido tienen un conjunto similar de componentes, estos son:
- equipo de calefacción – caldera (gas, combustible líquido o sólido), estufa, chimenea.
- Circuito cerrado en forma de tubería., asegurando la circulación continua de refrigerante calentado y enfriado (anticongelante).
- Dispositivos de calefacción – Radiadores de aletas metálicas, de paneles o de tubos lisos, convectores, tuberías para suelos calentados por agua.
- Válvulas de cierrenecesario desconectar dispositivos individuales o líneas del sistema para reparación y mantenimiento;
- dispositivos para ajustar y monitorear el funcionamiento del sistema (tanque de expansión, manómetro, válvulas de alivio, etc.).
- Bombas de circulación, utilizado para crear un suministro forzado de refrigerante, a veces se instala una bomba de refuerzo para garantizar una presión estable en el sistema.
Si hay una tubería de gas centralizada cerca, la solución más económica es instalar una caldera de gas.
En ausencia de redes centrales para un sistema de suministro de gas independiente, será necesario instalar un depósito de gas. Sin embargo, esta opción sólo es aplicable en el caso de disponer de una finca de una superficie suficientemente grande.
En cabañas construidas en áreas pequeñas en áreas no libres de gas, un cilindro común garantizará el funcionamiento autónomo del equipo de calefacción de gas. Como solución alternativa, puede utilizar estufas de combustible líquido o sólido y, solo como último recurso, dispositivos eléctricos costosos.
Preferencia calentamiento de agua en casas de campo retribuir gracias a un principio de funcionamiento sencillo. Al calentarse en una caldera a una determinada temperatura, el agua se suministra a presión a través de tuberías que conducen a radiadores o convectores.
Según el tipo de movimiento del refrigerante a través de los circuitos de calefacción, se dividen en:
- Naturales (gravedad). La circulación del refrigerante en ellos es estimulada por fenómenos naturales, según los cuales el agua calentada se precipita hacia arriba y, después de transferir calor a los radiadores y enfriarse, regresa hacia abajo. Allí vuelve a caer en el caldero para retomar su movimiento cíclico.
- Artificial (también conocido como bombeo o forzado). Para la circulación del refrigerante en los circuitos forzados se encarga una bomba de circulación, que bombea refrigerante caliente por un lado del circuito y aspira agua enfriada por el otro.
El esquema de gravedad es la opción más simple y accesible para la implementación independiente. Contiene un mínimo de equipamiento. Se trata de líneas de retorno y suministro, una caldera, un tanque de expansión abierto y radiadores. Porqueel movimiento del refrigerante no requiere estimulación de la bomba, los sistemas son completamente independientes de la energía.
A los profesionales calefacción natural Vale la pena considerar que los costos de construcción son insignificantes en comparación con los de una bomba análoga. No es necesario que estén equipados con dispositivos técnicos complejos y que no sean baratos. No hay costos de energía durante el funcionamiento.
Una desventaja importante de los sistemas de gravedad es su alcance extremadamente limitado. Pueden funcionar a plena potencia en una longitud horizontal de hasta 30 m y este calentamiento tarda mucho en "acelerarse" después de la inactividad. Existe el riesgo de que el refrigerante se congele en un depósito abierto durante las épocas de heladas.
La circulación forzada es buena porque soporta fácilmente edificios de varios pisos con una red de calefacción extensa y extensa. El plan es más eficaz que el tipo anterior, pero más caro y más difícil de construir. Antes de su construcción, es necesario realizar cálculos competentes y desarrollar un proyecto.
Calefacción con circulación artificial está equipado no solo con bombas, sino también con todo tipo de dispositivos técnicos para ajustar la transferencia de calor y controlar el funcionamiento del sistema. Estos incluyen conductos de aire automáticos y mecánicos, termostatos, manómetros, válvulas de seguridad para descargar el exceso de refrigerante al sistema de alcantarillado, etc.
El equipo de calefacción forzada debe seleccionarse según los cálculos. Por ejemplo, para mover el refrigerante cada 10 m del circuito de calefacción, se requieren 0,6 m de presión generada por la bomba. Para seleccionar el dispositivo necesario, es necesario conocer exactamente la longitud de la tubería y la resistencia hidráulica en todas las secciones.
A menudo sucede que una bomba no es suficiente para equipar el calentamiento artificial de agua en una casa de campo. Luego se instala una bomba de refuerzo o analógica de circulación adicional.
La principal desventaja de la calefacción forzada es su dependencia de un suministro continuo de electricidad. En caso de interrupciones, se recomienda abastecerse de un generador, que tampoco es barato.
Normas y requisitos para la calefacción autónoma.
Antes de diseñar una estructura de calefacción, debe consultar SNiP 2.04.05-91, que establece los requisitos básicos para tuberías, dispositivos de calefacción y válvulas de cierre.
Las normas generales se reducen a garantizar un microclima confortable en la casa para las personas que la habitan, equipando adecuadamente el sistema de calefacción, habiendo elaborado y aprobado previamente el proyecto.
Muchos requisitos se formulan en forma de recomendaciones en SNiP 31-02, que regula las reglas para la construcción de casas unifamiliares y su provisión de comunicaciones.
Las disposiciones relacionadas con la temperatura se especifican por separado:
- los parámetros del refrigerante en las tuberías no deben exceder los +90ºС;
- los indicadores óptimos están dentro de +60-80ºС;
- la temperatura de la superficie exterior de los dispositivos de calefacción ubicados en la zona de acceso directo no debe exceder los 70ºС.
Se recomienda fabricar tuberías para sistemas de calefacción a partir de tubos de latón, cobre y acero. En el sector privado se utilizan principalmente productos de tuberías de polímero y metal-plástico aprobados para su uso en la construcción.
El método de colocación de la tubería de calefacción puede ser:
- Abierto. Implica la colocación sobre estructuras de construcción con fijación con clips y abrazaderas. Permitido en la construcción de circuitos hechos de tubos metálicos. Se permite el uso de análogos de polímeros si se excluye su daño por influencia térmica o mecánica.
- Oculto. Se trata de tender tuberías en ranuras o canales seleccionados en estructuras de edificios, en zócalos o detrás de mamparas protectoras y decorativas. Se permite empotrar el circuito en edificios diseñados para al menos 20 años de funcionamiento y con una vida útil de las tuberías de al menos 40 años.
El método abierto de tendido es una prioridad, porque el diseño del trazado de la tubería debe permitir el libre acceso a cualquier elemento del sistema para su reparación o reemplazo.
Las tuberías se ocultan en casos raros, solo cuando tal decisión está dictada por una necesidad tecnológica, higiénica o estructural, por ejemplo, al instalar "pisos cálidos" en una solera de concreto.
En junta abierta Las carreteras y los tramos que cruzan locales sin calefacción deben contar con un aislamiento térmico que corresponda a los datos climáticos de la región de construcción.
Se deben instalar tuberías de calefacción autónomas con circulación natural en el sentido del flujo de refrigerante, de modo que el agua calentada llegue por gravedad a los radiadores y, después de enfriarse de la misma forma, se desplace por el conducto de retorno a la caldera. Las tuberías principales de los sistemas de bombeo se construyen sin pendiente, porque No hay necesidad de ello.
Se estipula el uso de diferentes tipos. tanques de expansión:
- abierto, utilizado tanto para sistemas de bombeo como para sistemas forzados naturales, debe instalarse sobre el tubo ascendente principal;
- Los dispositivos de membrana cerrada, utilizados exclusivamente en sistemas forzados, se instalan en la línea de retorno frente a la caldera.
Los tanques de expansión están diseñados para compensar la expansión térmica del líquido cuando se calienta. Se necesitan para tirar el exceso a la alcantarilla o simplemente a la calle, como es el caso de las opciones abiertas más sencillas. Las cápsulas cerradas son más prácticas porque no requieren participación humana para ajustar la presión del sistema, pero son más caras.
Al elegir válvulas de cierre, se da preferencia a las válvulas de bola; al elegir una unidad de bombeo, se da preferencia a equipos con una presión de hasta 30 kPa y una capacidad de hasta 3,0 m3/h.
La variedad de apertura económica debe rellenarse periódicamente debido a la evaporación normal del líquido. Para su instalación, es necesario fortalecer significativamente el piso del ático y aislar el ático.
Tipos de sistemas de calentamiento de agua.
El tipo de sistema de calefacción está determinado por una combinación de varios factores. Estos incluyen la circulación del refrigerante, el método de montaje del sistema, la opción inferior o superior para tender la tubería de suministro, etc.
Independientemente del tipo de dispositivo de calefacción, ya sea un radiador tradicional, un convector de zócalo o un serpentín de "suelo cálido", el agua calentada llega a ellos y, después de enfriarse, sale de la forma estándar para todos los sistemas.
Diseños de tubería doble y de tubería única.
El objeto final de la transferencia de calor son los dispositivos ubicados en todas las habitaciones con calefacción de la casa. En muchos sentidos, la eficiencia de la calefacción depende del esquema de instalación de la tubería, por lo que nos detendremos con más detalle en el cableado de una y dos tuberías.
La clasificación más común consta de dos puntos:
- Opción de tubería única – conexión en serie de radiadores. La conclusión es que el refrigerante que ingresa al sistema fluye secuencialmente de un dispositivo a otro. En las aproximaciones a puntos distantes, tiene tiempo de enfriarse significativamente.
- Versión de dos tubos – un sistema con conexión en paralelo de las tuberías de ida y retorno. Su principio se basa en el hecho de que el suministro se realiza a todos los dispositivos casi simultáneamente. El agua enfriada no fluye al siguiente dispositivo, sino que es recogida por el tubo de retorno y conducida a la caldera.
Los esquemas de tubería única implican un movimiento de agua tanto natural como forzado. Dentro de su clase, se dividen en dos tipos: de flujo continuo y con bypass.
En los circuitos de flujo continuo, el refrigerante, al llegar al radiador más externo, logra enfriarse mucho, por lo que en habitaciones distantes se recomienda instalar dispositivos con un mayor número de secciones.
Implementación en sistema de derivación le permite redirigir parcialmente el refrigerante caliente a los siguientes dispositivos, por lo que casi todas las baterías reciben y emiten cantidades casi iguales de calor. El movimiento del agua calentada se regula mediante dos válvulas instaladas en la tubería de derivación y suministro, o mediante una válvula de tres vías.
La principal diferencia entre las estructuras de dos tubos es el uso de dos ramales: suministro y retorno. El primero sirve para suministrar refrigerante caliente a los radiadores, el segundo, para drenar el agua a la caldera.
El diagrama de cableado de dos tubos se utiliza en sistemas con ambos tipos de movimiento de refrigerante. Dependiendo del número de circuitos procesados, puede ser de circuito simple o doble.
En el primer caso caldera siendo instalada al comienzo de la tubería, y las tuberías se colocan a la izquierda y a la derecha de la unidad a lo largo del perímetro del objeto calentado.En el segundo caso, la caldera se instala en el centro y los circuitos de calefacción se colocan de modo que sus anillos queden a ambos lados de la unidad.
El sistema de 2 tubos es más funcional y fiable, permitiendo que el calor se distribuya uniformemente por todas las habitaciones. Gracias a grifos adicionales y dispositivos de ajuste, puede controlar el suministro de calor a cada radiador individual. Si un elemento falla, el rendimiento de los dispositivos restantes no se verá afectado.
Variaciones en la conexión de tuberías y dispositivos.
Todos los tipos enumerados de calentamiento de agua para la disposición de una casa de campo se dividen en subtipos:
- Por ubicación de las bandas, combinando dispositivos de calefacción. Se dividen en horizontales y verticales. Está claro que los primeros se utilizan en edificios de un piso y los segundos en edificios de varios pisos. Los sistemas monotubo con movimiento natural solo tienen elevadores de suministro.
- Según la ubicación de las tuberías de suministro y retorno. Vienen con cableado superior o inferior. Los primeros prevén encaminar el suministro a los puntos más altos del sistema, por lo que el refrigerante ingresa a los dispositivos desde arriba. Según la segunda situación, las líneas de retorno y suministro se colocan debajo de los radiadores.
Los sistemas de gravedad con cableado inferior se utilizan muy raramente debido a las dificultades con la eliminación del aire en dispositivos de larga distancia. El cableado inferior se combina mejor con la bomba de circulación, cada dispositivo del cual todavía está equipado con un respiradero.
La calefacción con cableado aéreo se instala en cabañas sin sótano, pero con ático. Ocasionalmente, en ausencia de un ático, el suministro se coloca a lo largo de la línea donde el techo se une a las paredes, lo que afecta negativamente la imagen interior. El cableado inferior es adecuado para casas con techo plano sin ático, pero con sótano.
Método de montaje de tuberías
La clasificación según el método de construcción de las tuberías divide los sistemas de calefacción en T, colector y combinados.
Los circuitos en T pueden considerarse fácilmente un clásico del género. Implican ensamblar tuberías y conectarles dispositivos mediante tees utilizadas en los nodos que conectan tuberías con tubos ascendentes, radiadores con tuberías, etc. En principio se trata de un circuito secuencial.
Coleccionista o no diseño de vigas aumenta las posibilidades de calentamiento de agua de la cabaña. Se trata de una especie de sistema modificado con ramales de tubería separados (vigas) extendidos a cada dispositivo y con un elemento de distribución en el centro.
La unidad de distribución: el colector está equipado con muchas salidas, gracias a las cuales puede controlar la transferencia de calor de cada dispositivo por separado y apagarlo para realizar reparaciones. Si lo desea y es económicamente posible, cada salida puede equiparse con su propio dispositivo de bombeo.
El cableado del colector está dispuesto principalmente para circuitos horizontales con una tubería de suministro inferior. Al realizar la instalación en edificios de 2 y 3 pisos, se recomienda instalar un colector de distribución en cada piso; de esta manera puede regular la temperatura del aire en cualquier rincón del edificio.
La unidad de control para cabañas de varios pisos consta de dos unidades interconectadas: un colector de suministro y un análogo de retorno. El primero es responsable de suministrar refrigerante caliente a los dispositivos, el segundo estimula la eliminación del líquido enfriado.
El cableado múltiple se organiza sobre la base de sistemas de calefacción de uno y dos tubos y se utiliza en combinación con un perímetro (T).
Características de la calefacción de zócalo.
Los radiadores o baterías en el sentido tradicional no son los únicos dispositivos de calefacción para crear un microclima confortable en las habitaciones individuales. Apareció no hace mucho "zócalos cálidos" — elementos calefactores, cuya forma y ubicación recuerdan a los análogos de construcción del mismo nombre.
El principio de funcionamiento del dispositivo ubicado alrededor del perímetro ayuda a mantener constantemente la temperatura establecida. Primero, se calientan los tubos del interior de la carcasa, luego la caja, de donde sale aire caliente, aumentando la temperatura de las paredes.
Así, el aire de la habitación se calienta directamente desde los zócalos y desde todas las paredes a lo largo de las cuales se ubican.
Ventajas de la calefacción de zócalo:
- crear un microclima confortable que excluya la circulación activa del aire;
- la posibilidad de aislar zonas de riesgo en las uniones de suelos y paredes, donde suele aparecer moho;
- instalación sencilla que se puede realizar sin la participación de especialistas;
- selección de módulos por tipo (de una y dos filas) y potencia (por ejemplo, 310 W y 510 W);
- varios diseños que no requieren camuflaje;
- Precio pagable.
Las desventajas incluyen condiciones especiales de ubicación: los muebles no se pueden colocar a lo largo de elementos horizontales, ya que esto dañará el proceso de transferencia de calor. Cada circuito incluido en el sistema no debe tener más de 15 metros de largo, por lo que para una habitación grande es necesario instalar 2 o 3 circuitos (la calefacción combinada es una opción).
Además de los zócalos de agua, se utilizan los eléctricos, pero su mantenimiento es demasiado caro para una vivienda particular.
Equipo para el sistema "Piso Cálido"
Un diseño eficaz y económico llamado piso calentado, que calienta la habitación desde el suelo, ha demostrado durante mucho tiempo su eficacia sólo desde el mejor lado. Se utiliza activamente en los apartamentos de la ciudad para crear un ambiente confortable en baños, aseos, dormitorios, cocinas y logias.
La tubería debe tener alta conductividad térmica, resistencia, elasticidad y resistencia mínima, por lo que para su fabricación se utiliza metal-plástico o polietileno reticulado. La capa protectora y estabilizadora es una solera de cemento.
Ventajas de los suelos con calefacción:
- eficaz en cualquier tipo de suelo (laminado, linóleo, moqueta, baldosas de cerámica);
- notable ahorro de calor: del 30% al 50%;
- costo e instalación económicos;
- posibilidad de instalación de bricolaje;
- uso en sistemas de calefacción combinados (junto con radiadores y convectores).
El calentamiento de agua autónomo no depende del suministro de energía eléctrica, ya que funciona con una caldera de gas (u otro).
a las desventajas pisos calentados por agua Esto puede incluir una regulación imperfecta y la imposibilidad de instalar calefacción centralizada en la ciudad, pero esto no se aplica a los sistemas suburbanos locales. Si se violan las reglas de instalación, puede ocurrir una situación de emergencia e inundaciones, por lo que se debe considerar cuidadosamente tanto la elección del equipo como la instalación.
Más información sobre el refrigerante y sus propiedades
No existe ningún líquido que sea ideal para cualquier sistema de calefacción.Cada una de las opciones presentadas en el mercado de refrigerantes tiene características específicas, por ejemplo, rango de temperatura de funcionamiento.
Si se violan los límites del rango especificado, el sistema de calefacción simplemente se "detendrá" y, en el peor de los casos, las tuberías estallarán y los costosos equipos fallarán.
Además de los parámetros de temperatura, fluido de tubería tiene propiedades como viscosidad, anticorrosión y capacidad de liberar sustancias tóxicas. Un análisis de las cualidades requeridas mostró que los mejores refrigerantes líquidos son el agua purificada y una solución química especial: el anticongelante.
El llenado de anticongelante es necesario en casas que no son un lugar de residencia permanente. Normalmente, al salir de un edificio durante la estación fría, los propietarios drenan el agua para evitar accidentes y averías del equipo. No es necesario quitar el anticongelante; al regresar, puede encender inmediatamente la caldera sin temor a fugas o roturas.
A temperaturas extremas, el refrigerante químico, habiendo cambiado su estructura, conserva sus dimensiones originales. En pocas palabras, se convierte en un gel que conserva sus propiedades sin cambios. Cuando la temperatura alcanza un nivel agradable, la estructura similar a un gel vuelve a ser líquida, conservando completamente su volumen original.
Alguna información más útil sobre el anticongelante:
- dura al menos 5 años, un relleno puede soportar 10 temporadas de calefacción;
- la fluidez es 2 veces mayor que la del agua, por lo que es necesario controlar la estanqueidad de las conexiones;
- una mayor viscosidad requiere la instalación de una bomba de circulación más potente;
- la capacidad de expandirse cuando se calienta implica la instalación de un tanque de expansión volumétrico.
Y siempre hay que recordar que la solución química es tóxica y peligrosa para la salud humana.
A pesar de las excelentes características del anticongelante, el agua es más popular como refrigerante. Tiene la mayor capacidad calorífica posible, que es de aproximadamente 1 kcal. Esto significa que el refrigerante calentado a 75ºC, cuando se enfríe en el radiador a 60 ºC, liberará unas 15 kcal de calor a la habitación.
Hay agua disponible. Si equipa su sistema de suministro de agua con filtros fiables, puede utilizar una opción gratuita: agua de su propio pozo. No contiene compuestos químicos peligrosos y no provocará intoxicación en caso de accidente.
El lado negativo del agua es que contiene algunas sales minerales que provocan corrosión. El problema se puede solucionar simplemente hirviéndolo o utilizando agua de lluvia (o agua derretida) en lugar de agua de pozo.
No se recomienda el uso de agua en casas de residencia periódica.
Selección de tuberías para distribución.
El resultado final, que consiste en conservar y ahorrar calor, depende de la calidad de cada parte del sistema, por lo que también se debe prestar cierta atención a los elementos más largos, las tuberías.
Desde un punto de vista tecnológico tuberías y accesorios debe tener las siguientes cualidades:
- fortaleza;
- facilidad;
- idoneidad para la reparación;
- opresión;
- bajo nivel de ruido.
El bajo costo también es un componente importante a la hora de elegir, porque el equipo del sistema de calefacción requiere una gran cantidad de productos para diversos fines.
Hoy en día, casi nadie se encarga de la instalación de cableado a partir de tuberías metálicas. Los productos de acero, cobre y galvanizado están pasando a ser cosa del pasado, dando paso a análogos más baratos y funcionales.
La mejor alternativa son los productos poliméricos. que se pueden dividir en tres grupos:
- polipropileno;
- metal-plástico.
pros tubos de polipropileno – económico, fácil de soldar y larga vida útil. Desventaja: falta de elasticidad. Al reemplazar una tubería, deberá cambiar todo el fragmento de una conexión a otra.
Durable tubos de metal y plástico resistente a cambios bruscos de temperatura. Capaz de funcionar sin reparaciones importantes por hasta 30 años. El punto débil son los elementos de conexión: accesorios con una sección transversal excesivamente estrecha. Si el refrigerante se congela, es probable que se produzca un avance.
Al elegir tuberías, guíese por los principales indicadores técnicos del equipo y el tipo de refrigerante.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
Los videos interesantes brindan información útil sobre diagramas, componentes, instalación de sistemas de calentamiento de líquidos, así como experiencia personal en instalación.
Vídeo #1. Características de un sistema de calefacción monotubo:
Vídeo #2. Descripción general de los diagramas del sistema de calefacción de dos tubos:
Vídeo #3.Aplicación práctica del esquema de vigas:
Vídeo #4. Instrucciones detalladas para instalar el sistema de calefacción:
Consejo para cualquiera que quiera equipar de forma independiente un sistema de calefacción complejo en una casa de campo: al redactar un proyecto, asegúrese de consultar con un especialista para que después de la instalación no se encuentre con imprevistos. Los plomeros lo ayudarán a elegir equipos confiables, le sugerirán un diagrama de cableado más eficiente, harán cálculos precisos y el resultado será comodidad y calidez en la casa.
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Tenemos una caldera de gas en nuestra casa que calienta el agua y suministra calor a todas las habitaciones. Sólo las habitaciones más alejadas son las más frías. Hay que suministrar más gas para calentar esas habitaciones, lo que significa más consumo de energía. Ahora estamos pensando en cómo rehacer la calefacción de la casa para que todas las habitaciones se calienten de manera uniforme y el consumo de energía no sea demasiado elevado.
Mi esposa y yo estábamos pensando en instalar un calentador de agua en nuestra casa de campo. Yo personalmente no sabía mucho sobre este tema. Siguiendo el enlace encontré un tema que me interesó. Había información más que suficiente y se presentó en un lenguaje bastante comprensible. El vídeo al final fue especialmente útil. Después de estudiar el artículo, encontré respuestas a muchas preguntas que me interesaban. Ahora creo que podemos empezar a abordar este tema sin temor a ser profanos.
Hiciste el cortocircuito en un sistema de tubería única de menor diámetro. Y si necesitas desconectar la batería y el paso a través del tubo de cortocircuito será más pequeño.