Schemi standard e regole per la progettazione di un sistema di riscaldamento per una casa privata a un piano

L'impianto di riscaldamento in una casa a un piano può essere installato secondo vari schemi. Quando si sceglie l'opzione ottimale, vengono presi in considerazione il budget del progetto e la disponibilità di combustibili.

Così come le caratteristiche degli elementi strutturali di un edificio residenziale privato: l'area della struttura, i materiali utilizzati nella costruzione, la presenza di un magazzino per l'installazione delle apparecchiature della caldaia.

Scopriamo quali regole dovrebbero essere seguite quando si progetta un sistema di riscaldamento e quali azioni dovrebbero essere evitate per evitare problemi di riscaldamento in futuro.

Requisiti per il riscaldamento individuale

L'unità di riscaldamento deve essere progettata in modo che corrisponda al progetto architettonico dell'edificio. La posizione di tutti gli elementi funzionali dovrebbe essere il più comoda possibile per il funzionamento e l'esecuzione delle riparazioni programmate senza compromettere l'integrità strutturale della casa.

Requisiti di base per i moderni sistemi di riscaldamento:

• efficienza energetica;
• facilità di installazione e manutenzione;
• elevate velocità di trasferimento del calore;
• completa/parziale indipendenza dall'energia elettrica.

Prima di iniziare a progettare una fornitura di calore, è necessario selezionare il più adatto e fonte economica di energia termica - stufa o camino, riscaldamento ad acqua, vapore, aria o elettrico.

E dobbiamo ancora decidere lo schema di base delle tubazioni per il riscaldamento di una casa privata a un piano, calcolare con precisione la potenza e valutare oggettivamente il carico sul sistema, tenendo conto di tutte le caratteristiche.

Un sistema di riscaldamento individuale deve creare un microclima confortevole all'interno della casa in inverno, essere economico e affidabile nel funzionamento

Una linea di distribuzione del riscaldamento correttamente installata consente di organizzare un riscaldamento uniforme dell'aria in tutte le stanze di una casa privata in un tempo minimo.

Classificazione dei sistemi di fornitura di calore

Negli edifici a un piano, nei cottage e nelle case sono installati sistemi di riscaldamento autonomi o dipendenti da fonti di energia esterne. I primi funzionano con gas liquefatto, diesel e combustibile solido. I secondi necessitano dell'allacciamento alla rete elettrica o al gasdotto principale.

Un'altra differenza tra le opzioni di fornitura di calore è la necessità della partecipazione umana al funzionamento dell'apparecchiatura.

I sistemi automatizzati non richiedono monitoraggio 24 ore su 24, 7 giorni su 7 o configurazione manuale. Il mantenimento di una temperatura confortevole all'interno dell'edificio è assicurato da termostati e sensori di temperatura.

Questi dispositivi monitorano regolarmente le variazioni degli indicatori di temperatura, consentendo al sistema di riscaldamento di tenere conto di tutti i fattori che influenzano direttamente la temperatura nella stanza: calore solare, radiazione degli elettrodomestici, riscaldamento delle lampade, ecc.

Il sistema di fornitura di calore viene spesso installato insieme all'automazione della caldaia. Il suo compito principale è raggiungere la massima efficienza possibile, ma non andare oltre i parametri accettabili.

L'automazione consente di modificare la temperatura della casa in diversi momenti della giornata.

Quando si classificano gli impianti di riscaldamento, vengono prese in considerazione le seguenti caratteristiche:

• tipo di liquido refrigerante - aria, acqua o vapore, combinati;
• tipo di carburante utilizzato — gas, energia elettrica, torba, legna, pellet, carbone;
• metodo di trasporto del fluido di lavoro — a circolazione naturale e forzata;
• avanzamento del movimento del liquido refrigerante — passaggio e vicolo cieco;
• metodo di collegamento delle apparecchiature della caldaia — disposizione monotubo e bitubo;
• schema elettrico - con linea di distribuzione verticale o orizzontale, superiore o inferiore, combinate.

Negli edifici plurifamiliari prevale lo schema di cablaggio verticale, mentre negli edifici a un piano si trova uno schema orizzontale. I metodi combinati di fornitura di calore prevalgono nei nuovi edifici a molti piani.

Caratteristiche della circolazione del liquido di raffreddamento

È efficace installare sistemi di riscaldamento in edifici privati ​​bassi con liquido refrigerante. Per fare ciò, i tubi vengono riempiti con antigelo o acqua.

Il movimento del fluido di lavoro lungo il circuito di riscaldamento può essere effettuato in modalità naturale o forzata. L'acqua riscaldata dal generatore di calore entra nella tubazione di distribuzione e quindi nei radiatori. Questa parte del contorno è chiamata corsa in avanti.

Dopo essere entrato nelle batterie, il liquido refrigerante si raffredda e viene rapidamente inviato alla caldaia per il riscaldamento. Questo intervallo è chiamato corsa di ritorno. Per accelerare il trasporto del liquido refrigerante, all'interno del sistema è installata una pompa di circolazione.

Movimento fluido naturale

Nel circuito di riscaldamento, le tubazioni orizzontali sono inclinate, creando così le condizioni per il movimento del fluido di lavoro sotto l'influenza della gravità.

È inoltre installato un vaso di espansione aperto, un serbatoio speciale per ricevere l'acqua in eccesso per garantire il funzionamento corretto e sicuro di tutti i componenti della rete di servizi.

I sistemi idrici funzionano completamente con caldaie a combustibile liquido, combustibile solido, gas ed elettriche

I sistemi di riscaldamento funzionano a circolazione naturale a causa delle diverse densità del liquido refrigerante riscaldato e freddo. Secondo le leggi della fisica, l'acqua calda scorre verso l'alto.

In un circuito chiuso i flussi freddi spostano inevitabilmente quelli caldi, costringendoli a spostarsi nella direzione opposta alla fonte di calore. Un fluido in movimento con potenziale di energia cinetica attraversa tutte le batterie, sprigionando calore. Dopo il ritorno all'apparecchiatura della caldaia, il ciclo si ripete.

Oggi, i sistemi di riscaldamento monotubo con radiatori ad acqua sono molto apprezzati dai consumatori. Il liquido refrigerante è acqua, ma è anche possibile utilizzare un fluido di lavoro non congelante, che eviterà la distruzione delle tubazioni nella stagione invernale

Affinché la progettazione del flusso per gravità funzioni pienamente, la caldaia è installata sotto l'asse centrale del circuito principale. Di solito il generatore di calore è montato in una nicchia nel pavimento, ma talvolta in scantinati, ad eccezione degli apparecchi a gas.

La tubazione di alimentazione dalla caldaia viene sollevata verticalmente fino al punto più alto possibile. Ciò crea spazio aggiuntivo in un circuito chiuso per l'accelerazione del fluido di lavoro.

Il numero delle valvole di intercettazione necessarie negli impianti di riscaldamento a gravità è ridotto al minimo. Sono imposti requisiti severi sul diametro dei tubi installati: deve essere almeno 32 mm.Poiché la velocità del movimento dell'acqua nel circuito è insignificante, per aumentare l'efficienza del riscaldamento vengono installati solo tubi di grande diametro.

Un vaso di espansione è installato nel punto più alto degli impianti di riscaldamento aperti. In quelli chiusi, di norma, è installata una presa d'aria automatica

Il più semplice è un sistema di riscaldamento autonomo, il cui principio di funzionamento si basa sulla circolazione naturale del fluido refrigerante. Un simile progetto di riscaldamento domestico è facile da implementare nella pratica. Tuttavia questa opzione è adatta solo per piccoli edifici privati, poiché la lunghezza del circuito di riscaldamento è limitata a 30 metri.

Il vantaggio principale dei sistemi a gravità è la completa indipendenza dall’elettricità. Maggiori informazioni sui sistemi di riscaldamento con circolazione naturale del refrigerante Ulteriore.

Circolazione forzata nel sistema

Per edifici privati ​​con superficie totale superiore a 60 mq. M. progettano il riscaldamento con trasporto forzato del fluido di lavoro. Installare in un circuito chiuso pompa di circolazioneper garantire il movimento accelerato del liquido di raffreddamento caldo ai radiatori e del liquido di raffreddamento raffreddato al generatore di calore.

L'installazione dei tubi nel sistema può essere eseguita senza pendenza sul piano orizzontale. L'acqua si muove a causa della differenza di pressione che si crea nel tratto di linea compreso tra il flusso di andata e quello di ritorno del liquido.

La presenza di un dispositivo di pompaggio aumenta significativamente l'efficienza del sistema di riscaldamento e riduce al minimo il consumo di carburante necessario per mantenere una temperatura ambiente confortevole in una casa privata

Uno svantaggio significativo di un sistema coercitivo è la sua dipendenza energetica. Per la circolazione costante dell'acqua nel circuito, è necessario il funzionamento continuo della pompa e le sue prestazioni dipendono direttamente dall'alimentazione.

In caso di improvvisa interruzione di corrente, l'apparecchiatura semplicemente non sarà in grado di pompare liquidi. Pertanto, gli esperti consigliano di installare anche generatori di riserva in grado di fornire una fornitura di calore stabile e ininterrotta anche in situazioni impreviste.

Tali schemi possono essere utilizzati quando si installa il riscaldamento in edifici di qualsiasi dimensione. È sufficiente scegliere una pompa di circolazione con potenza adeguata e fornire l'alimentazione elettrica.

Sistema di riscaldamento monotubo

In casa è installata una sola linea principale, sotto o sopra il pavimento, con le batterie collegate in serie. In un circuito di riscaldamento di questo tipo non c'è distribuzione tra il tubo di mandata e quello di ritorno.

Lungo il perimetro di un edificio a un piano è installato solo un tubo tondo con un diametro di almeno 32 mm, diviso convenzionalmente a metà. La metà in uscita dal generatore di calore è chiamata mandata e la seconda parte della linea è chiamata ritorno. Utilizzando un tubo saldato o senza saldatura di piccolo diametro, i radiatori/convettori vengono montati nel circuito.

Organizzare un impianto di riscaldamento a circolazione naturale prevede l'installazione di una tubazione di alimentazione con pendenza di 4-5 mm ogni 2 m

Il circuito monotubo comprende i seguenti elementi funzionali:

• fonte di fornitura di calore (caldaia);
• radiatori per riscaldamento;
• vaso di espansione;
• elementi di instradamento dei tubi.

Il liquido riscaldato scorre alternativamente nei radiatori del riscaldamento, cedendo ogni volta parte del suo calore. Successivamente viene già raffreddato e riportato in caldaia per il successivo ciclo di riscaldamento. Ogni batteria perde calore e l'ultimo elemento della catena rimane il più freddo rispetto agli altri.

Esistono diversi modi per ottimizzare il funzionamento di un sistema monotubo.È inoltre possibile installare valvole termostatiche speciali per scambiatori di calore, valvole di bilanciamento con resistenza idraulica regolabile o valvole a sfera compatte. Tali apparecchiature aiutano a normalizzare la fornitura di calore alle batterie.

Le valvole installate consentono di regolare la quantità di calore in ingresso in ogni singolo radiatore

Un altro modo è aumentare il numero di sezioni di ciascun radiatore successivo nel circuito di riscaldamento. È inoltre possibile installare una pompa di circolazione. Il dispositivo di pompaggio è collegato all'estremità della linea di ritorno, il luogo in cui il fluido di lavoro ha la temperatura più bassa.

L'opzione di riscaldamento monotubo è facile da installare e mettere in funzione. La perdita di calore è ridotta al minimo, poiché tutte le comunicazioni si trovano all'interno dei soggiorni di una casa privata.

Tale schema può essere organizzato sotto forma di un sistema con cablaggio orizzontale e movimento forzato del liquido di raffreddamento o di una rete di riscaldamento verticale con movimento naturale, forzato o combinato del fluido di lavoro.

Raccomandiamo anche di leggere il nostro altro materiale, dove abbiamo discusso in dettaglio impianto di riscaldamento monotubo per una casa privata.

Metodo di cablaggio orizzontale

L'installazione del tubo di alimentazione su un piano orizzontale viene eseguita con la pendenza richiesta nella direzione del movimento dell'acqua riscaldata. In questo caso, tutte le batterie attorno al perimetro della casa devono essere installate allo stesso livello. Per scarico dell'aria dai radiatori utilizzare rubinetti Mayevski o dispositivi automatici di ventilazione.

Il rubinetto Mayevskij è un dispositivo speciale per rimuovere l'aria accumulata dalle batterie. La valvola di intercettazione viene girata finché non si sente chiaramente un sibilo. Una volta rimossa la miscela di gas, l'acqua uscirà dal rubinetto.

La linea orizzontale può essere installata nella struttura del pavimento stessa o montata sopra di essa. Per evitare dispersioni di calore, nel primo caso è necessario isolare i tubi.

Opzione di cablaggio verticale

In un tale sistema, il trasporto del liquido refrigerante è assicurato da una modalità di circolazione naturale e pertanto non è necessaria l'installazione di una pompa aggiuntiva. L'indipendenza energetica è il vantaggio principale di un sistema di riscaldamento domestico verticale monotubo.

Con questo metodo di cablaggio, il fluido di lavoro, riscaldato ad una determinata temperatura, risale il montante, dopodiché entra nelle batterie attraverso i tubi di distribuzione. L'efficienza operativa di un sistema monotubo posizionato verticalmente si ottiene installando la linea principale in pendenza, nonché installando tubi di grande diametro.

Naturalmente, un'enorme pipeline non decorerà l'interno dei salotti. Ma questo ovvio inconveniente può essere evitato installando apparecchiature di circolazione nel sistema.

Impianto di riscaldamento a due tubi

La differenza principale tra uno schema di riscaldamento domestico a due tubi è la presenza di un tubo per la fornitura di acqua e un altro per la restituzione. Inoltre, il primo riceve il liquido caldo, mentre il secondo invia alla caldaia il liquido refrigerante già raffreddato.

Ciascuna batteria è servita sia da un montante di alimentazione che da un montante di ritorno. Ciò consente di regolare la quantità di calore ricevuta dai singoli radiatori. Se non prendiamo in considerazione il raffreddamento del liquido di raffreddamento nei tubi, risulta che tutti gli elementi riscaldanti ricevono liquido alla stessa temperatura.

Ecco come appare un sistema di riscaldamento standard a due tubi, in cui il riscaldamento del liquido di raffreddamento è fornito da una caldaia a gas a doppio circuito

Il circuito di riscaldamento a due tubi comprende:

• generatore di calore;
• batterie;
• vaso di espansione;
• tubi;
• valvole di intercettazione e dispositivi speciali per il rilascio dell'aria.

Un tubo con acqua calda va dalla caldaia al vaso di espansione. Successivamente viene collegato alla linea di distribuzione nel circuito di riscaldamento. Inoltre, nel serbatoio viene tagliato un tubo di troppopieno per scaricare tempestivamente il liquido di raffreddamento in eccesso nel sistema fognario.

I tubi emergono dal fondo degli scambiatori di calore, combinati in un'unica linea di ritorno. Attraverso di esso, il liquido di raffreddamento raffreddato ritorna alla caldaia. La tubazione di ritorno è posata rigorosamente parallela ai tubi superiori. Deve attraversare tutti i locali in cui è installata la linea di alimentazione dell'acqua calda.

I sistemi forzati a due tubi sono considerati i più efficienti per case e cottage a un piano, ma possono anche fornire calore per grandi edifici a due piani.

E questi consentono di riscaldare la stanza in modo uniforme e molto rapido e di mantenere diverse condizioni di temperatura nelle stanze. Inoltre, il design a doppio circuito consente di organizzare non solo il riscaldamento della casa, ma anche la fornitura di acqua calda.

La pressione di circolazione in un sistema a due tubi dipende direttamente dall'altezza di installazione degli elementi riscaldanti

I sistemi di riscaldamento chiusi a circolazione forzata sono installati in due versioni: con cablaggio orizzontale e verticale.

Il primo metodo è implementato in case a un piano con una lunga tubazione. In tali situazioni, il collegamento dei radiatori ad acqua ad un circuito di riscaldamento con cablaggio orizzontale è la soluzione ottimale.

Con la seconda opzione di cablaggio, il montante si trova verticalmente, il che consente di utilizzare lo schema anche in edifici a più piani. In tali sistemi, l'aria non si accumula, poiché le bolle risultanti salgono istantaneamente in direzione verticale, direttamente nel vaso di espansione.

Schema elettrico inferiore e superiore

Quando si distribuisce il sistema sul fondo, la linea principale viene posata nel seminterrato o nel seminterrato. È anche possibile installare i tubi sotto il pavimento. Il liquido di raffreddamento entra nell'apparecchiatura di riscaldamento dal basso verso l'alto.

La miscela di gas viene evacuata attraverso un'apposita linea d'aria collegata alle colonne montanti. In caso di situazioni di emergenza impreviste, le colonne montanti di ritorno e di mandata sono dotate di apposite valvole di intercettazione.

Per implementare uno schema con una linea di distribuzione superiore, il vaso di espansione è montato nel punto più alto della tubazione. La rete è ramificata nello stesso posto.

È impossibile progettare il cablaggio aereo nelle case private dove non è presente la soffitta

Tipologie di impianto a disposizione orizzontale a due tubi

L'opzione più comune per il riscaldamento di un edificio residenziale a un piano è un sistema di riscaldamento a due tubi con cablaggio orizzontale.

Per organizzare un tale circuito di riscaldamento, vengono utilizzati i seguenti schemi:

• tee o comunque perimetro;
• collettore, altrimenti radiale.

Secondo lo schema a T, i tubi sono collegati da T, le tubazioni sono posate attorno al perimetro della stanza e collegate in serie ai dispositivi. Il liquido refrigerante nel sistema perimetrale scorre da una batteria all'altra, raffreddandosi leggermente lungo il percorso.

In base al movimento del liquido di raffreddamento riscaldato e raffreddato, le opzioni a T sono suddivise in associate e contro. In un circuito senza uscita, l'acqua calda e quella raffreddata si muovono in direzioni diverse. Nel relativo liquido di raffreddamento riscaldato e di scarto scorre in una direzione.

IN circuito collettore Dall'organo centrale del sistema, il collettore, i tubi vengono condotti a ciascuno dei radiatori, grazie ai quali il liquido di raffreddamento entra in tutti i dispositivi contemporaneamente.

Il principio del dispositivo ricorda i raggi del sole emanati da un distributore di flusso di calore, solitamente situato al centro. Nei tipi di cablaggio radiale, il liquido di raffreddamento si muove solo in direzioni diverse.

Regole per la progettazione di un impianto di riscaldamento

Un progetto ben progettato consente di avviare il sistema di fornitura di calore più efficiente e multifunzionale.

Deve funzionare senza intoppi nelle condizioni climatiche caratteristiche dell'area specifica in cui si trova la casa a un piano ed essere facile da usare.

Sulla base dei risultati dell'audit energetico, del calcolo del risparmio e dei costi di riscaldamento annuali, viene selezionata l'opzione ottimale per il sistema di riscaldamento domestico

L'elaborazione di un progetto di alta qualità per il riscaldamento di una casa a un piano e il calcolo accurato dei parametri del sistema vengono eseguiti secondo un piano specifico:

1. Nella prima fase è necessario formulare un compito tecnico tenendo conto di tutti i requisiti e i dettagli del sistema di riscaldamento.
2. Il secondo passo è raccogliere informazioni su una proprietà privata. Gli specialisti devono prendere tutti gli indicatori per elaborare uno schema del circuito di riscaldamento.
3. La fase successiva è il calcolo del trasferimento termico. Per fare ciò, è necessario eseguire i calcoli e selezionare lo schema di riscaldamento ottimale che soddisferà gli standard edilizi di base e le esigenze individuali del cliente.
4. Una volta completati tutti i calcoli, vengono realizzati i disegni.
5. L'ultima fase è la progettazione e la consegna al cliente del progetto finito dell'impianto di riscaldamento.

Il compito principale della progettazione è calcolare l'area corretta delle apparecchiature di riscaldamento e selezionare i diametri delle tubazioni adeguati. E determinare anche le prestazioni dei dispositivi di pompaggio, calcolare i punti di inserimento delle valvole e dei componenti del sistema. Pertanto, è consigliabile affidare il processo a professionisti.

Se vuoi davvero eseguire i calcoli da solo, ti consigliamo di leggere il materiale in cui abbiamo eseguito un esempio calcolo dell'impianto di riscaldamento per una casa privata.

Di quali informazioni hanno bisogno gli artigiani?

Prima che inizino i lavori di installazione, dovresti discutere tutte le sfumature con gli specialisti e mostrare la tua visione del sistema di riscaldamento.

I master devono fornire:

• informazioni complete sui materiali con cui sono realizzati il ​​tetto dell'edificio, i rivestimenti delle pareti e le strutture delle finestre;
• pianta della casa a un piano;
• disegni in cui sono contrassegnate le posizioni delle unità idrauliche.

La durata di un sistema di fornitura di calore è influenzata non solo dalla qualità della progettazione ingegneristica e dall'installazione abile, ma anche dai materiali selezionati, dalle apparecchiature installate della caldaia e dall'uso razionale degli elementi riscaldanti.

Conclusioni e video utile sull'argomento

Il video mostra uno schema 3D, progettazione e installazione di un sistema di riscaldamento monotubo in una casa privata a un piano:

Nel video è mostrata una rappresentazione schematica di un sistema di riscaldamento in polipropilene a due tubi, il corretto collegamento delle apparecchiature della caldaia e l'installazione dei radiatori di riscaldamento:

Il video descrive in dettaglio un tipico progetto di riscaldamento e il calcolo delle perdite di calore:

I moderni sistemi di fornitura di calore sono attributi integrali del funzionamento di case private, cottage e altri progetti di costruzione. Una progettazione eseguita a regola d'arte è la chiave per un funzionamento efficiente, affidabile e senza problemi a lungo termine di una rete di riscaldamento individuale.

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