Instalación de calefacción por su cuenta en una casa particular. Instalación de calefacción en una casa particular. Estructura de calentamiento de agua
Los materiales modernos y las tecnologías probadas permiten organizar de manera competente la calefacción autónoma en una casa privada. Y la principal ventaja de esto es que el propietario determina de forma independiente el inicio y la duración de la temporada de calefacción. El mercado moderno ofrece opciones asequibles para sistemas de calefacción. Al mismo tiempo, la elección correcta de uno de ellos depende de las características de diseño y las dimensiones de la casa, la cantidad de elementos calefactores y los tipos de portadores de energía.
Tipos de sistemas de calefacción.
Los sistemas existentes implican el uso de varios tipos de refrigerante para calentar habitaciones, por lo que existen:
- Tritones.
- Vapor.
- Aire.
- Eléctrico.
- Sistemas de calefacción por suelo radiante.
- Conjunto.
Todos ellos son capaces de proporcionar calefacción rápida y eficiente a edificios residenciales de diversos tamaños.
Calentamiento de agua
Uno de los tipos de calefacción más comunes y populares para apartamentos y casas particulares. Funciona según el principio de un circuito de calefacción cerrado, por cuyo interior circula el refrigerante. El agua caliente de la caldera de calefacción se mueve de forma natural o forzada a través de tuberías y radiadores de calefacción, distribuida uniformemente dentro del sistema.
El cuerpo de los radiadores se calienta, provocando un intercambio de calor en la habitación. El refrigerante enfriado regresa al equipo de caldera y se repite el proceso de calentamiento.
El sistema de calentamiento de agua está equipado con válvulas especiales para regular la presión interna. Para tal esquema, se utilizan varios tipos de calderas: gas, combustible sólido, eléctricas.
Calentamiento de vapor
Es racional utilizar calefacción con vapor caliente para calentar locales industriales. Para calentar casas, un sistema de este tipo prácticamente no se utiliza debido a las grandes dimensiones del equipo de caldera de vapor, que requiere grandes áreas y también tiene una alta temperatura de calentamiento del cuerpo, que alcanza los 120 grados.
Como refrigerante se utiliza vapor caliente obtenido calentando agua hasta que hierva, después de lo cual la nube de vapor se transporta a través de una tubería hasta los radiadores. A medida que el vapor se enfría, se condensa en líquido y entra a la caldera.
Hay dos tipos de calentamiento con vapor:
- Abierto. Equipado con un tanque de almacenamiento para recoger el condensado después de enfriar el vapor y alimentarlo a la caldera.
- Cerrado. El condensado ingresa al equipo de caldera de forma independiente a través de tuberías de mayor diámetro.
Calefacción de aire
Una opción bastante popular para organizar la calefacción de áreas comerciales e industriales. La ventaja reside en la resistencia de los elementos del sistema a la corrosión, los cambios de temperatura y las fugas. Se utiliza muy raramente para calentar una casa de campo.
Los principales componentes de un sistema de calefacción de aire incluyen:
- Generador de calor para calentar aire.
- Canales de aire para la transmisión de masas de aire.
- Ventilador para distribución uniforme del aire.
El principio de funcionamiento del calentamiento de aire es simple: el generador de calor proporciona un calentamiento rápido del aire, que se transmite a través de conductos de aire y ingresa a la habitación a través de rejillas de ventilación. Los canales se pueden colocar en superficies de paredes o techos. El aire enfriado ingresa al generador de calor a través de conductos de aire, después de lo cual se repite el proceso de calentamiento.
El sistema utiliza un generador de calor que utiliza diversos combustibles: diésel, queroseno, gas (cilindro y principal).
Calefacción eléctrica
Una buena alternativa al calentamiento de agua tradicional es un sistema de calefacción eléctrico que sea seguro, cómodo y fácil de usar.
La calefacción eléctrica de una casa es beneficiosa en los casos en que no es posible conectarse a un gasoducto o utilizar otras fuentes de energía.
Para organizarlo se puede utilizar: caldera eléctrica, convectores eléctricos, calentadores de película, paneles térmicos, calentadores de techo por infrarrojos.
Los más populares y fáciles de usar son los convectores eléctricos, equipados con un termostato para mantener una temperatura confortable de calentamiento del aire.
Calefacción bajo suelos cálidos.
El sistema de calefacción por suelo radiante proporciona una calefacción uniforme en habitaciones de diferentes tamaños. La instalación más eficaz de suelo radiante bajo gres porcelánico y baldosas cerámicas se caracteriza por una alta transferencia de calor y un bajo consumo de energía.
Existen dos tipos de calefacción por suelo radiante:
- Vodyany. Las tuberías con refrigerante se colocan sobre una superficie aislante del calor perfectamente plana y se conectan a la caldera de calefacción. A continuación, se realiza una solera de cemento y se coloca un revestimiento decorativo.
- Eléctrico. La película se coloca sobre la superficie preparada, después de lo cual se instala el revestimiento decorativo. Otra opción es un cable calefactor sobre un sustrato, con una regla o revestimiento de suelo colocado encima.
El principio de funcionamiento es el mismo: la transferencia de calor se realiza a través del revestimiento del suelo.
Calefacción combinada
El método de calefacción combinado implica el uso de varios tipos de calefacción y refrigerantes. En habitaciones funcionales húmedas: cocina, baño, pasillo - calefacción por suelo radiante. En las zonas habitables: salón, dormitorio, habitación de los niños: agua o electricidad. Las estancias principales de la casa disponen de calefacción por agua, y el resto, calefacción eléctrica.
Esquemas para organizar el sistema de calefacción de una casa.
Elegir el esquema más adecuado para organizar el calentamiento de agua en una casa es bastante difícil, por lo que se recomienda obtener asesoramiento adicional de un especialista.
Existen varios esquemas comunes para colocar tuberías en una casa privada, que permiten un calentamiento rápido y uniforme. Según el método de movimiento, los sistemas de calefacción se dividen en:
- Monotubo.
- De dos tubos.
- Coleccionista.
- Leningrado.
Diagrama del sistema monotubo.
El sistema monotubo se considera simple y accesible para una organización independiente. Implica la instalación secuencial de radiadores en la tubería por la que circula el refrigerante. El ciclo completo consiste en calentar el refrigerante, suministrarlo a todos los circuitos de calefacción y devolverlo a la caldera.
A pesar de su practicidad y bajo costo, la calefacción monotubo tiene algunas desventajas. Si un sistema utiliza un gran número de radiadores, aumenta la probabilidad de que los más alejados se queden prácticamente fríos. En otras palabras, la temperatura de calefacción en habitaciones alejadas será menor que en aquella donde se encuentra la caldera de calefacción.
Además, es difícil realizar trabajos de reparación con un sistema de este tipo. Reparar cualquier radiador requerirá detener todo el sistema de calefacción.
Diagrama de un sistema de dos tubos.
Un esquema de calefacción de dos tubos para una casa privada es más difícil de organizar, pero más fácil de mantener. Se trata de conectar dos tubos a la caldera. En este caso, un tubo se utiliza para suministrar refrigerante a los radiadores y el segundo para drenarlo a la caldera. Los radiadores se pueden montar paralelos entre sí.
Para un funcionamiento cómodo, la tubería para un radiador separado está montada con una válvula de entrada adicional. La tubería de retorno se coloca debajo del piso en cualquier habitación donde haya un circuito de calefacción.
Diagrama del sistema colector.
En un sistema de calefacción por colectores, las tuberías para el suministro y la extracción de refrigerante se colocan de forma independiente entre sí. Cada radiador está conectado a un colector común mediante tuberías separadas: para suministrar agua caliente y para devolver agua enfriada.
Esta opción de tendido de tuberías garantiza el mantenimiento de una temperatura confortable en todas las habitaciones y también permite reparar o reemplazar el elemento calefactor en cualquier parte del sistema.
Las desventajas incluyen la necesidad de instalar un gabinete debajo del colector, el alto costo de los elementos estructurales y la instalación.
Esquema del sistema de Leningrado.
Leningradka es una versión perfecta de un sistema de calefacción monotubo. Proporciona un calentamiento más uniforme de las habitaciones y es fácil de instalar y mantener. Además, esta disposición de las tuberías permite reducir la pérdida de calor cuando el refrigerante se mueve entre los circuitos de calefacción.
El sistema está equipado con puentes de derivación especiales ubicados debajo de los dispositivos de calefacción. Aseguran el retorno del refrigerante a través de tuberías, sin pasar por los radiadores, lo que permite mantener la temperatura de calefacción en la entrada y salida sin pérdidas significativas de calor.
Elementos básicos del sistema de calefacción.
Un sistema de calefacción moderno para una casa privada consta de elementos importantes, cada uno de los cuales realiza funciones especiales. Estos incluyen: generadores de calor (caldera, bomba de circulación), tubería de distribución, tanque de expansión, radiadores de calefacción, termostatos y válvulas de aire.
La eficiencia y seguridad del sistema de calefacción depende de su adecuada ubicación.
Caldera
El tipo de sistema de calefacción más común utilizado en una casa es una caldera. La elección del equipo adecuado depende del tipo de portador de energía. Las calderas modernas funcionan con gas, madera, queroseno, carbón, briquetas y electricidad.
Se pueden instalar calderas de pequeño tamaño con una potencia de hasta 25 kW en cuartos de servicio y cuartos de servicio. Es mejor trasladar generadores de calor volumétricos con una potencia superior a 70 kW a edificios especiales con acceso limitado.
Estructuralmente, la caldera se divide en dos compartimentos: combustible e intercambiador de calor. El primer compartimento está destinado a la combustión del combustible, el segundo, a calentar el refrigerante utilizado.
Tubería de distribución
Se proporcionan tuberías para transportar el refrigerante desde la caldera a los dispositivos de calefacción. Para las tuberías se utilizan tuberías de diversos diámetros y materiales.
Para el sistema de calefacción son adecuados los siguientes tipos de tuberías:
- Metal: acero, acero inoxidable, cobre, aleaciones galvanizadas. Una tubería de metal es difícil de instalar, susceptible a la corrosión y menos práctica y duradera. Más fiables son las tuberías de cobre, que pueden soportar golpes de ariete y cambios de temperatura. El único inconveniente es el elevado coste del material.
- Plástico: metal-plástico, polietileno, polipropileno. La tubería de plástico tiene características de alto rendimiento. Es seguro, duradero, práctico, inerte a la putrefacción y la corrosión. Las tuberías de metal y plástico son las más asequibles, probadas y fáciles de instalar y operar.
Radiadores de calefacción
Para organizar la calefacción de una casa privada, se utilizan los siguientes tipos de radiadores:
- Radiadores de hierro fundido. Se caracterizan por su bajo coste, alta transferencia de calor, gran volumen y peso.
- Convectores seccionales de aluminio y bimetálicos. Se distinguen por un rápido calentamiento de las habitaciones gracias a la convección natural, dimensiones compactas, peso relativamente bajo y apariencia atractiva.
- Radiadores de paneles metálicos. Un tipo combinado de dispositivo que se caracteriza por una larga vida útil, alta inercia, diseño atractivo y coste asequible.
Dispositivos termostáticos
Para un funcionamiento confiable y seguro de cualquier sistema de calefacción, se requiere un termostato.
El termostato para calentar radiadores le permite ajustar correctamente una temperatura de calefacción confortable en la habitación. Estructuralmente consta de un cabezal térmico y una válvula de derivación.
Los termostatos pueden ser de acción directa (instalados en la tubería) o controlados eléctricamente (instalados junto al colector).
Tanque de expansión
Un elemento funcional importante en el sistema de calefacción autónomo de una casa privada es el tanque de expansión. Su objetivo es compensar la expansión térmica del refrigerante para evitar posibles roturas de tuberías.
Los tanques de expansión están cerrados o abiertos. Los tanques abiertos se pueden instalar en el punto más alto del sistema, los tanques cerrados se pueden instalar en cualquier ubicación conveniente.
Válvula de liberación de aire
La válvula de aire se utiliza para eliminar rápidamente el aire del sistema de calefacción y de los dispositivos que se utilizan para su funcionamiento. También se puede utilizar en los siguientes casos:
- Durante el proceso de llenado de tuberías y radiadores con refrigerante.
- Para aspirar aire del exterior si hay problemas con el sistema.
- Cuando se forman bolsas de aire durante el funcionamiento del sistema.
Características de instalar un sistema de calefacción en una casa privada.
Para calentar su casa con sus propias manos, debe elegir un sistema adecuado. La solución óptima es instalar un sistema con un refrigerante accesible y económico.
Si la casa está gasificada, se puede organizar el calentamiento de agua con calderas: de gas (como principal), eléctrica o de combustible sólido (como auxiliar).
La siguiente etapa es la creación de un diseño detallado, realizando los cálculos adecuados, preparando la documentación de diseño y un dibujo del sistema. A continuación, debe comprar equipos de calefacción y materiales adicionales para la instalación.
Primero se instala una caldera para el sistema de calefacción. Todos los tipos de calderas (excepto los dispositivos eléctricos) se instalan en una sala especial: una sala de calderas. La habitación tiene requisitos especiales: un sistema de ventilación confiable y cableado separado. El equipo se monta a una distancia segura de las superficies de las paredes revestidas con material ignífugo. También se instala una chimenea separada.
Se extrae una tubería desde la caldera instalada hasta los lugares de instalación de los radiadores de calefacción. Al tender tuberías a través de paredes o pisos, se realizan compuertas. La conexión de elementos individuales de la tubería se realiza teniendo en cuenta el material del que está hecha.
Finalmente se instalan los radiadores. Los soportes se utilizan para una fijación segura. Al instalar radiadores, es importante mantener las siguientes distancias al radiador: desde el piso - 12 cm, desde las paredes - 4 cm, desde el alféizar de la ventana - 11 cm.
En la salida y entrada de cada uno se instalan válvulas (de cierre y control), así como sensores térmicos para regular la temperatura de calentamiento del refrigerante.
Después de completar la instalación de los elementos principales y auxiliares, se deben realizar pruebas de presión del sistema de calefacción. Los especialistas deben realizar una prueba de funcionamiento del equipo de caldera.
Errores frecuentes al instalar el sistema.
Cometer errores durante los trabajos de instalación puede provocar una disminución de la eficiencia del sistema de calefacción terminado. Los siguientes errores son comunes:
- Elección incorrecta del portador de energía.
- Cálculos incorrectos de potencia de caldera.
- Elección irracional del sistema de calefacción.
- Selección incorrecta del diámetro de tubería adecuado.
- Pendientes mal hechas al tender tuberías.
- Elección incorrecta de válvulas de cierre y dispositivos de control.
- Violación general de la tecnología de instalación.
Un sistema de calefacción eficaz para una vivienda privada requiere la elección correcta de fuentes de energía económicas y accesibles y la instalación adecuada de todos los elementos funcionales.
Cualquier propietario de una propiedad en el campo, tarde o temprano, se enfrenta a la necesidad de crear condiciones de vida cómodas. Calentar agua en una casa de campo es un sistema bastante simple, pero existen muchas opciones diferentes para su implementación. La razón es que no sólo debe ser fiable y fácil de utilizar, sino también económico y eficiente. Por eso, a la hora de crearlo, es importante elegir el tipo correcto y todos sus elementos.
Tipos de sistemas de calefacción para una vivienda particular.
El sistema de calentamiento de agua de una casa particular puede ser de dos tipos: abierto (por gravedad) y cerrado.
El sistema abierto consta de caldera de calefacción, radiadores y depósito de expansión. Todos los elementos están conectados entre sí mediante tuberías. El agua caliente, calentada por la caldera, sube por el tubo ascendente hasta la tubería de suministro y, bajo la influencia de la gravedad, se esparce por gravedad sobre los radiadores.
El movimiento del agua está garantizado por la diferencia de densidad entre el agua caliente (calentada por la caldera) y fría (calor liberado en los radiadores). Es necesario un tanque de expansión para compensar el aumento del volumen de agua cuando se calienta. En este caso, el tanque se utiliza como tipo abierto para reducir la resistencia hidráulica.
Figura 1.
Calentar agua en una casa privada sin bomba es energéticamente independiente. Sólo necesita una fuente de combustible para hacer funcionar la caldera.
Este esquema tiene muchas desventajas y todas están relacionadas con el principio de funcionamiento gravitacional. Éstos son algunos de ellos:
- calentamiento lento;
- la necesidad de instalar un tanque de expansión en el punto más alto del sistema, mientras que la caldera debe estar en el punto más bajo;
- evaporación constante del refrigerante del tanque de expansión (ya que se comunica con la atmósfera);
- dificultad para equilibrar;
- imposibilidad de instalar suelos radiantes, etc.
La desventaja de la alta inercia se puede eliminar y aumentar la productividad instalando una bomba de circulación. Está conectado mediante un circuito de derivación, que proporciona dos modos de funcionamiento. Un sistema de calefacción doméstico de este tipo puede funcionar tanto con el principio gravitacional de circulación del refrigerante como con bombeo forzado. Sin embargo, todas sus demás deficiencias persisten.
Figura 2.
A pesar de la independencia energética de un sistema abierto, la mayoría de las veces eligen un sistema cerrado. Se diferencia de uno abierto por la presencia de una bomba de circulación y el uso de un tanque de expansión sellado.
Fig. 3.
El refrigerante circula mediante una bomba especial. Por lo tanto, no hay restricciones en la instalación de elementos (una cierta pendiente de las tuberías y disposición de los elementos, etc.), es posible instalar pisos calentados por agua, todo el cableado se vuelve más compacto y ocupa menos espacio.
Esquemas de calefacción para una casa de campo.
Un sistema de calefacción cerrado para una casa privada se puede implementar de varias maneras, dependiendo del número de pisos y el área, así como del tipo de dispositivos de calefacción. Los más utilizados son los circuitos monotubo, bitubo, de haz y sus combinaciones.
Los sistemas de calefacción monotubo son un esquema en el que el suministro y el retorno de los radiadores están conectados a una sola tubería.
Fig.4.
La ventaja de este esquema es que es compacto, fácil de instalar y no requiere mucho consumo de material. La principal desventaja es que cuanto más lejos está el radiador de la caldera, menos calor transfiere a la habitación, porque En él entra agua más fría que las anteriores.
Para eliminar este inconveniente, se requiere un cálculo preciso de la calefacción de la casa, es decir tuberías (diámetro de la tubería) y dispositivos de calefacción (número de secciones) durante el diseño. Sin embargo, a menudo resulta muy difícil equilibrar un diseño de tubería única.
El sistema de calefacción de dos tubos de una casa privada no tiene inconvenientes. En este esquema, el refrigerante se suministra a los radiadores desde la tubería de suministro y el agua enfriada se drena a la tubería de retorno.
De esta manera, todos los calentadores están conectados en paralelo y es mucho más fácil garantizar la misma transferencia de calor desde los dispositivos de calefacción. Para ello se utilizan válvulas termostáticas.
Fig.5.
Ambos esquemas se pueden utilizar en casas de diferentes alturas. Dependiendo del número de radiadores en el suelo se puede utilizar cableado horizontal o vertical.
Un sistema de calefacción de dos tubos para una casa de un piso con un área pequeña debe tener cableado horizontal. Para un edificio de varios pisos, se debe preferir una disposición vertical de las contrahuellas. Esta opción le permitirá distribuir el calor de manera más uniforme en todas las habitaciones, gracias a un equilibrio más sencillo.
Fig.6.
La calefacción eficiente de una casa se logra mediante el uso de un circuito radial (colector). En él, cada radiador está conectado individualmente. Los suelos calentados por agua funcionan según el mismo esquema.
Fig.7.
El sistema de calefacción por colector de una casa particular es más caro de instalar que los anteriores, pero se amortiza con creces con el ahorro de funcionamiento. El hecho es que es posible ajustar no solo todo el sistema, sino también cada radiador individualmente. Por lo tanto, es fácil mantener una temperatura baja en locales no residenciales, lo que reduce significativamente el consumo de combustible de la caldera.
Selección de caldera
Las calderas de calefacción para una casa privada se pueden dividir en varios grupos según el tipo de combustible utilizado, potencia, método de instalación y funcionalidad. Dada su diversidad, la elección de un tipo u otro debe realizarse en función de las características de funcionamiento y del tipo de sistema de calefacción.
Según el tipo de combustible consumido se dividen en eléctricos, diésel, combustibles sólidos y gas. Las calderas de calefacción se enumeran en orden de menor coste energético, es decir, los de gas son los más económicos. Naturalmente, la elección a favor de un tipo u otro depende principalmente de esta característica.
Aunque puedes crear calefacción en tu hogar utilizando cualquier fuente de energía, la mayoría de las veces tienes acceso al gas. Por esta razón, la caldera de calefacción de gas es la más popular. Por lo tanto, consideraremos este grupo con más detalle.
Las calderas de gas para calefacción pueden ser de dos tipos: de suelo y de pared.
Los de suelo tienen una gran potencia y son capaces de calentar una casa con una superficie de más de 150 metros cuadrados. Tienen un diseño más simple y pueden funcionar tanto en sistemas gravitacionales como cerrados. La mayoría de los modelos son no volátiles, es decir. No requiere conexión a la electricidad.
Fig.8.
Las calderas de calefacción de pared tienen menor potencia y son más compactas. Tienen un aspecto estético y pueden instalarse en cualquier lugar. Están destinados principalmente para su uso en circuito cerrado. Por este motivo, las calderas murales de gas ya están equipadas con bomba de circulación, depósito de expansión y toda la automatización necesaria. Dependen de la energía, pero gracias al control electrónico pueden automatizar completamente la calefacción de una casa de campo.
Fig.9.
Pueden ser de tipo abierto o cerrado. La diferencia entre ellos es que con la cámara abierta se extrae aire de la habitación para trabajar. Esto impone requisitos en cuanto a ventilación e instalación de chimeneas. Las calderas con cámara de combustión cerrada están equipadas con un ventilador especial (turbina), gracias al cual se introduce aire de la calle y los gases de escape se eliminan a través de una chimenea coaxial, que es muy fácil de instalar.
Una caldera de gas de pared puede ser de circuito simple o de doble circuito. El circuito único solo funciona para calentar la habitación. Las calderas de gas de doble circuito también proporcionan suministro de agua caliente. Sin embargo, harán frente bien a la tarea si no hay más de 2 consumidores de agua caliente.
Si el número de puntos de agua que se pueden utilizar simultáneamente es mayor, entonces es recomendable elegir una caldera de circuito único e instalar una caldera de calefacción indirecta. Una caldera es un barril en el que se instala un serpentín por el que circula el refrigerante y así calienta el agua.
Figura 10.
La característica más importante de una caldera de gas es su potencia. El diseño de la calefacción del hogar comienza con el cálculo de la potencia de la caldera, teniendo en cuenta muchos parámetros. Sin embargo, con alturas de techo de hasta 3 m y un buen aislamiento de paredes y techos, se puede seguir una regla sencilla: se necesita 1 kW de potencia para calentar 10 m2. zona de la casa.
Tanque de expansión y bomba de circulación.
Es necesario un tanque de expansión para compensar el aumento en el volumen del refrigerante cuando se calienta. Entonces, para el agua, cuando se calienta a una temperatura de 80 grados, su volumen aumenta aproximadamente un 5%. Por lo tanto, es necesario instalar un tanque de expansión y se utilizan diferentes diseños para sistemas abiertos y cerrados.
Un tanque para un sistema abierto es un recipiente cuyo volumen se utiliza por completo para llenarlo con refrigerante cuando se expande. Por lo tanto, su volumen debe ser aproximadamente el 7% del volumen total del refrigerante.
Figura 11.
El sistema de calefacción de una casa privada con bomba implica el uso de un tanque sellado. Dichos contenedores están estructuralmente divididos en 2 partes mediante una membrana elástica, en un lado de la cual hay aire a una presión de generalmente 1,5 atmósferas y en el otro hay un refrigerante. En este caso, se requiere un tanque con un volumen del 10 al 12% del volumen total.
Figura 12.
La bomba de circulación se selecciona en función de los valores calculados de caudal y presión. El caudal es el volumen de líquido por unidad de tiempo que debe bombear la bomba. La presión es la resistencia hidráulica que debe superar la bomba.
Fórmula para calcular el consumo:
Q=0,86 x P/dT,
donde Q es la presión de diseño, P es la potencia térmica (potencia de la caldera), dT es la diferencia de temperatura entre el suministro y el retorno (generalmente 20 grados).
Fórmula para calcular la presión:
H=N×K,
donde H es el valor de presión, N es el número de pisos incluido el sótano, K es el coeficiente de pérdidas hidráulicas promedio, aceptado 0,7 - 1,1 para sistemas de dos tuberías, 1,16 - 1,85 para esquemas radiales.
Las fórmulas dadas son un cálculo aproximado de un sistema de calefacción para una casa privada, para calcular con precisión las características, es necesario utilizar técnicas especiales que le permitan tener en cuenta todos los factores posibles y determinar con precisión los modos de funcionamiento.
Tuberías y automatización.
Los sistemas de calefacción y suministro de agua para cabañas y casas de verano tienen una temperatura del refrigerante baja, generalmente de hasta 90 grados. Por lo tanto, se puede utilizar cualquier tipo de tubería para conectar todos los dispositivos de calefacción: tuberías de acero, metal-plástico, polipropileno.
Los de acero son fuertes y duraderos. Sin embargo, su uso está asociado con la complejidad de la instalación, que es imposible de realizar sin habilidades de soldadura. Además, para que no estropeen el aspecto de la estancia, hay que pintarlos periódicamente.
Los tubos de metal y plástico son muy populares. Instalar un sistema de calefacción en una casa de campo con su ayuda es muy sencillo, especialmente si se utilizan accesorios roscados. Sin embargo, como muestra la práctica, debido a los cambios de temperatura estacionales, la abrazadera del accesorio puede aflojarse y provocar una fuga de refrigerante. Por lo tanto, las conexiones deben revisarse periódicamente para detectar fugas.
Las tuberías de polipropileno (reforzadas) no tienen las desventajas de las de acero y metal-plástico. Se montan mediante soldadura, lo que hace que las conexiones sean muy resistentes y duraderas, y puedes hacerlo tú mismo incluso sin tener experiencia en este tipo de trabajos.
Figura 13.
El elemento más importante son las salidas de aire. Se trata de sencillos dispositivos mecánicos que permiten eliminar el aire del sistema que está bloqueando su funcionamiento. Su otro nombre es grúa Mayevsky. Estos dispositivos deben instalarse no solo en el punto más alto, sino también en colectores de distribución y dispositivos de calefacción.
Figura 14.
Si se utilizan radiadores para calentar la habitación, es recomendable instalar una válvula termostática en cada uno de ellos. Con su ayuda puede establecer con precisión la temperatura requerida.
Figura 15.
Calentar una casa privada con calefacción por suelo radiante.
Como elementos calefactores se pueden utilizar radiadores o calefacción por suelo radiante, así como una combinación de ambos. Muy a menudo hacen calefacción combinada en casa, es decir. El primer piso se calienta con calefacción por suelo radiante y el segundo piso con radiadores.
La calefacción por suelo radiante tiene una serie de ventajas:
- le permite crear un calentamiento más uniforme de la habitación, lo que hace que las condiciones climáticas sean más cómodas y el sistema se vuelve más simple;
- los radiadores deben instalarse a lo largo de todas las paredes externas, lo que no siempre está previsto en el diseño, mientras que los pisos con calefacción están libres de esta limitación;
- facilidad de ajuste.
Sin embargo, a pesar de todas las ventajas, la instalación de calefacción por suelo radiante requiere más mano de obra y es más cara. La principal contribución la realizan los costos de materiales y mano de obra.
Figura 16.
Básicamente, este sistema no es muy diferente del tradicional. La principal diferencia radica en la necesidad de instalar colectores especiales de mezcla y distribución.
El hecho es que la temperatura del aire de un piso con calefacción no suele exceder los 35 grados, mientras que la caldera produce una temperatura del refrigerante de más de 50 grados. El colector de mezcla está diseñado para resolver tres problemas:
- establecer una temperatura baja del refrigerante mezclando caliente con enfriado;
- distribución de agua a lo largo de los contornos;
- asegurando la circulación.
Figura 17.
El sistema de suelo radiante está construido según un esquema radial. Gracias a esto, es muy fácil de configurar y ajustar, lo que a su vez simplifica la creación de condiciones confortables y al mismo tiempo permite ahorrar en calefacción.
Las opciones consideradas para crear un sistema de calefacción se pueden utilizar para una casa de cualquier tamaño y número de pisos. Es importante encontrar un equilibrio entre los factores climáticos requeridos, el coste de los elementos, la complejidad del mantenimiento y los costes energéticos. Si correlaciona correctamente todos los parámetros anteriores, la casa siempre será cálida y acogedora, y los costos de calefacción no supondrán una gran carga para el presupuesto familiar.
Si vive en una región donde las temperaturas invernales descienden por debajo de cero grados, la cuestión de la calefacción en las casas particulares adquiere una gran importancia. Al crear un sistema de calefacción en una casa privada, se utiliza uno de los siguientes esquemas de calefacción (el diseño, el costo, las ventajas y desventajas de cada uno de ellos se analizarán a continuación).
Los tipos más comunes de sistemas de calefacción para el hogar.
El medio de calefacción más antiguo, conocido desde tiempos inmemoriales, es la estufa rusa, cuya desventaja es que el suelo siempre permanece frío a medida que sube el aire caliente. Las chimeneas, que también nos llegaron desde la antigüedad, han cambiado en muchos aspectos, pero desempeñan principalmente un papel auxiliar en la calefacción de la casa. Los más populares son los sistemas de calentamiento de agua basados en la circulación de agua calentada desde una caldera a través de tuberías. Existen calderas calentadas con diferentes tipos de combustible. Más raro, pero no menos eficaz, es el calentamiento del aire. La calefacción eléctrica en los hogares es un tipo de calefacción relativamente nuevo, mientras que una habitación se puede calentar sin refrigerante y la energía eléctrica se convierte en calor..
Calentamiento de agua
Este sistema se considera el más fiable y sencillo: la caldera calienta el agua, que luego fluye a través de tuberías hasta los radiadores de la habitación, desde allí emite calor a la habitación a través de los radiadores y regresa nuevamente a la caldera.
Esquema de calentamiento de agua de una casa privada.
La circulación del agua se mantiene mediante una bomba de circulación. Un sistema de calentamiento de agua es una cadena cerrada que consta de un generador de calor de caldera, una tubería y baterías. Por él circula constantemente agua o anticongelante. El combustible para calentar la caldera puede ser carbón, leña, gas natural, queroseno, etc.; suministro de energía centralizado o electricidad alternativa: convertidores solares y eólicos, minicentrales hidroeléctricas, etc.
Además de la caldera, tuberías y baterías, el sistema de calentamiento de agua incluye dispositivos para regular el sistema: un tanque de expansión, donde se descarga el exceso de agua o anticongelante que se produce durante el calentamiento; termostatos, bomba de circulación, manómetro, cierre, purga de aire automático, válvulas de seguridad.
Tabla 1: Selección de potencia de la caldera según la zona calentada de la casa.
Para áreas de 30 a 1000 m2. Contadores, también se pueden utilizar calderas eléctricas con una potencia de 3-105 kW, respectivamente. Las restricciones en el uso de calderas eléctricas pueden deberse a las siguientes razones: no siempre se suministra suficiente capacidad eléctrica a la casa, el alto costo de la electricidad, teniendo en cuenta el costo de 1 kW de energía por 10 m2. con alturas de techo de hasta 3 m, posibles cortes de energía.
Diagrama de un sistema de calentamiento de agua para una casa privada de dos pisos.
En un sistema de calentamiento de agua se utilizan tuberías de diferentes materiales:
1.Acero, acero galvanizado, acero inoxidable.;
Se sueldan durante la instalación.Los tubos de acero tienen un inconveniente importante: baja resistencia a la corrosión. Las tuberías galvanizadas y de acero inoxidable no presentan este inconveniente, es recomendable utilizar conexiones roscadas en su instalación. Al ensamblar una tubería a partir de tubos metálicos, se necesitan habilidades y calificaciones. Actualmente, en las nuevas construcciones de cabañas, este tipo de tuberías se utilizan menos.
2. Cobre;
Las tuberías de cobre son fiables y pueden soportar temperaturas y presiones muy altas. Están conectados mediante soldadura a alta temperatura mediante soldadura que contiene plata. Se pueden esconder en las paredes de la casa y luego sellar. Trabajar con este tipo de tuberías requiere altas calificaciones. Los tubos de cobre son los más caros de todos y se utilizan principalmente en construcciones exclusivas.
3. Polímero(metal-plástico, polietileno, polipropileno reforzado con aluminio).
Los tubos de polímero son fáciles de instalar y no requieren habilidades profesionales especiales por parte del ensamblador. Las tuberías de metal y plástico (el aluminio está recubierto de plástico por ambos lados) son duraderas, resistentes a la corrosión y no permiten que se depositen sedimentos en la superficie interior. Las tuberías de metal y plástico se instalan mediante conexiones prensadas o roscadas sin soldadura, lo que reduce el costo del trabajo de instalación. Sin embargo, también tienen un inconveniente: un gran coeficiente de expansión térmica. Si solo fluyó agua caliente por la tubería durante mucho tiempo y luego fluyó agua fría, entonces pueden tener fugas. Por tanto, detener temporalmente la caldera en invierno y descongelar los sistemas de calefacción provoca daños irreversibles. Otra razón para una posible fuga: si lo dobla en un ángulo agudo, la capa de aluminio puede simplemente romperse.
La elección del material para las tuberías debe coordinarse con los diseñadores, teniendo en cuenta la posibilidad de calefacción alternativa o "de emergencia" de la casa, así como sus capacidades materiales. Los expertos señalan que prácticamente la única forma de conseguir un sistema absolutamente fiable es utilizar una tubería de cobre que dure más de una generación.
Sistema de calentamiento de agua
El sistema de calentamiento de agua puede ser de circuito simple o de doble circuito. Un sistema de circuito único está destinado únicamente a calentar la habitación. Se crea un sistema de dos circuitos tanto para calentar como para calentar agua para las necesidades domésticas. A menudo se utilizan dos sistemas de circuito único, uno de los cuales se encarga de calentar y el otro de calentar agua, luego, en la estación cálida, solo se puede usar un sistema, teniendo en cuenta que el 25% de la potencia de la caldera se gasta en calentar agua. para las necesidades domésticas.
Hay tres opciones para instalar tuberías en interiores: colector monotubo y bitubo. Los sistemas de calefacción de dos tubos se consideran óptimos para casas individuales.
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Calentamiento de agua monotubo para una casa particular.
El agua calentada de la caldera pasa secuencialmente de una batería a otra. La última batería de esta cadena estará más fría que la primera. Este sistema se utiliza con mayor frecuencia en edificios de apartamentos.
Nota: Es difícil controlar un sistema con cableado monotubo: sin técnicas especiales es imposible bloquear el acceso del refrigerante a uno de los radiadores, ya que esto bloqueará el acceso a todos los demás.
Es más fácil regular la temperatura en el local si cableado de dos tubos. Con este tipo de cableado se conectan dos tuberías a cada dispositivo de calefacción: con agua fría y caliente. Estos tubos se pueden tender en forma de estrella.
Esquema de distribución de calefacción de dos tubos para una casa privada.
Una tubería con agua caliente llega a la batería y sale con agua fría. La temperatura de cada batería es la misma.
Esquema de un sistema de "bucle" de dos oficinas.
En este caso, las baterías situadas más cerca del productor de calor son más calientes.
También hay un radial o cableado del colector, cuando se suministran dos tuberías desde el colector a cada dispositivo de calefacción: ida y vuelta.
Nota: Un colector en un sistema de calentamiento de agua es un dispositivo que recolecta refrigerante: agua.
Esquema de calefacción por colector para calentar una casa privada.
Los sistemas de colectores son universales, le permiten crear sistemas de calefacción con cableado de tuberías oculto. La instalación puede ser realizada por personas sin habilidades especiales. Este diagrama de cableado permite regular el sistema e instalar motores eléctricos especiales que mantienen una temperatura determinada en las habitaciones. La ventaja es el fácil control de la temperatura en cada habitación, la relativa facilidad de instalación y la capacidad de reemplazar una sección de tubería dañada sin destruir la estructura del piso. En cada piso, en un gabinete especial, hay colectores desde donde las tuberías van a los radiadores de calefacción, conectados independientemente a cada radiador. Todas las válvulas de cierre están ubicadas en el gabinete. Entre las desventajas del sistema colector se encuentran la necesidad de instalar armarios y los elevados costes de las tuberías.
Nota: El coste de las tuberías dependerá del esquema eléctrico seleccionado (bitubo o monotubo). El esquema monotubo tiene un costo menor.
Cálculo del coste de un sistema de calefacción de agua.
Diagrama de cálculo para el sistema de calefacción de agua.
Se cree que para calentar una habitación con una superficie de 10 metros cuadrados. necesita 1 kW de potencia de calefacción.
También hay factores de corrección:
Desde 2 ventanas orientadas al norte - 1,3;
Desde 2 ventanas orientadas al sur y al este - 1,2;
1 ventana orientada al norte o al oeste - 1.1.
Ejemplo: Superficie 10 x 10 m2, dos plantas. 4 habitaciones con 2 ventanas cada una.
Según las imágenes, para calentar agua sanitaria se necesita una caldera de circuito simple con una capacidad de 25 kW (digamos que funciona con gas) o una caldera de circuito doble de 28 kW. En promedio, una caldera de este tipo puede costar aproximadamente 800 dólares. También puedes elegir una caldera eléctrica, que también puede costar entre 800 y 850 dólares para una casa de este tamaño.
Equipo:
- baterías (elegiremos unas de acero: 8 baterías en el primer piso, dos para cada ventana, tamaño 500x800, potencia 1645 W; y 4 baterías en el segundo piso, una debajo de la ventana, tamaño 600x1000, potencia 2353 W);
- tuberías de polipropileno de unos 200 m;
- soportes;
- esquinas;
- grifería y otros elementos;
- instalación del sistema;
- diseño de sistemas;
- las aprobaciones serán alrededor de $11,000.
Si necesita suministro de gas para una caldera de gas, necesita un proyecto con aprobaciones, que costará alrededor de $400. Luego es necesario instalar un gasoducto, que puede costar unos 1.500 dólares. Al elegir una caldera eléctrica, los costos se reducen debido a que no se requiere cableado adicional (a diferencia de las calderas de gas), por lo que no se necesita chimenea ni sala de calderas.
Nota: Los sistemas de calentamiento de agua tienen la desventaja de una instalación costosa y que requiere mucha mano de obra y la necesidad de mantenimiento preventivo. Si se usa anticongelante en el sistema, entonces debe recordar que todo anticongelante puede provocar fugas en el sistema; después de cinco años, es necesario cambiar el anticongelante, ya que envejece y aumenta su punto de congelación.
Calefacción de aire
Esquema de calefacción de aire en una casa privada.
Los sistemas de calefacción de aire vienen en sistemas de ventilación forzada y por gravedad. Con un sistema de calefacción por gravedad, el aire se mueve debido a la circulación natural debido a las diferencias de temperatura. A diferentes temperaturas, surgen diferentes densidades de aire, por lo que se produce un movimiento natural del aire en el sistema.
El aire caliente sale a través de los conductos de aire debajo del techo y, ocupando un volumen significativo, desplaza el aire más frío (por ejemplo, cerca de ventanas y puertas) hacia abajo y hacia la entrada de aire, creando así circulación de aire en la habitación con calefacción. La desventaja de la circulación gravitacional (natural) es que debido a la entrada de aire frío por ventanas, puertas y corrientes de aire abiertas, se altera la circulación del aire y se produce un sobrecalentamiento en la parte superior de la habitación y un enfriamiento de su parte de trabajo. La ventaja es la independencia de la electricidad.
Un sistema de ventilación forzada utiliza un ventilador accionado eléctricamente para aumentar la presión del aire y distribuirla por los conductos y las habitaciones. El portador de calor es aire, que se calienta mediante un generador de calor, cuyos elementos principales son un quemador y un intercambiador de calor. El aire suministrado por el ventilador sopla la calefacción. El intercambiador de calor, por donde salen los productos de combustión, se calienta a 45-60 grados y luego se suministra a través del sistema de conductos de aire a las habitaciones. A través de conductos de aire de retorno o rejillas, el aire enfriado regresa al generador de calor. La velocidad del movimiento del aire en sistemas con circulación forzada es mucho mayor. Pero existe el problema del ruido en los conductos de aire y las rejillas de distribución.
El sistema de calefacción de aire permite prescindir de calderas, radiadores, tuberías y otros elementos que se utilizan en el calentamiento de agua. Los generadores de calor pueden funcionar con diferentes tipos de combustible del quemador.
Principio de funcionamiento y diseño del sistema:
El calentamiento del local se produce suministrando aire caliente allí. El sistema funciona en modo totalmente automático. El elemento principal del sistema es el generador de calor. Los generadores de calor pueden ser tanto estacionarios como móviles.
Diseño de un generador de calor para un sistema de calefacción de aire.
En la cámara de combustión del generador de calor se quema combustible líquido (diésel, queroseno) o gas suministrado desde el quemador (los quemadores de gas y diésel tienen tamaños y conexiones estándar, por lo que son intercambiables). Un quemador diésel requiere un tanque, filtros y líneas de combustible adicionales para combustible líquido. Los generadores de calor de gas domésticos pueden funcionar tanto con gas natural como con propano-butano licuado envasado.
Nota: calentar un edificio residencial con una superficie de 100 m2. metros durante un mes a una temperatura de + 24 grados C, se necesitarán aproximadamente 6 cilindros de cincuenta kilogramos de propano licuado. Una alternativa a las bombonas: tanques de propano (tamaños 2500-5000 litros) (recipientes de gas enterrados en el suelo; no requieren calefacción especial).
En el fondo de la cámara de combustión hay un ventilador, aquí entra el aire de la habitación, que se dirige al intercambiador de calor (los generadores de calor también pueden transportar una pequeña mezcla de aire exterior). A continuación, el aire calentado se dirige a la habitación a través de conductos de aire y los productos de combustión van a la chimenea. El aire calentado (generalmente hasta 45-60 grados) y bombeado directamente o a través de conductos de aire, en movimiento, crea un calentamiento uniforme en todo el volumen de la habitación. El aire regresa al generador de calor a través de conductos de retorno o mediante rejillas en el suelo. Los gases de escape se eliminan a través de una chimenea. Para calentar una casa es suficiente un caudal de aire de 1000 a 3800 m3/hora a una presión de 150 Pa.
Si el área de la habitación es grande, los conductos de aire largos pueden provocar pérdida de calor, por lo que a veces es posible instalar varios generadores de calor sin conductos de aire en lugar de un generador de calor con conductos de aire conectados. La longitud máxima del conducto de aire principal no debe ser más de 30 m, las ramas, no más de 15 m.
Los conductos de aire varían:
1. Según la forma: redondo Y rectangular;
Conductos redondos Por lo general, tienen una sección transversal circular con un diámetro interno de 100 a 200 mm, son duraderos y crean poca resistencia aerodinámica. Adjunto con una abrazaderael diámetro y los pernos requeridos.
Conductos rectangulares en forma de cajas con dimensiones desde 100x150 mm hasta 3200x4000 mm. Tienen ventajas cuando se necesita una gran sección transversal o la instalación se realiza en condiciones difíciles, se adaptan mejor al interior de las habitaciones y ahorran espacio, por lo que se utilizan con mayor frecuencia en casas particulares. Se fijan mediante perfil especial y montantes.
Tanto los conductos redondos como los rectangulares se fijan al techo mediante anclajes de entrada.
2. Por dureza: duro Y flexible;
Los rígidos están fabricados en acero galvanizado o inoxidable (tanto de sección redonda como rectangular). Se utilizan en estancias de cualquier distribución y complejidad. Los conductos de aire flexibles y semiflexibles de sección transversal circular están hechos de material termoplástico utilizando un marco de acero en espiral. Son fáciles de instalar, sin embargo, aumentan la resistencia aerodinámica.
3. Según el material: metal Y no-metalico;
Metal:
- Las chimeneas están hechas de acero negro (1,0-2,0 mm) con imprimación;
- Los conductos de aire están hechos de cobre en cuartos húmedos: cocinas, baños, baños, piscinas. Este es el material más caro;
- Fabricado en aleaciones de aluminio: capaz de soportar altas temperaturas y no corroerse. Instalado con mayor frecuencia en cocinas;
- Fabricado en acero galvanizado o inoxidable: fabricado con un espesor de 0,5-1,0 mm. Dichos conductos de aire tienen un precio bajo, tienen propiedades anticorrosión, durabilidad y mayor resistencia al fuego. (Los conductos de aire más utilizados son de acero galvanizado).
No-metalico:
- Los conductos de aire de plástico son económicos, están hechos de polietileno, plástico vinílico, etc. Son livianos, fáciles de instalar, no están sujetos a corrosión y tienen propiedades antiestáticas. Sin embargo, tienen baja resistencia al fuego. Se fija mediante soportes de montaje de metal o plástico.
- Los conductos de aire textiles para el transporte de aire están hechos de tela hermética: poliamida, y para el suministro de aire se utilizan telas de poliéster permeables (también son un filtro de aire). Para garantizar la resistencia al fuego, se utiliza fibra de vidrio. Son económicos, fáciles de transportar, fáciles de acoplar e instalar. Sin embargo, los conductos de aire textiles sólo proporcionan flujo de aire.
Los conductos de aire que pasan a través de habitaciones sin calefacción o adyacentes a una pared exterior deben estar aislados. Si planea ocultar el conducto de aire entre los techos, debe colocarlo en un marco de metal y aislarlo. Para desinfectar el aire y refrescarlo, se pueden incorporar al sistema filtros, humidificadores y ambientadores. Los distribuidores de aire y los dispositivos de entrada de aire están unidos a los extremos de los conductos de aire que conducen al interior de las instalaciones.
Cálculo del coste de un dispositivo de calentamiento de aire.
Diagrama de cálculo del sistema de aire de calefacción.
Ejemplo: Casa particular de dos pisos con ático y sótano aislados con una superficie total de 300 m2. metros. El equipo y los conductos costarán aproximadamente $8,000; Los consumibles costarán $550. (Las tuberías y el cableado de los conductos de aire costarán entre 10 y 15 dólares por noche). Trabajos de instalación y puesta en servicio - $2300. Trabajo de diseño y estimación - $700.
En general, calentar el aire sin automatización puede costar aproximadamente 11.000 dólares. Algunas empresas ofrecen el coste de instalación de calefacción de aire entre 26 y 36 dólares. por 1 metro cuadrado contador llave en mano. Al comparar estos cálculos con los cálculos para calentar agua, está claro que el costo de cableado de calefacción de aire, calculado al mínimo, será menor que cuando se crea calentamiento de agua. Gracias a la automatización, el calentador de aire se puede encender de 3 a 4 veces al día durante 10 a 15 minutos para mantener la temperatura. El consumo de combustible durante la temporada de calefacción puede ser entre un 30 y un 40% menor en comparación con el calentamiento de agua.
Las desventajas del calentamiento de aire incluyen el hecho de que es difícil de modificar, requiere un cálculo competente de los conductos de aire y la topología de la red, el enrutamiento de los conductos de aire que requiere mucha mano de obra y la instalación debe realizarse durante una nueva construcción. Es necesario acondicionar y humidificar el aire de la habitación.
Calefacción eléctrica
Entre las diversas opciones para la calefacción eléctrica de casas particulares: convectores eléctricos, calentadores de techo por infrarrojos de onda larga, sistemas de cable y película para calentar pisos y techos.
Consideremos el uso de convectores eléctricos. Son populares en construcciones suburbanas de poca altura, especialmente en aquellas regiones donde no hay tuberías de gas.
Principio de funcionamiento de los convectores eléctricos.
El funcionamiento de un convector eléctrico se basa en el fenómeno de convección (circulación) del aire, como resultado del cual más del 80% del calor se libera al aire. La alta resistencia a la humedad y confiabilidad de los convectores permite su instalación en baños y habitaciones infantiles, ya que la temperatura en su superficie no supera los +60 C. Existen modelos de convectores eléctricos que no deshumidifican el aire de la habitación y no quemar oxígeno. El funcionamiento de los convectores eléctricos se basa en calentar el aire frío que entra al dispositivo desde la habitación. El calentamiento se produce mediante un elemento calefactor hecho de un componente conductor. Después del calentamiento, el aire aumenta de volumen y sube por las lamas de la rejilla de salida. Además, el aire se calienta gracias a la radiación térmica de la superficie del convector eléctrico.
Diagrama de funcionamiento del convertidor eléctrico.
El nivel de confort está garantizado por un sistema electrónico para mantener la temperatura deseada. Hay modelos con termostato incorporado y con termostato remoto. El termostato ahorra energía. El sensor de temperatura del aire registra la temperatura de la habitación durante un corto período de tiempo y envía una señal al termostato, que enciende o apaga el elemento calefactor. La presencia de un termostato le permite configurar el modo de funcionamiento una vez y desconectar el dispositivo de la red solo durante una ausencia prolongada. El termostato incorporado se ve afectado por la temperatura del cuerpo del convector, por lo que sus datos pueden ser inexactos. El termostato regulador remoto tiene en cuenta la temperatura del punto del espacio en el que está instalado. El termostato remoto se fija a la pared a una altura de 1-1,5 m del suelo, lejos de corrientes de aire.
Los convectores eléctricos se pueden dividir según su tamaño en dos grupos principales: altos, de hasta 45 cm de alto, y de zócalo, de hasta 20 cm de alto. Los convectores eléctricos altos se colocan en el suelo o se montan mediante un marco especial en la pared. Los convectores de zócalo son convenientes para instalar debajo de ventanas bajas y vidrieras. Su potencia es de 0,5 a 3,0 kW (en incrementos de 250 W). Las dimensiones de longitud, dependiendo de la potencia, pueden ser de hasta 2,5 m con un espesor de unos 80 mm. Para obtener el mayor efecto, se recomienda instalar el convector eléctrico a una altura de hasta 1 m o debajo de las aberturas de las ventanas. Para garantizar una circulación normal del aire, el convector eléctrico no debe quedar oculto por objetos a una distancia de hasta 0,1 m.
En términos de costos operativos, este tipo de calefacción es inferior solo al gas, pero es más confiable y seguro. Las unidades de control están equipadas con protección contra sobrecalentamiento. No se requiere conexión a tierra. Los dispositivos son insensibles a las sobretensiones. La tensión de red es suficiente para el funcionamiento del dispositivo: 220 V.
Cálculo del número de convectores eléctricos.
Diagrama del número de convertidores eléctricos en una casa particular.
El número y la potencia de los convectores se determinan en función del volumen de la habitación que se calentará.
Los cálculos pueden basarse en la potencia de calefacción requerida 1m3 de habitación: 20 W/m3 - para habitaciones con buen aislamiento térmico (según los estándares de ahorro de energía de los países escandinavos); 30 W/m3 - casas con paredes y techos aislados, ventanas de doble acristalamiento; 40W/m3. - casas mal aisladas; 50 W/m3 - edificios mal aislados.
Ejemplo: La necesidad de calefacción principal de una casa con una superficie de 100 m2 y una altura de 3 m (volumen 300 m3) de una casa mal aislada, es decir, con una necesidad de 40 W/m3, es de 12.000 W. Así, en esta zona es posible colocar cuatro convectores con una potencia de 2,5 kW y uno con una potencia de 2,0 kW. Dependiendo de la empresa y de la disponibilidad de funciones adicionales, el precio de un convector puede oscilar entre 100 y 200-250 dólares. Así, el coste de los convectores eléctricos para este caso (siete unidades) puede ser de 1.250 dólares.
A las ventajas de los convectores eléctricos se puede añadir el hecho de que, a pesar de los costes generalmente bajos del equipo, no existen costes de mantenimiento y prevención.
Nota: La desventaja de los convectores eléctricos es que calientan la habitación de manera desigual en altura: el aire caliente se acumula debajo del techo y la temperatura del aire en el suelo permanece baja, lo que también es típico en el calentamiento de agua; la dependencia de la electricidad también puede resultar problemática cuando está apagado; Además, los flujos circulantes arrastran consigo polvo. Sin embargo, ahora algunas empresas ofrecen modelos de convectores eléctricos que ayudan a reducir la acumulación de polvo alrededor de los dispositivos. Si la habitación es grande, es necesario instalar un ventilador para acelerar el calentamiento.
Cómo elegir el tipo de calefacción para una vivienda particular
Basándonos en la experiencia de varios proyectos de construcción, podemos decir con seguridad que la elección más correcta del sistema de calefacción para una casa en particular depende del tipo de energía más accesible, de la distancia de la casa a las zonas pobladas y de las capacidades materiales de el propietario. Cualquier sistema de calefacción tiene ventajas y desventajas, así que consulte con los diseñadores antes de tomar una decisión.
Por supuesto, si hay suministro de gas a la casa o incluso al área, entonces es mejor elegir calentar agua con un generador de calor de gas (caldera). El gas es actualmente la forma de energía más barata. Sin embargo, en invierno se producen caídas de la presión del gas hasta 100-120 mm de agua. Art., con norma para calderas de 180 mm de agua. Art., Que puede provocar el apagado del sistema de calefacción.
Para calentar se pueden utilizar convectores eléctricos. Si es posible suministrar electricidad de potencia suficiente (si ha instalado equipos con una potencia superior a 10 kW, debe conectar un cable trifásico y coordinar con las autoridades de venta de energía), entonces puede utilizar otros tipos de electricidad. calefacción. Sin embargo, entonces dependerás completamente del suministro eléctrico.
Los propietarios de casas alejadas de la civilización tendrán que pensar en crear un sistema de calefacción independiente.
Por ejemplo: instalación de estufas y chimeneas de combustible sólido en la casa. El principal peligro de las estufas instaladas incorrectamente es la posibilidad de que entre dióxido de carbono en la habitación, por lo que se necesitan buenos fabricantes de estufas. Como alternativa a las estufas, se puede instalar una caldera de combustible sólido: leña y carbón para calentar agua. Al instalar sensores, dichas calderas podrán mantener la temperatura deseada sin el uso de electricidad. O utilice calderas de combustible líquido, teniendo en cuenta que las emisiones derivadas de la quema de combustible diésel son perjudiciales para la salud y que 1 kW de energía costará entre 4 y 5 veces más que cuando se utiliza combustible sólido.
Para estar seguro de que su hogar siempre estará cálido, puede que valga la pena asegurarse de poder utilizar diferentes fuentes de energía. Por ejemplo, tener una chimenea de combustible sólido o comprar una caldera que funcione con diferentes tipos de combustible, producida por fabricantes europeos, pero su precio superará el precio total de las calderas individuales que funcionan con diferentes combustibles.
La característica más importante de los costos actuales es el costo del combustible y su consumo por unidad de tiempo.
Actualmente, los precios del combustible son aproximadamente:
1 litro de combustible diésel: 0,4 dólares. El costo de 1 kWh de energía es $0.04.
1 m3 de gas natural para un propietario privado: 0,04 dólares. El costo de 1 kWh de energía es $0.005.
1 litro de mezcla de propano y butano: 0,2 dólares. El costo de 1 kWh de energía es $0.018.
1 kWh de energía eléctrica para un propietario privado: 0,03 dólares.
1 kg de carbón cuesta en promedio 0,2 dólares. El costo de obtener 1 kWh de energía ($0.04).
¡Atención! En este artículo, se presentan todos los precios para el período de 2009.
Cada hogar en el clima ruso requiere un sistema de calefacción eficiente. Para una casa privada, que, por regla general, no existe, existen bastantes opciones para su disposición. Todos estos sistemas, que se diferencian entre sí en diseño, tipos de cableado y refrigerantes, tienen sus ventajas y desventajas.
Clasificación de sistemas de calefacción para una casa privada.
En primer lugar, los sistemas de calefacción se diferencian por el tipo de refrigerante y son:
- el agua, la más común y práctica;
- aire, cuyo tipo es un sistema de fuego abierto (es decir, una chimenea clásica);
- Eléctrico, el más cómodo de usar.
A su vez, en una casa particular se clasifican según el tipo de cableado y son monotubo, colector y bitubo. Además, también existe una clasificación para ellos según el portador de energía necesario para el funcionamiento del dispositivo de calefacción (gas, combustible sólido o líquido, electricidad) y según el número de circuitos (1 o 2). Estos sistemas también se dividen por material de tubería (cobre, acero, polímeros).
Calentamiento de agua de una casa particular.
El calentamiento del agua en una casa particular se realiza mediante un circuito cerrado lleno de agua caliente que circula por él. En este caso, el dispositivo de calefacción es una caldera, desde la cual es necesario tender tuberías por toda la casa hasta cada radiador. El agua pasa por los radiadores, desprende calor a las estancias y regresa a la caldera. Allí se vuelve a calentar y entra al sistema. El anticongelante también se puede utilizar como refrigerante.
La mayoría de las veces, el sistema de calefacción consta de tuberías de cobre, aunque las más fiables son también las más caras.
El acero se usa con menos frecuencia y el calentamiento de agua casi nunca se fabrica con materiales poliméricos que no toleran bien los cambios de temperatura.
Además de las tuberías, los circuitos deben estar equipados con elementos adicionales:
- un tanque de expansión que recoge el exceso de líquido;
- termostatos que controlan la temperatura delante de los radiadores;
- una bomba de circulación que asegura el movimiento forzado del líquido a través de tuberías;
- válvulas de cierre y seguridad.
Subespecie
Un sistema de este tipo puede ser:
- circuito único, que proporciona solo calefacción de aire;
- Doble circuito, que además permite obtener agua caliente.
Según el principio del movimiento de fluidos en las tuberías, se distinguen los sistemas monotubo, bitubo y múltiple. El primero implica una transferencia secuencial de refrigerante de una batería a otra. Sus ventajas incluyen la facilidad de cableado, mientras que sus desventajas incluyen baja eficiencia, imposibilidad de regulación y dificultad para reemplazar elementos individuales.
Dos tubos
Un sistema de dos tuberías es mejor, ya que es más fácil de mantener y garantiza una pérdida mínima de calor.
Pero la forma más conveniente y efectiva de configurar un circuito de calentamiento de agua se logrará si realiza uno que proporcione tanto un reemplazo rápido de un elemento desgastado como un control simple de la temperatura, pero que también cueste más.
Pros y contras
La principal ventaja de todos los sistemas de calentamiento de agua en una casa privada es la transferencia eficiente de calor a todas las habitaciones con servicio. Entre las desventajas se encuentran:
- complejidad e intensidad laboral de la instalación;
- la necesidad de un mantenimiento regular de las tuberías y de la caldera, que puede realizar usted mismo o utilizar los servicios de especialistas.
Aplicación de calderas de gas.
Las calderas utilizadas en un sistema de agua pueden utilizar diferentes tipos de combustible. El más común y cómodo de usar es el equipo de gas, aunque solo se puede instalar si hay un suministro central de gas conectado a la casa. Además, entre las desventajas de las calderas de gas está la necesidad de su control periódico por parte de los servicios públicos pertinentes.
Pero dicho sistema tiene las siguientes ventajas sobre otros:
- Facil de instalar y manejar.
- Alta eficiencia en el uso de los recursos energéticos. En promedio, los costos del gas son entre un 30% y un 40% más bajos que los del uso de combustible líquido o electricidad.
- Calentamiento rápido de habitaciones con refrigerante. En una hora, la temperatura en las habitaciones con sistema de calentamiento de agua, en la que la fuente de calor es una caldera de gas, aumentará notablemente.
- Uso del gas respetuoso con el medio ambiente.
- La capacidad de automatizar el proceso, incluida la programación de la temperatura requerida y el calentamiento de agua caliente.
Si no hay suministro de gas en una vivienda particular, es necesario utilizar calderas que funcionen con otro tipo de combustible. Por ejemplo, sobre madera, pellets o carbón. Una caldera de combustible sólido de este tipo será completamente autónoma e independiente del suministro de electricidad o gas.
Sin embargo, su respeto al medio ambiente es significativamente menor en comparación con otras opciones. Y para almacenar energía, necesitará un dispositivo de almacenamiento adicional protegido de la humedad.
Calefacción mediante combustible líquido.
Los equipos de combustible líquido deben instalarse correctamente en edificios donde el uso tanto de gas como de electricidad es imposible o simplemente poco práctico (por ejemplo, la red eléctrica no soportará una caldera tan potente). Su ventaja también se puede llamar independencia del suministro de electricidad y gas. Aunque las desventajas de este tipo de calderas suelen superar las ventajas:
- para el combustible es necesario instalar un tanque especial ignífugo;
- el portador de energía es muy caro y esta opción resulta la menos rentable;
- Se liberan grandes volúmenes de productos de la combustión de combustible.
Calderas electricas
El uso de calderas eléctricas en sistemas de calentamiento de agua es conveniente y bastante rentable. Y al mismo tiempo se garantiza una alta automatización del proceso.
Sin embargo, la tasa de calentamiento del refrigerante en la mayoría de las calderas eléctricas no es demasiado alta y, si se instalan equipos más potentes, la red eléctrica puede sobrecargarse.
Además, la electricidad se utiliza mejor como portador de energía y como refrigerante, sin el papel intermediario del agua.
Sistema de aire
El principio de funcionamiento del sistema de aire es calentar el aire directamente cerca de la unidad (generalmente una estufa, caldera o chimenea). A continuación, las corrientes de aire caliente se fuerzan (mediante un sistema de ventilación) o bajo la influencia de la gravedad a extenderse por toda la casa, proporcionándole calor. Las desventajas del método forzado son el costo de la electricidad, mientras que el método gravitacional es la posibilidad de alterar el patrón de movimiento del aire debido a puertas abiertas y corrientes de aire.
Se puede instalar una unidad de leña, gas o combustible líquido como generador de calor en una casa privada. Las ventajas del sistema incluyen un mantenimiento relativamente sencillo y una máxima independencia energética (especialmente en el caso de la distribución gravitacional del calor). Al mismo tiempo, también tiene desventajas:
- la necesidad de diseñar e instalar correctamente conductos de aire en la etapa de construcción del edificio. Es casi imposible integrarlos en viviendas ya construidas;
- aislamiento térmico obligatorio de conductos de aire;
- Alto costo de instalación, incluso si usted mismo hace el trabajo.
Calefacción eléctrica
Puedes calentar tu casa con electricidad no solo instalando un sistema de agua. Utilizar electricidad para calentar directamente las habitaciones será más correcto y rentable. Hay dos opciones de dispositivo:
- convectores eléctricos;
- sistema de calefacción por suelo radiante;
- Calentadores infrarrojos de onda larga.
Calefacción con convectores eléctricos.
Los convectores eléctricos son menos rentables en comparación con el calentamiento de agua, que utiliza gas como portador de energía. Sin embargo, en comparación con otras opciones, su uso será rentable.
Además, la instalación de dichos dispositivos es mucho más rápida que la de los radiadores de agua y no se requieren tuberías, solo cables y una red eléctrica capaz de soportar la potencia requerida.
"Piso cálido"
El uso de suelo radiante permitirá no utilizar calzado interior incluso en la época más fría del año. Su ventaja en comparación con los convectores es un calentamiento más uniforme de las habitaciones.
Sin embargo, los “suelos cálidos” no se pueden utilizar como principal fuente de calor, pero no hay mejor opción para calentar adicionalmente.
Usando calentadores infrarrojos
Casi las únicas desventajas de utilizar radiación infrarroja para calentar una vivienda privada son la incomodidad que provoca el panel luminoso y la baja precisión del control de potencia. Al mismo tiempo, entre sus ventajas se encuentran:
- alta tasa de calentamiento;
- un aumento de la temperatura no del aire, sino de los elementos del interior;
- Automatización total del proceso de operación del equipo.
La cuestión de sustituir la calefacción por estufa por una más moderna, tarde o temprano, la debe decidir el propietario de una casa privada. Está claro que la tarea es muy difícil para un no profesional, pero factible. Hay muchas sutilezas específicas en este trabajo que solo conocen los profesionales en su campo: diseñadores e instaladores de sistemas de calefacción. No podemos hacerlo sin su ayuda. Pero si el propietario de una casa privada quiere hacer la calefacción con sus propias manos, parte del trabajo puede hacerlo él mismo fácilmente. Y confíe las etapas importantes del trabajo a profesionales.
Este artículo le dará al artesano hogareño novato una idea de qué ciclo de trabajo debe realizarse.
Opciones de calefacción
Primero debes elegir un sistema de calefacción. Y hay mucho para elegir: hay varios y Se diferencian entre sí por el tipo de refrigerante:
- Sistema de calentamiento de agua;
- Sistema de calentamiento a vapor;
- Sistema de calefacción de aire;
- Sistema de calefacción eléctrica.
Veamos cada uno de ellos por separado.
Calentamiento de agua
Funciona según el principio de un circuito cerrado de tuberías que contienen agua caliente. El elemento central de este sistema es la caldera, donde se calienta el agua y se distribuye a través de tuberías por todo el sistema (). Radiadores de calentamiento de agua instalados, a través de los cuales pasa el refrigerante, calientan y calientan las habitaciones. El agua enfriada regresa a la caldera y el proceso se repite nuevamente.
Todas las calderas de calefacción encajan en un esquema similar, pero las más populares son las económicas calderas de gas.
¡Importante! Las calderas de gas requieren inspecciones y ajustes periódicos por parte de especialistas de las empresas de gas.
Calentamiento de vapor
El vapor del agua calentada actúa como portador de calor. En la caldera, el agua se calienta hasta el punto de ebullición y, en forma de vapor, se distribuye por la red hasta los radiadores. Al enfriarse, el vapor vuelve a convertirse en agua y regresa por las tuberías hasta la caldera de calefacción.
Hay dos tipos de sistemas de vapor:
- Abierto;
- Cerrado.
En el primer caso, el sistema cuenta con un tanque de almacenamiento de condensado. Y en el segundo, el condensado formado después del enfriamiento regresa a la caldera a través de tuberías de mayor diámetro.
El calentamiento con vapor se utiliza principalmente en locales industriales de grandes industrias, donde se necesita vapor para sus propias necesidades. Para uso doméstico, el calentamiento con vapor no se ha generalizado debido a las grandes áreas para colocar equipos de caldera. Y la caldera de vapor en sí es bastante difícil de manejar y, debido a la alta temperatura del vapor de 115°, también es peligrosa.
Calefacción de aire
En un edificio residencial terminado, es casi imposible implementar equipos con sus propias manos para organizar la calefacción del aire. Solo en la etapa de construcción de una casa nueva es posible instalar todo el sistema (). Y esto a pesar de que el principio de funcionamiento de dicho sistema es bastante simple.
Un generador de calor situado en el punto más bajo del sistema de calefacción de vapor, por ejemplo en el sótano, calienta el aire. Y ya calentado, se dispersa por los conductos de aire por todas las estancias de la casa y sale por las rejas bajo el techo de las habitaciones. El aire caliente desplaza el aire frío hacia los conductos de aire de retorno tendidos al generador de calor. Es decir, resulta ser un ciclo cerrado de trabajo.
Para mejorar el rendimiento, se incluye un ventilador en el sistema de calefacción, que aumenta la presión del aire en el conducto de aire.
En la figura se muestra un ejemplo del funcionamiento del calentamiento de aire:
El generador de calor puede funcionar de forma autónoma con combustible diésel o queroseno. También puede utilizar gas, tanto gas natural del gasoducto principal como gas envasado.
Para equipar una casa privada con este tipo de calefacción, es necesario realizar trabajos de diseño. Los especialistas calcularán de qué material estarán hechos los conductos de aire (metal, plástico o textil), qué tamaño tendrán y construirán la topología correcta de la red de calefacción para todo el edificio.
Calefacción eléctrica
Siempre que haya un suministro de energía constante, los convertidores eléctricos, los calentadores infrarrojos colgantes y un sistema eléctrico de "piso cálido" ayudarán a mantener el calor en la casa.
Este sistema hace un excelente trabajo al calentar la casa, pero las elevadas facturas de electricidad hacen pensar en la rentabilidad de este método de calefacción.
Pero si lo instala como repuesto, además del principal (por ejemplo, una caldera de gas), entonces este método de calefacción tiene una gran demanda.
Los convectores eléctricos de calefacción montados tienen una característica: el calentamiento desigual del espacio de la habitación. La zona inferior al nivel del suelo es fría y la zona superior debajo del techo es cálida.
Un sistema eléctrico de "piso cálido" ayudará a corregir la situación:
Elementos del sistema de calefacción.
Todo el sistema de calefacción eléctrica de una casa se puede comparar con el sistema circulatorio de una persona. El corazón es una caldera, desde donde el calor se distribuye a través de venas (tuberías) a los elementos calefactores de toda la casa.
Se trata, por supuesto, de una representación figurativa. De hecho, existen muchos más elementos que garantizan el funcionamiento eficiente de todo el sistema de calefacción eléctrica, desde conectores de tuberías hasta tanques de expansión.
La calefacción eléctrica se puede organizar de diferentes formas:
- Circulación forzada de agua;
- Circulación natural del agua.
Se incluye una bomba en el sistema de circulación forzada. Pero hay un pequeño inconveniente: la bomba necesita electricidad para funcionar. Si se apaga, todo el sistema de calefacción dejará de funcionar.
Los sistemas con circulación natural, en términos de independencia de la electricidad, son más convenientes. La circulación del agua se produce debido al hecho de que la temperatura del agua en la salida y en la entrada de la caldera de calefacción es diferente. Pero en este caso se seleccionan tuberías con diferentes diámetros y es difícil ajustarlas. La ventaja es que dicho sistema no depende de la electricidad.
Los sistemas también se dividen en abiertos y cerrados.
En sistemas eléctricos abiertos, se instala un tanque de expansión para aliviar el exceso de presión. Como regla general, este es el punto más alto del sistema. Para aliviar la presión en sistemas cerrados, se instala un tanque de membrana de tipo cerrado. Es de pequeñas dimensiones, estanco y puede montarse en cualquier parte del sistema eléctrico, lo que evita la formación de bolsas de aire.
Cálculo del sistema y selección de potencia de la caldera.
Por supuesto, los responsables de las tiendas también pueden seleccionar el equipamiento. Pero hay dos formas en que puedes hacerlo de forma completamente independiente con tus propias manos.
Los vendedores de equipos utilizan un método aproximado simple: el área de una habitación se multiplica por 100 W. Sumando los valores obtenidos para todas las habitaciones, se obtiene la potencia requerida de los dispositivos de calefacción.
- Si sólo una pared da a la calle, el área se multiplica por 100 W;
- Para una habitación de esquina, el área medida se multiplica por 120 W;
- Si hay 2 paredes exteriores y dos ventanas, el área de la habitación se multiplica por 130 W.
Para un cálculo más preciso, utilice la fórmula:
W cat.=(S*W espec.):10
Dónde,
- S – área de la habitación;
- W beat: potencia específica del calentador utilizada por cada 10 m² de superficie de la habitación.
El ritmo W se selecciona según la región.
Por ejemplo, si el área de todas las instalaciones con calefacción es de 100 m², con una potencia específica para la región de Moscú de 1,2 kW, entonces la potencia de la caldera es: W = (100x1,2)/10 = 12 kilovatios.
Consumo de calor para ventilación.
La entrada de aire fresco es muy importante para vivir cómodamente en la casa. Y por eso, a la hora de elegir una caldera de calefacción, es importante tener en cuenta el consumo de calor para la ventilación. Sin duda, el aire fresco en el interior de la casa es necesario, pero la velocidad a la que fluye el aire frío dentro de la casa es igualmente importante. Y cuanto menor es la velocidad del aire fresco, más cómodas se vuelven las condiciones de vida.
Los códigos de construcción estipulan específicamente la presencia de ventilación por extracción en las siguientes instalaciones:
- Balneario;
- baño;
- Cocinas.
Y el flujo de aire fresco debe garantizarse mediante rejillas de ventilación en las ventanas y válvulas de suministro en las salas de estar (Fig.):
Así, el suministro de aire se divide en tres zonas:
- Flujo de aire.
- Flujo de aire.
- Campanas de aire.
Al organizar cualquier sistema de calefacción, es necesario tener en cuenta el consumo de calor no solo para calentar la casa, sino también para ventilarla. Si el trabajo se realiza según proyecto, entonces se debe incluir un cálculo de la pérdida de calor por la entrada de masas de aire frío a la habitación.
Sólo después de calcular el intercambio de aire nominal en la casa se pueden sacar conclusiones sobre el requerimiento final de calor tanto para calentar la casa como para ventilarla.
Antes de elegir y comprar una caldera para su sistema de calefacción, Debe decidir varios parámetros usted mismo:
- Lo más importante es comprar exactamente el tipo de caldera que calentará eficazmente toda la casa;
- Elija una caldera de calefacción que funcione constantemente con el tipo de combustible seleccionado;
- Y, por último, la caldera sólo funcionará para calentar espacios o también para calentar agua para las necesidades diarias.
¡Para referencia! Si la caldera funciona principalmente para calefacción, es de circuito simple, y si también produce agua caliente, es de doble circuito.
Calderas de combustible sólido
Tiene sentido optar por calderas de calefacción de combustible sólido si no hay posibilidad de conectarse al gas en la región o si hay carbón o leña bastante económicos.
Puede instalar una caldera de combustible sólido con sus propias manos utilizando combustible sólido como fuente de calor de respaldo. El costo de tales calderas es relativamente bajo, pero El sistema de calefacción no funcionará sin:
- Tanque de expansión;
- Grupos de seguridad;
- Tuberías y radiadores más fiables.
Esto se debe al hecho de que las calderas de este tipo funcionan a temperaturas más altas.
Estas calderas son muy fiables si se cumplen una serie de condiciones:
- El combustible para la caldera debe ser consistente tanto en calidad como en humedad.
- Limpieza diaria obligatoria de la caldera de combustible sólido.
Calderas de gas
Las más populares, si están conectadas a la red de gas, son las calderas de gas (). Su principal ventaja es que, a pesar de su sencillez, también es fácil de utilizar. La mayoría de los modelos modernos de calderas de gas también están equipados con un termostato. Y esto es muy conveniente: usted selecciona la temperatura deseada para su hogar y el dispositivo mantendrá automáticamente un calor confortable en toda la casa.
Las calderas de calefacción de gas tienen una amplia gama de precios donde elegir.
El precio se ve afectado por:
- Fabricante;
- Fuerza;
- Tipo de caldera.
Pero la gran ventaja de las calderas de este tipo es que ya vienen completas con una bomba de circulación y un depósito de expansión.
Y el material con el que se fabrican los tubos de calefacción de gas y los radiadores es completamente diferente y mucho más económico que, por ejemplo, el de las calderas que funcionan con combustible sólido (carbón, etc.).
Calderas electricas
Ésta es la forma más cara de calentar una casa ().
¡Pero! Las calderas de calefacción eléctrica tienen algunas ventajas:
- Amplia elección de potencia: de 2 a 40 kW;
- Estabilidad en el trabajo;
- No contamine la atmósfera de la casa;
- Muy fácil de usar;
- Bomba de circulación incorporada;
- Se suministra con depósito de expansión y sensor de temperatura;
- Su funcionamiento es fiable;
- Reparaciones y mantenimiento económicos.
Las calderas eléctricas tienen un precio comparable al de las calderas de gas.
Calderas de combustible líquido
La mayoría de los consumidores no tienen idea de que las calderas tradicionales de calefacción de combustible líquido ahora tienen la oportunidad de funcionar no solo con combustible diesel, sino también:
- Queroseno;
- Aceites ligeros;
- Aceites usados (incluidos los de origen sintético);
- Gasolina.
Basta con cambiar los quemadores por el tipo de combustible deseado.
¡Para referencia! Hay a la venta calderas universales de combustible líquido sin quemadores. El consumidor tiene la posibilidad de elegir de forma independiente un quemador para combustible diésel o gas.
Pero cuando se utilizan calderas de calefacción de combustible líquido, es necesario tener en cuenta una serie de características:
- En comparación con las calderas de gas, los costes de combustible aumentarán significativamente.
- Los costos de compra e instalación de equipos son más altos que los de otros tipos de calefacción.
- En el sitio cerca de la casa es necesario dejar espacio para la instalación de un tanque grande para almacenar reservas de combustible.
- Para evitar que el olor específico a combustible diesel y el ruido del funcionamiento de los quemadores se propaguen a las zonas habitables de la casa, es mejor instalar el equipo de calefacción en un edificio separado.
- Dado que el quemador requiere el funcionamiento de automatización y bombas alimentadas por electricidad, para garantizar un funcionamiento ininterrumpido, instale un generador de respaldo.
- Para un funcionamiento estable de las calderas de combustible líquido, solo se requiere combustible de buena calidad.
Por conveniencia, la tabla combina las características estimadas de las calderas de calefacción que utilizan diferentes tipos de combustible:
Diagramas del sistema de calefacción.
Un sistema de calentamiento de agua se puede organizar en dos tipos:
- Circuito único;
- Doble circuito.
Y según el principio de movimiento del sistema existen:
- Monotubo;
- Doble tubo;
- Coleccionista;
- Leningrado.
Monotubo
Un sistema de calefacción de una sola tubería se instala secuencialmente: un radiador tras otro. Del diagrama se desprende inmediatamente un inconveniente importante de este sistema. El refrigerante, al pasar de un radiador a otro, comienza a enfriarse. Con una circulación de agua menos intensiva en radiadores distantes, no solo cede toda la temperatura restante al metal, sino que también ingresa lentamente a la línea de retorno.
Por lo tanto, si el número de radiadores para calefacción es demasiado grande, el último radiador puede estar completamente frío.
Además, un sistema de calefacción de este tipo no es práctico de reparar. Para reparar un radiador, es necesario detener toda la calefacción en una casa privada.
¡Conclusión! En los sistemas de calefacción monotubo, es imposible ampliar el circuito indefinidamente.
Dos tubos
En un sistema de calefacción de dos tubos, el mantenimiento es mucho más sencillo. El agua caliente se suministra al radiador a través de una tubería y, a través de otra tubería (agua residual), regresa a la caldera. Los radiadores de este circuito están conectados en paralelo.
Para facilitar la operación y reparación, cada tubería está montada con una válvula de cierre. También en este caso el agua del último radiador del sistema estará más fría, pero mucho más caliente que en un sistema monotubo.
Coleccionista
La figura muestra que los sistemas de suministro y retorno de cada radiador de calefacción están organizados de forma independiente entre sí. Una ventaja significativa de un sistema de este tipo es la capacidad de coordinar la temperatura en cualquier habitación por separado. También es muy conveniente reparar cualquier tramo de tubería y cada radiador por separado.
Hoy en día, todos los expertos reconocen que el sistema de calefacción por colectores es el más progresista.
Pero también hay desventajas:
- Requiere la instalación de un gabinete múltiple;
- El consumo de tuberías durante la instalación de un sistema de calefacción es sensible a las estimaciones.
Leningrado
Un sistema de tubería única más avanzado que, combinado con la facilidad de instalación y el bajo costo, sigue siendo muy popular.
A pesar de que el sistema de calefacción de Leningrado comenzó a introducirse hace muchos años, todavía se utiliza con éxito en la construcción de edificios de varios pisos. Este sistema tiene una característica principal: la simplicidad. Para construir un sistema de este tipo, es posible tener un mínimo de conocimientos y arreglárselas con una cantidad mínima de materiales que en los sistemas de dos tubos. Además, dicho sistema tiene la capacidad de controlar cada radiador del sistema.
Instalación del sistema
Una vez realizada la elección del sistema de calefacción, el paso más correcto será ponerse en contacto con la oficina de diseño. Teniendo un proyecto de trabajo y planos en mano, puede comprar y almacenar los materiales, dispositivos y componentes de monitoreo y control necesarios.
La instalación comienza con la elección del lugar para instalar la caldera de calefacción. Si durante el funcionamiento de la caldera se liberan productos de combustión, la solución óptima sería construir una sala de calderas separada. La sala de calderas se puede colocar en el sótano, siempre que haya buena ventilación y aislamiento acústico.
La caldera en sí está instalada a una distancia tal de las paredes que siempre es fácilmente accesible para su mantenimiento.
El revestimiento del suelo y las paredes cercanas a la caldera de calefacción debe estar fabricado con materiales resistentes al fuego. Se instala un sistema de chimenea desde la caldera a la calle.
Según proyecto se realizarán los siguientes pasos para la instalación del sistema de calefacción:
- Instalación de una bomba de circulación;
- Unidad colectora de distribución;
- Instrumentos de medición;
- Dispositivos de ajuste manual o automático.
Después de completar la instalación de la caldera, se procede a trabajar en la instalación de las tuberías principales, según el esquema de calefacción seleccionado, hasta los lugares donde se instalarán los radiadores. En edificios residenciales, será necesario realizar pasajes para tuberías en las paredes y tabiques. Según el material seleccionado, las tuberías se conectan entre sí mediante elementos previamente preparados.
Los trabajos de instalación se completan con la instalación de radiadores. Normalmente, se cumplen las siguientes condiciones durante la instalación:
- Distancia desde el suelo – 12 cm;
- Distancia a las paredes – hasta 5 cm.
En las tuberías de entrada y salida de los radiadores se instalan válvulas de cierre, sensores de temperatura y otros elementos de ajuste.
El trabajo de instalación finaliza con una prueba de presión de todo el sistema.
Conexión de caldera
Conexión de la caldera instalada al sistema de calefacción según el siguiente esquema:
- El sistema de tuberías tendido por toda la casa está conectado a los terminales de la caldera.
- Como regla general, en las juntas se instalan válvulas de cierre que cortan el sistema general.
- Para operar aparatos eléctricos, se conectan cables y un circuito de tierra.
- Instalación de válvulas de seguridad, termostatos y otros dispositivos (instalados antes de instalar válvulas de cierre).
- Para calderas de calefacción de gas: conexión al gasoducto.
- Llenar el sistema de calefacción con agua.
- Prueba de presión del sistema con alta presión. Al mismo tiempo, se identifican y eliminan las fugas en el sistema.
- Aliviar la presión en las tuberías hasta el nivel de funcionamiento.
¡Importante! Al poner en marcha una caldera de gas por primera vez, se requiere la presencia de un representante de la empresa de gas.
El mercado de materiales de construcción modernos ofrece una gran selección de tuberías de diversos materiales para la instalación de un sistema de calefacción.
Por supuesto, si tiene suficientes habilidades de soldadura, puede optar por los tubos de acero habituales. Pero ¿por qué condenarse de antemano a reparaciones garantizadas del sistema debido al hecho de que las tuberías serán susceptibles a la corrosión?
Si se desea utilizar tuberías de cobre o de acero inoxidable, se puede aprobar solo si el propietario no tiene recursos financieros limitados y no teme ciertas dificultades de instalación. Estas tuberías son las más caras, pero no temen la alta presión ni las altas temperaturas.
La opción más económica son las tuberías de polipropileno. Pero hay que tener en cuenta que los puntos de conexión con los racores se realizan mediante soldadura y si el calentamiento de la conexión es insuficiente, este lugar seguramente tendrá fugas. Y si se sobrecalienta, la sección interna puede superponerse con material fundido.
Recientemente, las tuberías de polietileno o metal-plástico se han vuelto muy populares. La instalación es bastante sencilla, siempre que las juntas se realicen mediante racores prensados. Se pueden colocar debajo de pisos vertidos cuando se instala un sistema de "piso cálido".
Con una gran selección de radiadores modernos, al menos no es racional optar por los tradicionales de hierro fundido (). Debido a su baja conductividad térmica, han perdido su antigua popularidad.
Radiadores de aluminio
Además de una alta transferencia de calor, los radiadores de aluminio son muy ligeros.
Debido a que tienen una variedad de distancias entre centros (350-500 mm), la instalación de un sistema de calefacción se facilita enormemente. Los radiadores de aluminio tienen una serie de ventajas que los distinguen de otros dispositivos de calefacción:
- Alta transferencia de calor;
- Bajo peso de la estructura;
- Alta presión de trabajo (18 atm.);
- Bonito diseño.
Radiadores bimetálicos
Los sistemas de este tipo combinan las ventajas tanto de los seccionales (de aleaciones de aluminio) como de los tubulares (de acero):
- Mayor fuerza (hasta 40 atmósferas);
- Larga vida útil (hasta 20 años);
- Bonito diseño;
- Alto nivel de transferencia de calor.
Radiadores de paneles de acero
La principal ventaja de los radiadores de acero es su rápida respuesta a los cambios de temperatura del refrigerante.
Se calientan instantáneamente y además se enfrían rápidamente. Estas propiedades afectan significativamente el ahorro de energía.
La gran superficie de los paneles de acero estampado tiene un efecto positivo en una alta transferencia de calor y la presencia de una superficie nervada aumenta el área del dispositivo de calentamiento. Estas cualidades aumentan el confort y la eficiencia de la calefacción.
Selección por potencia y métodos de conexión de radiadores.
Finalmente se ha tomado la decisión de sustituir completamente el sistema de calefacción. Se han seleccionado los elementos principales del sistema, la única pregunta que queda por resolver es: ¿cuánta potencia pueden producir los propios radiadores?
Es este indicador el más importante para determinar las propiedades del sistema de calefacción.
Tomemos, por ejemplo, una habitación con una superficie de 10 m² con una altura de techo de 3 m, el volumen de la habitación es correspondientemente 10x3 = 30 m³.
Pero este indicador no describe completamente las características del radiador. Por las normas se sabe que para calentar 1 m³ de una habitación se necesita un radiador de calefacción con una potencia de salida de al menos 40 vatios.
El resultado es: 30x40 = 1200 W.
Para el seguro, puede agregar entre un 15 y un 20%. Ésta es exactamente la cantidad de calor necesaria para calentar una habitación así. Como ves, los cálculos son bastante sencillos y puedes hacerlos tú mismo antes de acudir a la tienda.
Cuando calculamos la potencia del radiador, queda por elegir el método para conectarlo a la línea principal, lo cual se realiza de varias maneras, como en la figura:
La conexión lateral de las baterías de calefacción se utiliza cuando se instala en elevadores. Si las tuberías principales se colocan debajo del revestimiento del piso o al nivel del piso, en diagonal.
La figura muestra que estos dos métodos de conexión permiten utilizar toda la superficie de la batería de la forma más productiva posible.
El método de conexión más versátil también encuentra sus partidarios. La figura muestra que con esta dirección del agua caliente es imposible calentar eficazmente todo el espacio del radiador.
Errores durante la instalación
Las deficiencias y errores en el trabajo de instalación no son infrecuentes. Su descripción es un tema para un artículo aparte, pero se pueden identificar los más comunes:
- Selección incorrecta de fuente de calor;
- Cualquier defecto en el circuito de la caldera;
- Sistema de calefacción seleccionado incorrectamente;
- Actitud negligente de los instaladores.
Elegir una caldera con potencia insuficiente es el error más común.
El deseo de ahorrar en el costo de la caldera, pero al mismo tiempo alimentar no solo el sistema de calefacción, sino también organizar el suministro de agua caliente, conducirá al hecho de que el generador de calor no podrá proporcionar a la casa suficiente calor.
Todos los elementos y dispositivos de las tuberías de la caldera deben instalarse de acuerdo con sus propiedades funcionales. Por ejemplo, se recomienda insertar la bomba específicamente en las tuberías de retorno y no olvidar tener en cuenta la posición horizontal del eje de la bomba.
Si el sistema de calefacción se selecciona incorrectamente, existe el riesgo de modificaciones adicionales. Por lo tanto, si "cuelga" más de cinco radiadores en un sistema monotubo, la mayoría de las veces el resto no se calentará en absoluto.
Los ejemplos de deficiencias en la instalación por parte de usted mismo incluyen pendientes mal colocadas, conexiones no soldadas o la instalación de válvulas de cierre seleccionadas incorrectamente.
Por ejemplo, si confunde las ubicaciones de instalación de las válvulas en las tuberías frente a la entrada (grifo normal) y en la salida del radiador (grifo de control del suministro de agua). También sucede que la instalación de tuberías en el piso se realiza sin aislamiento obligatorio, para que el agua no se enfríe en el camino hacia el radiador. Tuve que cambiar el sistema de calefacción en la casa de campo: viejos radiadores de hierro fundido y una caldera soviética, para las cuales no se podían encontrar repuestos ni siquiera durante el día con fuego. Pero cuando descubrimos el coste de los servicios de sustitución y modernización de las comunicaciones térmicas, quedamos en gran shock. Al final decidimos hacerlo todo nosotros mismos, aunque no tan rápido, pero puedes ahorrar un buen dinero. Afortunadamente encontramos este artículo, donde se describen con todo detalle y con ejemplos todas las etapas de la obra, con multitud de fotografías explicándola. Me gustó especialmente la sección "Errores durante la edición": aprendimos muchas cosas útiles de la categoría "qué no hacer", de lo contrario habríamos gastado más tiempo, nervios y dinero en rehacerlo.
Gracias al autor por el artículo detallado. Puede utilizarse de forma segura como guía científica al instalar de forma independiente un sistema de calefacción en su hogar. Gracias también por las muchas recomendaciones. Ayudarán, especialmente a los principiantes. Y por mi parte añadiré que, en mi opinión, la opción más óptima entre las propuestas es instalar una caldera de gas. Después de todo, juzgue usted mismo: es relativamente barato, familiar y práctico. Sin embargo, el autor o cualquier otra persona puede no estar de acuerdo conmigo. Estaré atento a las opiniones de otras personas sobre esto.
Hace dos años acabamos de instalar calefacción en la casa. Para no depender de la estufa, de lo contrario estos humos y humos se vuelven aburridos, para ser honesto. Nuestros especialistas y yo instalamos calentamiento de agua. Bastante práctico y el poder no se pierde ni se disipa. El agua simplemente se calienta mediante la caldera y se distribuye a través de tuberías que se encuentran alrededor de la casa, como por ejemplo una batería. Y ya están calentando la casa. A nosotros personalmente, este método nos pareció el más sencillo y óptimo.
Surgió la pregunta sobre cómo reemplazar la calefacción en una casa privada, por lo que decidimos tirar las baterías y la caldera soviéticas y reemplazarlas por unas nuevas. Los precios son, por supuesto, terribles, los precios son terribles. Entonces comencé a buscar en Internet cómo hacer todo correctamente, afortunadamente me encontré con ustedes y recibí información sobre la instalación y montaje del sistema. Todo está explicado en detalle y fue fácil de entender. Después de leerlo, me resultó más rentable hacerlo yo mismo que pagarle 10 veces más a un tipo inteligente que puede hacer lo mismo que yo.
