Risolvendo il problema della fornitura di calore autonoma, gli sviluppatori privati nella maggior parte dei casi preferiscono il classico riscaldamento dell'acqua sotto forma di un sistema di riscaldamento a due tubi a casa. È adatto per il funzionamento in un clima difficile, consente di risparmiare energia se si installano apparecchiature per la regolazione automatica della temperatura nei locali.
Contenuto:
Principio di funzionamento
L'impianto di riscaldamento a radiatori ad acqua funziona come segue: il liquido di raffreddamento (acqua o antigelo) viene riscaldato nella caldaia ed entra nel circuito di alimentazione. Passando attraverso i radiatori, il liquido cede calore ai dispositivi di riscaldamento, si raffredda gradualmente e ritorna al caldaia. Il ciclo viene ripetuto molte volte e continuamente, grazie ai quali i radiatori riscaldano i locali a una temperatura confortevole.
Nella versione più semplice è montato un sistema monotubo - i radiatori sono collegati in serie a un circuito e il liquido di raffreddamento passa completamente attraverso tutti i dispositivi di riscaldamento a turno prima di tornare alla caldaia. Questa opzione è adatta solo per le piccole case, poiché ogni radiatore successivo si riscalda sempre meno - di conseguenza, anche il suo trasferimento di calore diminuisce.
Un sistema a due tubi è più complicato, ma molte volte più efficace. Il principio generale del suo lavoro è il seguente: i radiatori sono collegati in parallelo a due circuiti separati: alimentazione e ritorno.
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In fase di progettazione di un sistema di radiatori per riscaldamento autonomo, è importante scegliere il tipo di vaso di espansione - ciò influisce sulla funzionalità del sistema, sulle caratteristiche della sua disposizione e manutenzione, sulla scelta dei dispositivi di riscaldamento.
Un vaso di espansione è un attributo obbligatorio di un sistema di riscaldamento autonomo, che permette di compensare la dilatazione termica del liquido in un circuito chiuso. Senza questo elemento, quando il liquido di raffreddamento viene riscaldato, i tubi scoppierebbero a causa dell'aumento della pressione.
sistema aperto
In questo caso, il vaso di espansione è un contenitore che perde (solitamente con coperchio) che deve essere installato nella parte superiore del circuito. Molto spesso, l'elemento è montato nella soffitta della casa o sotto il soffitto. Poiché il liquido evapora gradualmente, è necessario controllarne regolarmente il livello e versarlo da un contenitore o da un rubinetto appositamente progettato. Con una mancanza di acqua nel sistema, il liquido di raffreddamento può surriscaldarsi e bollire.
Utilizzando un vaso di espansione aperto:
- rende impossibile l'uso dell'antigelo al posto dell'acqua, poiché quando evapora si liberano sostanze nocive per la salute
- limita la scelta dei radiatori di riscaldamento: non è consigliabile utilizzare quelli in acciaio, poiché l'ossigeno penetra liberamente nel liquido di raffreddamento, il che contribuisce alla rapida corrosione del metallo
sistema chiuso
Il vaso di espansione per impianto chiuso è un contenitore con all'interno una membrana elastica. Il liquido di raffreddamento si espande, provocando l'allungamento della membrana, mentre comprime l'aria nel resto del serbatoio sigillato. Quando il liquido si raffredda, la membrana riprende la sua forma.
Questo design compensa efficacemente un forte aumento o diminuzione della pressione nel circuito. Ciò previene guasti alle apparecchiature e ne prolunga la durata.
L'installazione di un vaso di espansione a membrana aumenta il costo dell'impianto di riscaldamento, ma lo rende più affidabile, conveniente ed efficiente. Un tale serbatoio può essere montato in qualsiasi luogo adatto, non richiede revisioni costanti, consente di scegliere qualsiasi tipo di radiatore e tipo di liquido di raffreddamento: acqua o antigelo. L'uso dell'antigelo consente di non aver paura del congelamento della tubazione se la caldaia smette di funzionare al gelo.
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In base al metodo di movimento del liquido all'interno del circuito di riscaldamento, si distinguono due tipi di sistemi a due tubi:
Caratteristiche di funzionamento
I sistemi a circolazione naturale (gravità) vengono utilizzati sempre meno. Il loro vantaggio è l'indipendenza energetica, l'assenza di sacche d'aria e la durata: non ci sono elementi e meccanismi soggetti a rapida usura. Allo stesso tempo, ci sono difficoltà con la progettazione, la selezione dell'angolo di inclinazione dei tubi e la loro sezione trasversale. Per garantire la massima velocità di movimento possibile del liquido di raffreddamento, la sezione trasversale della tubazione viene modificata mentre si allontana dalla caldaia.
La circolazione forzata è la scelta moderna, la pompa di circolazione consente di riscaldare in modo efficace e uniforme tutti i radiatori grazie all'elevata velocità del liquido di raffreddamento. Per lo stesso motivo, viene spesa un minimo di energia per riscaldare il liquido raffreddato: la differenza di temperatura nei circuiti di alimentazione e ritorno è piccola.
Inoltre, è più facile progettare e posare tubazioni - non è necessario calcolare e osservare rigorosamente l'angolo di inclinazione dei tubi durante l'installazione. Vengono utilizzati tubi di diametro inferiore rispetto ai sistemi a gravità e questo riduce i costi.
Gli svantaggi di un sistema di riscaldamento a circolazione forzata includono la dipendenza dall'elettricità, i costi di acquisto pompa e gli accessori necessari al suo funzionamento.
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La disposizione avviene:
Con una disposizione orizzontale, è importante prevedere l'installazione di gru Mayevsky su ciascuna batteria, poiché con un tale schema di connessione, spesso si formano sacche d'aria nella tubazione. La disposizione verticale contribuisce all'accumulo di aria nei punti superiori delle bretelle, quindi le sacche d'aria non interferiscono con il riscaldamento. Nell'installazione, la disposizione verticale è più costosa, poiché richiede più materiale.
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Quando si progetta uno schema di collegamento del radiatore in una disposizione orizzontale, è necessario scegliere tra il cablaggio superiore e inferiore. Colpisce:
- alla posizione del vaso di espansione
- sull'estetica dei locali
- sull'efficienza del sistema e la sua tendenza ad aerare
Cablaggio superiore
La tubazione di alimentazione è montata nella parte superiore della stanza, il circuito di ritorno è il più basso possibile, anche nel pavimento. Il dislivello aumenta la pressione, che è principalmente rilevante per un sistema a circolazione naturale.
Il vaso di espansione in questo caso deve essere montato il più in alto possibile - sotto il soffitto del piano superiore, nel soffitto o in soffitta. In quest'ultimo caso, non dobbiamo dimenticare l'isolamento del contenitore, altrimenti il liquido di raffreddamento si raffredderà ed evaporerà rapidamente.
I tubi del circuito di alimentazione, posti sotto il soffitto o sotto le finestre, non decorano l'interno, è necessario un gran numero di componenti per l'installazione della tubazione. Ma queste carenze sono compensate dall'assenza di congestione aerea.
Cablaggio inferiore
L'installazione di tubi di alimentazione e ritorno lungo il pavimento consente di nascondere il più possibile le comunicazioni. È consentito posare la tubazione all'interno delle pareti, nel pavimento, dietro il plinto, ma anche con i tubi aperti, l'impianto di riscaldamento si adatta bene all'interno.
Il cablaggio inferiore è perfettamente idoneo per impianti a circolazione forzata e vaso di espansione a membrana. In caso contrario, dovrai rimuovere ogni giorno i tappi dell'aria che impediscono il movimento del liquido di raffreddamento o installare un ingombrante sistema di linee dell'aria che aiuterà a rimuovere l'aria accumulata attraverso un vaso di espansione di tipo aperto.
Passando e traverso
Il cablaggio associato (inferiore e superiore) è chiamato tale opzione per il montaggio di circuiti, quando i radiatori sono collegati tramite curve direttamente alle tubazioni di mandata e ritorno.
Il cablaggio del fascio (inferiore) è diverso in quanto ogni dispositivo di riscaldamento è collegato ai collettori dei circuiti di alimentazione e ritorno. In questo caso, tutti i dispositivi di controllo del sistema sono posizionati sul nodo del collettore.
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Il trasferimento di calore dei dispositivi di riscaldamento dipende in gran parte dal principio del loro collegamento alla tubazione. I radiatori con attacco inferiore sono dotati di due ugelli per l'ingresso e l'uscita del liquido di raffreddamento, ma le batterie con attacco laterale hanno due coppie di fori per il montaggio della tubazione, quindi sono possibili opzioni.
- Collegamento diagonale bilaterale, alimentazione dall'alto. L'opzione migliore, poiché il liquido di raffreddamento passa lungo l'intera lunghezza del collettore e attraverso tutti i canali verticali. Il trasferimento di calore della batteria con questo collegamento viene considerato come un'unità
- Collegamento unilaterale, che dà dall'alto. Solitamente utilizzato quando si collega un radiatore a un montante verticale.L'efficienza è inferiore del 3-5%, poiché la parte della batteria più lontana dal riser si riscalda peggio
- Collegamento unilaterale, che dà dal basso. È anche praticato quando si collega un dispositivo di riscaldamento a un montante. Poiché il liquido di raffreddamento deve spostarsi dal basso verso l'alto, la parte più lontana del radiatore non si riscalda bene e il trasferimento di calore diminuisce di circa il 20%.
- Connessione bilaterale, entrambi gli eyeliner dal basso. La connessione "a sella" è scelta per la possibilità di nascondere i tubi nel pavimento o dietro il battiscopa. Ma l'efficienza della batteria scende del 10-15% rispetto a quella calcolata a causa del fatto che la parte superiore si riscalda in modo relativamente debole.
- Diagonale bilaterale, che dà dal basso. Con questa connessione, il liquido di raffreddamento riscaldato praticamente non entra nell'angolo inferiore del radiatore. L'efficienza della batteria è ridotta del 20% rispetto al riferimento.
Cosa scegliere?
Scegliendo l'opzione di un sistema di riscaldamento a due tubi, si basano su quale caldaia verrà utilizzata per riscaldare la casa. Se l'unità è non volatile (stufa, combustibile solido, caldaia a gas o diesel senza automazione che richiede alimentazione), l'impianto di riscaldamento deve essere appropriato: a circolazione naturale, disposizione orizzontale, cablaggio superiore e vaso di espansione aperto.
Per aumentare l'efficienza del suo funzionamento, è possibile prevedere l'installazione di una pompa di circolazione, ma in caso di interruzione di corrente, il liquido di raffreddamento continuerà a muoversi per gravità.
Una caldaia volatile consente di scegliere qualsiasi opzione, ma in pratica si preferisce un sistema con vaso di espansione a membrana, pompa di circolazione, disposizione orizzontale e cablaggio inferiore. Se la casa ha due o tre piani di una piccola area, è più conveniente utilizzare una disposizione verticale.
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Quando si sviluppa un progetto per un sistema di riscaldamento a due tubi, è importante eseguire un calcolo idraulico per determinare:
- quanto fluido ea quale velocità passa attraverso ciascun nodo
- come la modifica della modalità di funzionamento di ciascun dispositivo influisca sui parametri funzionali del sistema nel suo insieme
- quali caratteristiche prestazionali dei componenti saranno ottimali in termini di affidabilità e prezzo
- come distribuire correttamente l'energia termica tra le zone di riscaldamento e garantire un funzionamento stabile del sistema
Il calcolo idraulico si basa sui dati del calcolo termico della casa, poiché è necessario calcolare il tasso di ripristino delle dispersioni di calore per ogni stanza e selezionare dispositivi di riscaldamento di potenza adeguata. Vengono inoltre prese in considerazione le perdite di carico e di pressione dovute alla resistenza idrodinamica durante il movimento del liquido di raffreddamento.
Materiali e accessori
Il tipo e la quantità di materiali, componenti e apparecchiature per un sistema di riscaldamento a due tubi sono determinati in fase di progettazione.
Per installare un impianto di riscaldamento a due tubi è necessario acquistare:
- caldaia
- radiatori
- vaso di espansione
- tubi
- raccordo
- scappatelle
- prese d'aria
- valvola di emergenza
- pompa di circolazione (opzionale)
Criteri di scelta
La caldaia viene selezionata tenendo conto della disponibilità e del costo del carburante, della potenza stimata del sistema e dei requisiti per il livello di automazione. Le più popolari sono le caldaie a gas ea combustibile solido.
I radiatori in commercio sono costituiti da:
- ghisa
- alluminio
- diventare
- rame
- combinazioni di acciaio (tubo) e alluminio (alette)
Quando si sceglie un radiatore, prestare attenzione alle caratteristiche tecniche, alla durata e all'affidabilità del dispositivo, alla facilità di installazione, al design, al principio di connessione. Ad esempio, a causa dell'inerzia delle batterie in ghisa, non ha senso installare su di esse termostati per regolare il microclima. I radiatori in acciaio e bimetallici sono soggetti a corrosione e sono utilizzati al meglio come parte di sistemi di riscaldamento di tipo chiuso.
Per la posa della tubazione vengono utilizzati tubi:
- acciaio (realizzato in acciaio inossidabile normale o legato)
- rame
- polipropilenerinforzato con fibra di vetro o foglio di alluminio
- in polietilene reticolato
- metallo-plastica
Nella scelta, tenere conto della durabilità, della resistenza alla corrosione, dell'idoneità alla posa nascosta (sotto il massetto), del costo. L'installazione di tubi polimerici può essere eseguita in modo indipendente e la posa di una tubazione metallica richiede l'abilità di lavorare con una saldatrice (per il fissaggio di elementi in acciaio) o un dispositivo per la saldatura del rame. I raccordi devono corrispondere ai tubi.
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Il primo passo è installare la caldaia. In qualsiasi locale idoneo possono essere installate unità elettriche ea gas con camera di combustione chiusa, negli altri casi è necessario un locale caldaia.
Successivamente, viene montato il cablaggio dell'unità. Per un sistema di tipo chiuso a circolazione forzata sono necessari un vaso di espansione a membrana, un filtro grosso, un regolatore di pressione, una valvola di sfiato. La pompa di circolazione viene posizionata sul tubo di ritorno prima che entri nella caldaia: ciò riduce il carico di temperatura sugli elementi della pompa e ne prolunga la durata.
Il prossimo passo è installare i radiatori. - fissarli alle pareti mediante staffe standard, allineandoli in una linea. Alcuni tipi di batterie possono essere installati sul pavimento utilizzando elementi di fissaggio speciali.
Se le valvole di intercettazione vengono immediatamente installate sugli ugelli, la batteria può essere scollegata in qualsiasi momento per riparazioni o sostituzioni senza fermare la caldaia e scaricare il liquido di raffreddamento dal circuito. Tutte le batterie dovrebbero essere dotate di una presa d'aria: una gru Mayevsky.
Posa di condotte
Le tubazioni di alimentazione e ritorno del sistema con cablaggio inferiore sono montate su linee parallele. I tubi sono nascosti nel pavimento, nelle pareti o dietro il plinto. Quando si posa aperto, il tubo di scarico deve essere posizionato a una distanza tale dal pavimento da non interferire con la pulizia.
Nei punti in cui i tubi passano attraverso pareti e soffitti, vengono installati preliminarmente speciali "vetri". Il loro diametro dovrebbe superare leggermente la sezione esterna del tubo: è necessario uno spazio per l'espansione termica per evitare deformazioni e danni al circuito. Lo spazio vuoto è riempito con sigillante siliconico.
Avvio e bilanciamento
Dopo aver completato i lavori di installazione, chiudere tutte le valvole. Quindi l'acqua viene fornita al sistema, assicurandosi che il circuito di alimentazione si riempia lentamente. Il liquido dovrebbe spostare l'aria da tutti gli angoli.
Quando la sezione del circuito verso il primo radiatore è piena, aprire la sua valvola di alimentazione e il rubinetto Mayevsky. Un getto d'acqua dalla presa d'aria indica che la batteria è carica: il rubinetto Mayevsky è chiuso e la valvola di uscita del dispositivo di riscaldamento è aperta. Questa operazione viene eseguita con ogni radiatore a turno.
Dopo aver riempito il circuito e testato sotto pressione, il sistema è equilibrato. Speciali valvole di bilanciamento installate in diversi punti della tubazione consentono di regolare la portata del liquido di raffreddamento in modo che il riscaldamento delle batterie sia uniforme indipendentemente dalla distanza dalla caldaia.
Affinché un sistema di riscaldamento a due tubi sia economico e affidabile, è necessario avvicinarsi con attenzione allo sviluppo del progetto, alla scelta di materiali e attrezzature e al rispetto della tecnologia dei lavori di installazione.
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