Como organizar o aquecimento de uma casa particular com suas próprias mãos: esquemas para organizar um sistema de aquecimento autônomo

Os proprietários de casas particulares sabem com certeza que um sistema de aquecimento autônomo é muito mais econômico e mais eficiente do que um sistema centralizado. Muitos proprietários confiam na solução da questão do aquecimento de casas a especialistas que realizam cálculos, projetam e supervisionam o arranjo de fornecimento de calor.

No entanto, também existem mestres que decidem equipar o aquecimento de uma casa particular com as próprias mãos, para não pagar a mais pelos serviços de especialistas. Mas isso não é uma pequena economia do orçamento familiar, concorda?

Antes de prosseguir com os cálculos e o design, é necessário determinar a versão ideal do sistema e seus componentes. Ajudaremos você a resolver esses problemas.

O artigo fornece uma visão geral detalhada de possíveis soluções de engenharia para uma casa particular, descreve os prós e contras de cada esquema, os princípios de seu trabalho e as nuances da instalação.

Sistema de aquecimento: o que são

Existem muitas soluções de engenharia para aquecer uma casa. Existem três tipos principais de sistemas de aquecimento.

Sistema de aquecimento com líquido de refrigeração

A maneira mais comum em nosso país para aquecer sua casa. Assume a presença de um loop fechado no qual circula fluido de transferência de calor.

Como o último, a água é usada com mais frequência, mas pode haver vários anticongelantes, que são distinguidos favoravelmente por uma baixa temperatura de congelamento. Para aquecer o líquido de refrigeração, uma caldeira de qualquer tipo adequado é instalada no sistema.

O líquido de refrigeração aquecido é canalizado para as salas onde entra nos radiadores. Esses dispositivos foram projetados para transferir calor para o ar. Nas baterias, o líquido de arrefecimento esfria, após o qual passa pelos tubos até a caldeira, onde é novamente aquecido.

Esse ciclo é repetido muitas vezes. Os termostatos podem ser usados ​​para regular o sistema, o que permite manter automaticamente a temperatura definida ou torneiras. Nesse caso, a regulação manual é realizada.

O aquecimento usando um líquido de refrigeração é um sistema bastante simples de projetar e executar. Se necessário, você pode montá-lo. Mas, ao mesmo tempo, é certamente aconselhável mostrar o projeto a especialistas, a fim de evitar erros que possam reduzir significativamente a eficácia do sistema.

Os sistemas de aquecimento com um líquido de arrefecimento líquido são sempre feitos na forma de um circuito fechado, dentro do qual um fluido aquecido se move

Entre as vantagens estão a longa vida útil da estrutura, desde que uma instalação competente tenha sido feita e não haja violações na operação.

O sistema funciona silenciosamente, extremamente fácil de reparar e manter. É importante que, com um projeto executado corretamente em todas as salas aquecidas, seja possível manter a temperatura desejada.

O sistema é eficiente e economiza energia. A intensidade energética do refrigerante é cerca de 4000 vezes maior que a do ar. Isso permite que você aqueça o ar interno de maneira relativamente rápida a uma temperatura confortável.

Um sistema de aquecimento deste tipo é composto por vários elementos, sendo os principais o gasoduto, caldeira e radiadores (+)

Das deficiências, é importante notar que esse aquecimento pode ser instalado apenas durante a construção ou grandes reparos da casa. Se a água for usada como transportador de calor, deve-se levar em consideração que a temperatura de congelamento é bastante alta. O que pode ameaçar danificar os tubos quando o sistema congela.

Além disso, a presença de ar em tubulações com água provoca rápida corrosão dos elementos estruturais.

Aquecimento de ar

O líquido de refrigeração, neste caso, é ar aquecido. É aquecido por um aquecedor de água ou vapor instalado no edifício, bem como um aquecedor elétrico ou de ar quente. Após o tratamento térmico, o meio gasoso preparado entra na sala.

De acordo com o princípio de operação, os esquemas de aquecimento de ar são divididos em dois tipos:

• combinado com ventilação;
• recirculando.

A primeira opção envolve uma mistura parcial de uma porção fresca de ar capturado na rua e um volume igual de emissão de massa de gás de exaustão e ar.

Na segunda modalidade, todo o fluxo de ar que circula pela sala é capturado e enviado ao aquecedor de ar para processamento. Então ele volta na íntegra. É claro que, para indicadores sanitários, o primeiro esquema é o preferido.

Você pode aquecer a casa sem o líquido de arrefecimento usual para todos. O aquecimento do ar envolve o aquecimento das massas de ar e o fornecimento direto a salas aquecidas (+)

Aquecido a 55-60 ° C, o ar entra nos dutos, através dos quais é descarregado nas salas. Aqui é distribuído da maneira mais uniforme possível. Após o resfriamento, as massas de ar são reduzidas, onde passam pelas aberturas fechadas pela grade para o duto de retorno, através do qual retornam ao aquecedor. O ciclo é repetido várias vezes.

Esse sistema de aquecimento é regulado apenas por meio de automação, o que torna a temperatura nos quartos extremamente confortável.

O aquecimento do ar é o mais seguro possível, pois a automação monitora todos os parâmetros do sistema e, quando surgem problemas, bloqueia seus elementos. Além disso, o design não contém tubos cheios de líquido quente que, em circunstâncias adversas, podem estourar ou vazar.

Nos circuitos de aquecimento do ar, não há radiadores familiares para as pessoas comuns, o que, juntamente com a falta de tubos, afeta significativamente o custo de construção do sistema. Não há válvulas de vapor e tipos de válvulas de corte para aquecimento de água.

Com o dispositivo do circuito combinado com a ventilação, a questão da atualização da composição da massa de ar também é razoavelmente resolvida.

O prazo de operação, sujeito a procedimentos competentes instalação de aquecimento de aré de cerca de 20 anos. As vantagens incluem o apelo externo do aquecimento do ar. Plexos de tubos, necessários para estruturas com líquido de refrigeração, estão ausentes neste caso.

O aquecedor de ar pode funcionar com gás ou outro tipo de combustível. O tipo de queimador do dispositivo pode ser atmosférico ou ventilador (+)

Das desvantagens, vale ressaltar possíveis problemas com a composição do ar. O sistema extrai massas de ar poluído da rua, o que requer a instalação de filtros. Eles precisam ser alterados com bastante frequência.

Além disso, é aconselhável usar umidificadoresporque as massas aquecidas são frequentemente excedidas. Se alguma substância tóxica, como monóxido de carbono, entra no sistema, ela se espalha muito rapidamente por toda a casa.

Sistemas de aquecimento elétrico

Para equipar o aquecimento autônomo de uma casa particular, muitas vezes são usados ​​sistemas movidos a eletricidade. Existem vários tipos deles, considere dois dos mais populares.

Convectores elétricos são aquecedores compactos que podem ser instalados dentro de uma sala aquecida. Dependendo da potência do dispositivo, ele pode ser um ou mais.

O princípio de operação de diferentes tipos de convectores elétricos é semelhante. O ar frio através da grade entra no dispositivo, onde é aquecido por meio de um aquecedor elétrico.

Devido à convecção natural ou aos esforços do ventilador, as massas de ar aquecido aumentam, misturam-se com o ar da sala e aquecem-no. A temperatura na sala aumenta. O ar resfriado cai, entra no dispositivo novamente e o ciclo se repete.

O uso de convectores elétricos é a maneira mais simples de aquecer instalações residenciais. Mas, ao mesmo tempo, dado o custo da eletricidade, muito caro

O aquecimento elétrico pode ser realizado usando radiação infravermelha. Uma fina película IR flexível é montada no teto ou no chão e é um tipo de dispositivo de aquecimento que aquece o ar da sala a uma temperatura confortável.

O sistema opera da seguinte maneira. Quando uma corrente elétrica é aplicada ao filme, os elementos de carbono esquentam e começam a emitir ondas infravermelhas em uma faixa segura para os seres humanos.

Essas ondas começam a se mover para o primeiro objeto grande que encontram. Pode ser um piso, móveis ou algo assim. Os itens acumulam ondas de infravermelho, aquecem e emitem calor para o ar. O aquecimento é muito rápido.

Ao mesmo tempo, a distribuição de calor é mais favorável para uma pessoa: na parte inferior da sala está o ar mais quente, na parte superior - um pouco mais frio.

Os médicos confirmam que aquecimento infravermelho semelhante aos raios do sol e é considerado o mais favorável para os seres humanos. Apesar da diferença significativa no princípio do aquecimento, ambos os tipos de sistemas têm vantagens semelhantes. Primeiro de tudo, este é o custo mínimo de construção.

Tarifas não muito atraentes das empresas de varejo de energia não impedem quem deseja obter aquecimento elétrico. A automação é usada para controlar o equipamento, o que permite configurar o sistema para o modo de maior eficiência energética.

O filme de aquecimento por infravermelho pode ser colocado no chão ou no teto. De qualquer forma, aquecerá a sala de maneira eficaz e segura (+)

A eletricidade é muito conveniente de usar. Não há necessidade de usar combustível, o que elimina o problema de armazenamento e compra.

Além disso, caldeiras a combustível sólido, por exemplo, são consideradas muito "sujas" porque fuligem e cinzas são formadas durante sua operação. O equipamento elétrico não apresenta esses problemas. É completamente seguro, não faz barulho e não produz emissões tóxicas.

Os sistemas elétricos são geralmente muito compactos. Os dispositivos usados ​​neles podem ter um design muito diferente.Tais sistemas são duráveis ​​e requerem apenas manutenção regular.

Sua principal desvantagem é a operação cara, devido ao alto custo da eletricidade. Apesar da relação custo-benefício dos sistemas, as contas de eletricidade são geralmente impressionantes.

Variedades de sistema de transferência de calor líquido

Como mostra a prática, na maioria das vezes para o arranjo de aquecimento autônomo, um sistema com um líquido de refrigeração é escolhido, então vamos falar sobre suas variedades. Esse sistema é implementado como um dos dois esquemas possíveis.

O esquema mais simples é um tubo único

É um circuito fechado anular, dentro do qual os radiadores de aquecimento são instalados em série. O líquido de refrigeração entra no primeiro deles, depois no próximo, e assim por diante, até retornar à caldeira. Este é um esquema extremamente simples, no entanto, longe de ser o mais eficaz.

A principal desvantagem sistema de aquecimento de tubo único consiste em resfriar o líquido de arrefecimento nas “aproximações” das baterias distantes da caldeira.

O diagrama de fiação de um tubo assume um arranjo seqüencial de baterias. O sistema é muito simples, mas tem limitações de uso (+)

O líquido sai do trocador de calor da caldeira a uma temperatura de cerca de 75 ° C. Chega o mesmo no primeiro radiador, no segundo é um pouco mais frio e depois liga. Se a duração do oleoduto for pequena e houver poucos radiadores, isso não será assustador.

Mas se houver muitas baterias, estas conterão um líquido de refrigeração aquecido a 45-50 ° C. O que não é absolutamente suficiente para o aquecimento normal do ambiente

Pode haver duas maneiras de remediar a situação. O primeiro é aumentar a temperatura do líquido de refrigeração ou adicionar as seções aos últimos radiadores da corrente para aumentar a transferência de calor. Ambas as opções exigirão investimentos adicionais em dinheiro, mas não garantem um resultado.

Outra maneira de lidar com o problema é instalar uma bomba de circulação. Isso realmente aumentará a eficiência de um sistema de tubo único, mas também tornará volátil e mais caro operar.

Esquema Avançado - Dois Canos

A principal diferença do primeiro esquema é que o líquido de arrefecimento de cada um dos radiadores é entregue quase simultaneamente. Um tubo de suprimento é usado para entregá-lo ao dispositivo, um tubo chamado tubo de retorno é usado para coletá-lo e descarregá-lo.

O líquido de arrefecimento para as baterias pode ser fornecido pelo coletor ou esquema de tee. No primeiro caso, cada um dos dispositivos possui seu próprio feed com retorno. Os tubos são colocados a partir do coletor na forma de "raios", daí o segundo nome é "radiação".

Na versão em T, os dispositivos são conectados em série ao suprimento e retorno usando, a montagem é feita usando conectores com três bocais.

O esquema de dois tubos para a disposição do sistema de aquecimento pressupõe que um tubo de suprimento e um tubo de descarga, tubo de retorno (+) sejam instalados em cada bateria

O coletor envolve a instalação de válvulas em cada saída da bateria, o que possibilita desconectá-la, se necessário. Trabalho circuito de aquecimento do feixe Baseia-se na circulação forçada do líquido, porque existem muitos obstáculos hidráulicos nos numerosos anéis para o movimento natural do líquido de refrigeração.

As variedades de Tee podem funcionar devido à gravidade natural e à inclusão de uma bomba de circulação no sistema. Bombeia o líquido de refrigeração, portanto, ao organizar os anéis de aquecimento, não é necessário observar a inclinação e instalar o tubo de suprimento abaixo dos dispositivos de aquecimento.

Principal vantagem circuito de tubo duplo - garantir o aquecimento uniforme de todas as baterias no edifício, não importa quantas existam. Mas, ao mesmo tempo, serão necessários muito mais tubos e outros elementos para sua instalação, respectivamente, custando mais. Essa é a principal desvantagem do sistema de dois tubos.

Sistema de circulação por gravidade

O líquido de refrigeração dentro do circuito de aquecimento deve se mover. Isso pode ocorrer através da circulação natural. Surge devido à diferença de densidades existentes em um líquido de arrefecimento frio e aquecido.

O líquido aquecido tem uma densidade mais baixa, portanto, começa a subir espontaneamente da caldeira ao longo do riser, de onde é enviado para as tubulações de descarga e depois para os radiadores. A densidade do líquido de arrefecimento aumenta, o que o torna mais pesado.

A eficiência do sistema com a circulação natural do fluido de transferência de calor depende da diferença de temperatura, da altura do fluido de transferência de calor e de um ângulo de assentamento de tubulação bem escolhido (+)

Por esse motivo, ele cai abaixo, é coletado na tubulação de fiação reversa, através da qual entra na caldeira. Assim, enquanto a unidade estiver em operação, a circulação de refrigerante do tipo gravidade será implementada. No entanto, sua velocidade é relativamente pequena e pode variar.

Acima de tudo, isso depende de dois fatores:

1. Locais dos elementos do sistema. Os radiadores devem estar localizados muito acima da caldeira ou elevados até o teto e, melhor ainda, no sótão, o tirante principal, do qual as baterias tocam.
2. Diferenças de temperatura do líquido de refrigeração refrigerado e aquecido. Quanto maior, maior a velocidade do fluido. Por esse motivo, para evitar a perda de calor, o riser principal pode ser isolado com um material especial e a rejeição, pelo contrário, não é fechada por nada.

Entre as vantagens do esquema do sistema de aquecimento de uma casa particular com circulação natural, pode-se atribuir seu baixo custo e simplicidade no projeto, disposição e manutenção. Ao trabalhar, é absolutamente silencioso, não há vibração.

Desvantagens em circuitos com circulação natural bastante. Ele inicia lentamente, devido à baixa velocidade do líquido de refrigeração com uma pequena diferença de temperatura.

Um sistema projetado com competência com circulação natural de um líquido de refrigeração pode ser bastante complexo e cobrir não apenas um, mas também mais pisos (+)

Além disso, para a circulação normal de fluido no circuito, é necessário um tubo montado a partir de tubos de diâmetro relativamente grande. Tais sistemas são limitados em tamanho devido à baixa pressão natural na linha. O comprimento dessa estrutura não pode exceder 30 m na horizontal.

Circuito Forçado

O sistema está incluído bomba de circulação, induz o líquido de refrigeração a se mover a uma certa velocidade. A bomba está instalada em qualquer lugar da linha de aquecimento.

Mas para instalar a bomba na entrega, você só precisa comprar uma bomba de fabricantes confiáveis, pois ela terá que funcionar em condições adversas, embora todos os modelos de circulação atualmente fabricados sejam projetados para essa operação.

A potência da bomba é selecionada dependendo do comprimento da tubulação e pode ser diferente. Devido à circulação forçada, o circuito pode ter comprimentos diferentes, até muito longos. A velocidade do avanço do fluido de transferência de calor não depende da diferença de temperatura, o que torna possível implementar uma variedade de esquemas de engenharia.

Além disso, torna-se possível o uso de tubos de pequeno diâmetro, o que afeta favoravelmente a aparência de um sistema de aquecimento.

A inclusão de uma bomba de circulação no circuito possibilita a implementação de soluções de engenharia mais complexas e torna o sistema mais eficiente (+)

Das desvantagens aquecimento com circulação da bomba Vale a pena notar a volatilidade. Isso significa que, se não houver fonte de alimentação, o aquecimento não funcionará. Para locais onde blecautes são comuns, essa é uma desvantagem muito séria.

Além disso, a instalação da bomba exigirá custos adicionais para sua compra, instalação e operação subseqüente.

Os principais elementos do sistema de aquecimento

O conjunto de elementos incluídos no sistema de aquecimento com um líquido de refrigeração pode ser muito diferente. Tudo depende do tipo de circuito selecionado. No entanto, vários elementos básicos estão sempre presentes. Primeiro de tudo, esta é uma caldeira. A unidade gera calor, é transferida para o fluido de transferência de calor.

Pelo tipo de combustível usado, todas as caldeiras são divididas em:

1. Combustível sólido. Todos os tipos de combustível sólido são utilizados no trabalho: lenha, carvão, turfa, etc. À venda, você pode encontrar variedades desses dispositivos de pelotas e dispositivos de pirólise.
2. Gás. Eles trabalham com gás natural ou gás liquefeito.
3. Elétrico. Gere calor convertendo eletricidade.
4. Combustível líquido. O combustível usado é diesel, gasolina e materiais similares.
5. Combinado. Os dispositivos estão equipados com vários queimadores diferentes e podem funcionar com vários tipos de combustível.

Os mais práticos são considerados caldeiras combinadas. Eles ajudam a não ficar sem aquecimento em condições com interrupções no fornecimento do principal tipo de combustível. No entanto, o custo desses modelos é muito maior do que o dos modelos padrão.

O radiador do painel é um dos aparelhos de aquecimento mais confiáveis ​​e simples

Outro elemento obrigatório do sistema de aquecimento são os dispositivos de armazenamento de calor. Eles também podem ser diferentes.

Os seguintes tipos de radiadores são diferenciados:

• Painelrepresentando um painel de aço de uma peça de vários tamanhos.
• Lamelarconsistindo em várias placas, cuja espessura pode variar significativamente.
• Tubular. Eles são feitos na forma de coletores inferiores e superiores conectados por segmentos de tubo.
• Secional. Coletado das seções de aquecimento, cujo número pode ser qualquer.

E o último elemento obrigatório desse tipo de sistema de aquecimento é o gasoduto.

Para sua montagem, são utilizados tubos de metal ou plástico. Os primeiros são muito duráveis, mas sujeitos a corrosão e difíceis de instalar. Os segundos são muito simples de montar, não enferrujam, mas a resistência de diferentes tipos de plásticos pode variar significativamente. Portanto, é muito importante não cometer um erro na escolha de um material para uma tubulação de plástico.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Que método de aquecimento de uma casa particular é mais lucrativo:

Tudo sobre o esquema de aquecimento de um tubo:

O princípio de operação do aquecimento do ar:

O aquecimento autônomo pode ser equipado de várias maneiras. A escolha de uma solução será, sem dúvida, afetada pelas características climáticas da área onde a casa está localizada.

Não é aconselhável equipar um sistema caro com um líquido de refrigeração onde o inverno dura um a dois meses e a temperatura raramente cai abaixo de zero. Também é importante considerar os recursos do edifício e as capacidades financeiras. Se a decisão certa for tomada, a casa estará sempre quente.

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