Caratteristiche del dispositivo dell'impianto di riscaldamento a circolazione forzata

Tipi di circolazione forzata del termovettore in riscaldamento

L'uso di schemi di riscaldamento a circolazione forzata nelle case a due piani viene utilizzato a causa della lunghezza delle linee di sistema (oltre 30 m). Questo metodo viene eseguito utilizzando una pompa di circolazione che pompa il liquido del circuito.È montato all'ingresso del riscaldatore, dove la temperatura del liquido di raffreddamento è la più bassa.

Con un circuito chiuso, il grado di pressione che sviluppa la pompa non dipende dal numero di piani e dall'area dell'edificio. La velocità del flusso d'acqua aumenta, quindi, quando passa attraverso le tubazioni, il liquido di raffreddamento non si raffredda molto. Ciò contribuisce a una distribuzione più uniforme del calore in tutto il sistema e all'utilizzo del generatore di calore in modalità risparmio.

Il vaso di espansione può essere posizionato non solo nel punto più alto dell'impianto, ma anche vicino alla caldaia. Per perfezionare lo schema, i designer vi hanno introdotto un collettore accelerato. Ora, se si verifica un'interruzione di corrente e il successivo arresto della pompa, il sistema continuerà a funzionare in modalità convezione.

• con un tubo
• Due;
• collettore.

Ognuno può essere montato da solo o invitare specialisti.

Variante dello schema con un tubo

Le valvole di intercettazione sono anche montate all'ingresso della batteria, che serve a regolare la temperatura nella stanza, oltre che necessario quando si sostituiscono le apparecchiature. Una valvola di sfiato dell'aria è installata sulla parte superiore del radiatore.

Valvola della batteria

Per aumentare l'uniformità della distribuzione del calore, i radiatori sono installati lungo la linea di bypass. Se non si utilizza questo schema, sarà necessario selezionare batterie di capacità diverse, tenendo conto della perdita di vettore di calore, ovvero più lontano dalla caldaia, più sezioni.

L'uso di valvole di intercettazione è opzionale, ma senza di esse si riduce la manovrabilità dell'intero impianto di riscaldamento. Se necessario, non potrai disconnettere il secondo o il primo piano dalla rete per risparmiare carburante.

Per allontanarsi dalla distribuzione irregolare del vettore di calore, vengono utilizzati schemi con due tubi.

• senza uscita;
• passaggio;
• collettore.

Opzioni per schemi senza uscita e di passaggio

L'opzione associata semplifica il controllo del livello di calore, ma è necessario aumentare la lunghezza della tubazione.

Il circuito del collettore è riconosciuto come il più efficace, che consente di portare un tubo separato su ciascun radiatore. Il calore è distribuito uniformemente. C'è uno svantaggio: l'alto costo delle attrezzature, poiché aumenta la quantità di materiali di consumo.

Schema di riscaldamento orizzontale del collettore

Esistono anche opzioni verticali per l'alimentazione del vettore di calore, che si trovano con il cablaggio inferiore e superiore. Nel primo caso lo scarico con l'alimentazione di un termovettore passa attraverso i solai, nel secondo il montante sale dalla caldaia al sottotetto, dove vengono convogliate le tubazioni agli elementi riscaldanti.

Disposizione verticale

Le case a due piani possono avere una superficie molto diversa, che va da poche decine a centinaia di metri quadrati. Si differenziano inoltre per l'ubicazione delle stanze, la presenza di annessi e verande riscaldate, la posizione ai punti cardinali. Concentrandosi su questi e molti altri fattori, dovresti decidere sulla circolazione naturale o forzata del liquido di raffreddamento.

Uno schema semplice per la circolazione di un liquido di raffreddamento in una casa privata con un sistema di riscaldamento a circolazione naturale.

Gli schemi di riscaldamento con circolazione naturale del liquido di raffreddamento si distinguono per la loro semplicità. Qui, il liquido di raffreddamento si muove da solo attraverso i tubi, senza l'aiuto di una pompa di circolazione: sotto l'influenza del calore, sale, entra nei tubi, viene distribuito sui radiatori, si raffredda ed entra nel tubo di ritorno per tornare indietro alla caldaia. Cioè, il liquido di raffreddamento si muove per gravità, obbedendo alle leggi della fisica.

Schema di un sistema di riscaldamento a due tubi chiuso di una casa a due piani a circolazione forzata

• Riscaldamento più uniforme dell'intera famiglia;
• Sezioni orizzontali significativamente più lunghe (a seconda della potenza della pompa utilizzata, può raggiungere diverse centinaia di metri);
• Possibilità di collegamento più efficiente dei radiatori (ad esempio in diagonale);
• Possibilità di montare raccordi aggiuntivi e curve senza rischio di caduta di pressione al di sotto del limite minimo.

Pertanto, nelle moderne case a due piani, è meglio utilizzare sistemi di riscaldamento a circolazione forzata. È anche possibile installare un bypass, che ti aiuterà a scegliere tra circolazione forzata o naturale per selezionare l'opzione più ottimale. Facciamo una scelta verso sistemi coercitivi, in quanto più efficaci.

La circolazione forzata presenta un paio di svantaggi: questa è la necessità di acquistare una pompa di circolazione e l'aumento del livello di rumore associato al suo funzionamento.

Sistemi con induzione artificiale del movimento del liquido di raffreddamento

Gli schemi di un impianto di riscaldamento aperto con pompa implicano in ogni caso l'utilizzo di un apposito dispositivo. Questo permette di aumentare la velocità di movimento del liquido e di ridurre i tempi per riscaldare la casa. Il flusso del refrigerante in questo caso si muove a una velocità di circa 0,7 m/s, quindi il trasferimento di calore diventa più efficiente e tutte le sezioni del sistema di alimentazione del calore vengono riscaldate allo stesso modo.

Nel processo di installazione di un sistema di riscaldamento di tipo aperto con una pompa, è necessario considerare diverse caratteristiche:

• La presenza di una pompa di circolazione incorporata richiede il collegamento alla rete elettrica.Per un funzionamento ininterrotto durante un'interruzione di corrente di emergenza, si consiglia di installare la pompa sul bypass.
• L'apparecchiatura di pompaggio deve essere installata sul tubo di ritorno davanti all'ingresso della caldaia, ad una distanza da essa fino a 1,5 metri.
• La pompa si schianta contro la tubazione, tenendo conto della direzione del movimento del liquido di raffreddamento.

Informazione Generale

Momenti fondamentali

L'assenza di una pompa di circolazione e di elementi generalmente in movimento e di un circuito chiuso, in cui la quantità di sospensioni e sali minerali è finita, rende la vita utile di questo tipo di impianto di riscaldamento molto lunga. Quando si utilizzano tubi zincati o polimerici e radiatori bimetallici, almeno mezzo secolo.
La circolazione naturale del riscaldamento significa una caduta di pressione abbastanza piccola. Tubi e riscaldatori forniscono inevitabilmente una certa resistenza al movimento del liquido di raffreddamento. Ecco perché il raggio consigliato dell'impianto di riscaldamento a cui siamo interessati è stimato in circa 30 metri. Chiaramente, questo non significa che con un raggio di 32 metri l'acqua si congelerà: il confine è piuttosto arbitrario.
L'inerzia del sistema sarà abbastanza grande. Possono trascorrere diverse ore tra l'accensione o l'avviamento della caldaia e la stabilizzazione della temperatura in tutti i locali riscaldati. I motivi sono chiari: la caldaia dovrà riscaldare lo scambiatore di calore e solo allora l'acqua inizierà a circolare, e piuttosto lentamente.
Tutte le sezioni orizzontali delle tubazioni sono realizzate con una pendenza obbligatoria nella direzione del movimento dell'acqua. Garantirà il libero movimento dell'acqua di raffreddamento per gravità con una resistenza minima.

Ciò che non è meno importante: in questo caso, tutte le prese d'aria verranno espulse nel punto superiore dell'impianto di riscaldamento, dove è montato il vaso di espansione, sigillate, con uno sfiato dell'aria o aperte.

Tutta l'aria si raccoglierà in alto.

Autoregolazione

Il riscaldamento domestico a circolazione naturale è un sistema autoregolante. Più freddo è in casa, più velocemente circola il liquido di raffreddamento. Come funziona?

Il fatto è che la pressione di circolazione dipende da:

Dislivello tra la caldaia e il riscaldatore inferiore. Più bassa è la caldaia rispetto al radiatore inferiore, più velocemente l'acqua vi traboccherà per gravità. Il principio dei vasi comunicanti, ricordi? Questo parametro è stabile e invariato durante il funzionamento dell'impianto di riscaldamento.

Il diagramma mostra chiaramente il principio di funzionamento del riscaldamento.

Con un calo della temperatura del liquido di raffreddamento, la sua densità aumenta e inizia a spostare rapidamente l'acqua riscaldata dalla parte inferiore del circuito.

Tasso di circolazione

Oltre alla pressione, la velocità di circolazione del liquido di raffreddamento sarà determinata da una serie di altri fattori.

• Diametro del tubo di cablaggio. Minore è la sezione interna del tubo, maggiore sarà la resistenza che fornirà al movimento del fluido in esso contenuto. Ecco perché per il cablaggio in caso di circolazione naturale vengono presi tubi di diametro volutamente sovradimensionato - DN32 - DN40.
• Materiale del tubo. L'acciaio (soprattutto corroso e ricoperto di depositi) resiste al flusso diverse volte di più rispetto, ad esempio, a un tubo in polipropilene con la stessa sezione trasversale.
• Il numero e il raggio di sterzata. Pertanto, è meglio eseguire il cablaggio principale il più dritto possibile.
• La presenza, il numero e il tipo di valvole, le varie rondelle di ritegno e le transizioni del diametro del tubo.

Ogni valvola, ogni curva provoca una caduta di pressione.

È proprio per l'abbondanza di variabili che un calcolo accurato di un impianto di riscaldamento a circolazione naturale è estremamente raro e dà risultati molto approssimativi. In pratica, è sufficiente utilizzare le raccomandazioni già fornite.

Modi di circolazione dell'acqua negli impianti di riscaldamento

Il movimento del fluido lungo un circuito chiuso (contorni) può avvenire in modo naturale o forzato. L'acqua riscaldata dalla caldaia di riscaldamento si precipita alle batterie. Questa parte del circuito di riscaldamento è chiamata corsa in avanti (corrente). Una volta nelle batterie, il liquido di raffreddamento si raffredda e viene rimandato alla caldaia per il riscaldamento. Questo intervallo del percorso chiuso è chiamato inverso (corrente). Per accelerare la circolazione del liquido di raffreddamento lungo il circuito, vengono utilizzate speciali pompe di circolazione, tagliate nella tubazione sul "ritorno". Vengono prodotti modelli di caldaie per riscaldamento, il cui design prevede la presenza di tale pompa.

Circolazione naturale del liquido di raffreddamento

Con circolazione naturale, il movimento dell'acqua nel sistema avviene per gravità. Ciò è possibile a causa dell'effetto fisico che si verifica quando la densità dell'acqua cambia. L'acqua calda ha una densità inferiore. Il liquido che va in senso inverso ha un'alta densità, e quindi sposta facilmente l'acqua che si è già riscaldata nella caldaia. Il liquido di raffreddamento caldo risale il montante, quindi viene distribuito lungo linee orizzontali, disegnate con una leggera pendenza non superiore a 3-5 gradi.La presenza di una pendenza e permette il movimento del fluido attraverso i tubi per gravità.

Lo schema di riscaldamento, basato sulla circolazione naturale del liquido di raffreddamento, è il più semplice, e quindi di facile attuazione pratica. Inoltre, in questo caso, non sono richieste altre comunicazioni. Tuttavia, questa opzione è adatta solo per case private di una piccola area, poiché la lunghezza del circuito è limitata a 30 metri. Gli svantaggi includono la necessità di installare tubi di diametro maggiore e una bassa pressione nel sistema.

Circolazione forzata del liquido di raffreddamento

Nei sistemi di riscaldamento autonomi con circolazione forzata di acqua (liquido di raffreddamento) in un circuito chiuso, è obbligatoria una pompa di circolazione, che fornisce un flusso accelerato di acqua riscaldata alle batterie e acqua raffreddata al riscaldatore. Il movimento dell'acqua è possibile grazie alla differenza di pressione che si verifica tra il flusso diretto e inverso del liquido di raffreddamento.

Quando si installa questo sistema, non è necessario osservare la pendenza della tubazione. Questo è un vantaggio, ma uno svantaggio significativo risiede nella dipendenza energetica di un tale sistema di riscaldamento. Pertanto, in caso di interruzione di corrente in una casa privata, deve essere presente un generatore (mini-centrale) che garantisca il funzionamento dell'impianto di riscaldamento in caso di emergenza.

Uno schema con circolazione forzata dell'acqua come vettore di calore può essere utilizzato quando si installa il riscaldamento in una casa di qualsiasi dimensione. In questo caso viene scelta una pompa di adeguata potenza e ne viene assicurata l'alimentazione ininterrotta.

Impianto a due tubi con cablaggio dal basso

Successivamente, considereremo i sistemi a due tubi, che si distinguono per il fatto che forniscono una distribuzione uniforme del calore anche nelle famiglie più grandi con molte stanze. È il sistema a due tubi utilizzato per riscaldare edifici a più piani, in cui ci sono molti appartamenti e locali non residenziali: qui uno schema del genere funziona alla grande. Considereremo schemi per case private.

Impianto di riscaldamento a due tubi con cablaggio inferiore.

Un sistema di riscaldamento a due tubi è costituito da un tubo di mandata e di ritorno. I radiatori sono installati tra di loro: l'ingresso del radiatore è collegato al tubo di alimentazione e l'uscita al tubo di ritorno. Cosa dà?

• Distribuzione uniforme del calore in tutti i locali.
• Possibilità di controllare la temperatura ambiente spegnendo completamente o parzialmente i singoli radiatori.
• Possibilità di riscaldamento di case private multipiano.

Esistono due tipi principali di sistemi a due tubi: con cablaggio inferiore e superiore. Per cominciare, considereremo un sistema a due tubi con un cablaggio inferiore.

In molte abitazioni private viene utilizzato un cablaggio più basso, in quanto consente di rendere meno visibile il riscaldamento. I tubi di mandata e di ritorno corrono qui uno accanto all'altro, sotto i radiatori o anche nei pavimenti. L'aria viene rimossa attraverso speciali rubinetti Mayevsky. Gli schemi di riscaldamento in una casa privata in polipropilene spesso prevedono proprio un tale cablaggio.

Vantaggi e svantaggi di un sistema a due tubi con cablaggio inferiore

Quando si installa il riscaldamento con un cablaggio inferiore, possiamo nascondere i tubi nel pavimento.

Vediamo quali sono le caratteristiche positive dei sistemi a due tubi con cablaggio inferiore.

• La possibilità di mascherare i tubi.
• La possibilità di utilizzare radiatori con una connessione inferiore: questo semplifica in qualche modo l'installazione.
• Le perdite di calore sono ridotte al minimo.

La capacità di rendere almeno in parte meno visibile il riscaldamento attrae molte persone. Nel caso del cablaggio inferiore, otteniamo due tubi paralleli che corrono a filo pavimento. Se lo si desidera, possono essere portati sotto i pavimenti, prevedendo questa possibilità anche in fase di progettazione dell'impianto di riscaldamento e sviluppando un progetto per la costruzione di una casa privata.

Se si utilizzano radiatori con una connessione inferiore, diventa possibile nascondere quasi completamente tutti i tubi nei pavimenti: i radiatori sono collegati qui utilizzando nodi speciali.

Per quanto riguarda gli svantaggi, sono la necessità di una regolare rimozione manuale dell'aria e la necessità di utilizzare una pompa di circolazione.

Caratteristiche del montaggio di un sistema a due tubi con cablaggio inferiore

Elementi di fissaggio in plastica per tubi di riscaldamento di diversi diametri.

Per montare l'impianto di riscaldamento secondo questo schema, è necessario disporre i tubi di mandata e di ritorno intorno alla casa. Per questi scopi, sono in vendita speciali elementi di fissaggio in plastica. Se vengono utilizzati radiatori con attacco laterale, preleviamo un rubinetto dal tubo di alimentazione al foro laterale superiore e portiamo il liquido di raffreddamento attraverso il foro laterale inferiore, dirigendolo verso il tubo di ritorno. Mettiamo prese d'aria accanto a ciascun radiatore. La caldaia in questo schema è installata nel punto più basso.

Utilizza una connessione diagonale dei radiatori, che aumenta il loro trasferimento di calore. Il collegamento più basso dei radiatori riduce la produzione di calore.

Un tale schema viene spesso chiuso, utilizzando un vaso di espansione sigillato.La pressione nel sistema viene creata utilizzando una pompa di circolazione. Se è necessario riscaldare una casa privata a due piani, posiamo i tubi ai piani superiore e inferiore, dopodiché creiamo un collegamento parallelo di entrambi i piani alla caldaia di riscaldamento.

La differenza tra sistemi monotubo e bitubo

I sistemi di riscaldamento dell'acqua sono divisi in due tipi principali: monotubo e due tubi. Le differenze tra questi schemi risiedono nel metodo di collegamento delle batterie di trasferimento di calore alla rete principale.

La rete di riscaldamento monotubo è un circuito ad anello chiuso. La tubazione viene posata dall'unità di riscaldamento, i radiatori sono collegati ad essa in serie e riconducono alla caldaia.

Il riscaldamento con una linea è semplicemente montato e non ha un gran numero di componenti, quindi può risparmiare notevolmente sull'installazione.

I circuiti di riscaldamento a tubo singolo con movimento naturale del liquido di raffreddamento sono adatti solo con cablaggio superiore. Una caratteristica: negli schemi ci sono montanti della linea di alimentazione, ma non ci sono montanti per il ritorno

Il movimento del liquido di raffreddamento del riscaldamento a due tubi viene effettuato lungo due autostrade. Il primo serve a fornire il liquido di raffreddamento caldo dal dispositivo di riscaldamento ai circuiti di rilascio del calore, il secondo a scaricare l'acqua raffreddata alla caldaia.

Le batterie di riscaldamento sono collegate in parallelo: il liquido riscaldato entra in ciascuna di esse direttamente dal circuito di alimentazione, quindi ha quasi la stessa temperatura.

Nel radiatore, il liquido di raffreddamento emette energia e si raffredda nel circuito di uscita: il "ritorno". Un tale schema richiede il doppio del numero di raccordi, tubi e raccordi, tuttavia consente di organizzare strutture ramificate complesse e ridurre i costi di riscaldamento regolando individualmente i radiatori.

Il sistema a due tubi riscalda efficacemente grandi aree ed edifici multipiano. Nelle case di pochi piani (1-2 piani) con una superficie inferiore a 150 m², è più opportuno predisporre la fornitura di calore a un tubo sia dal punto di vista estetico che economico.

Lo schema a due tubi per il collegamento dei radiatori non è ampiamente utilizzato nella fornitura di calore individuale delle case private, poiché è più difficile da installare e mantenere. Inoltre, il doppio del numero di tubi sembra antiestetico

Caratteristiche del cablaggio monotubo

È abbastanza semplice installare tutti i dettagli del sistema all'interno della casa. In questo caso, inizia dal punto di approvvigionamento idrico e termina all'apparecchiatura di riscaldamento. La connessione diagonale è la più efficace, quindi viene scelta più spesso. Un vaso di espansione deve essere posizionato nell'edificio.

C'è anche un'opzione più semplice che è facile da implementare da solo. In questo caso, è necessario mettere la porta sulla rampa di scale. Questo isolerà i pavimenti l'uno dall'altro. Questa opzione è abbastanza efficace, anche se non molto estetica.

Consiglio! Prima del cablaggio, è necessario studiare vari schemi. Quindi sarà molto più facile decidere la scelta del sistema.

2 Requisiti per la disposizione e il funzionamento

Secondo le caratteristiche del design, i dispositivi a due tubi sono un po' più complicati e più costosi. Ma questo è giustificato da alcuni vantaggi che coprono le carenze della versione monotubo. L'acqua viene riscaldata a una temperatura uniforme e quindi fornita contemporaneamente a tutti gli apparecchi.A sua volta, il liquido di raffreddamento raffreddato viene restituito attraverso il tubo di ritorno e non passa attraverso il radiatore successivo.

Quando si equipaggia un sistema di riscaldamento aperto con una pompa e un vaso di espansione, è necessario evidenziare diverse regole e requisiti per il lavoro da svolgere. Sono i seguenti:

1. 1. In fase di installazione, l'installazione della caldaia deve essere fissata nel punto più basso della linea e il vaso di espansione nel punto più alto.
2. 2. Idealmente, la caldaia dovrebbe essere situata in soffitta. Durante il periodo freddo è necessario coibentare il serbatoio e il montante di mandata.
3. 3. Durante la posa dell'autostrada, è necessario evitare un numero elevato di curve, elementi di collegamento e sagomati.
4. 4. Nei sistemi gravitazionali, la circolazione del liquido di raffreddamento viene effettuata a bassa velocità, non più di 0,1-0,3 m al secondo. Per questo motivo, è necessario riscaldare l'acqua gradualmente, evitando l'ebollizione. In caso contrario, la durata dei tubi sarà notevolmente ridotta.
5. 5. Se l'impianto di riscaldamento non è in funzione durante la stagione fredda, è meglio scaricare il liquido di raffreddamento. Questo approccio eviterà danni prematuri a tubi, radiatori e caldaia.
6. 6. Il volume del liquido di raffreddamento nel vaso di espansione deve essere monitorato e ripristinato quando il liquido è esaurito. In caso contrario, aumenterà il rischio di sacche d'aria, il che ridurrà l'efficienza dei radiatori.
7. 7. L'opzione migliore per un liquido di raffreddamento è l'acqua. Il fatto è che l'antigelo contiene sostanze tossiche nella sua composizione e, quando interagiscono con l'atmosfera, possono danneggiare la salute umana. Questo tipo di liquido può essere utilizzato quando non è possibile scaricare il liquido di raffreddamento durante il periodo freddo.

Gli attuali standard di progettazione sono regolati dal numero SNiP 2.04.01-85. Nei circuiti con circolazione gravitazionale del liquido, il diametro della sezione del tubo è significativamente maggiore rispetto ai sistemi con pompa.

Circolazione per gravità

Nei sistemi in cui il liquido di raffreddamento circola naturalmente, non ci sono meccanismi per favorire il movimento del fluido. Il processo viene eseguito a causa dell'espansione del liquido di raffreddamento riscaldato. Affinché questo tipo di schema funzioni in modo efficace, è installato un montante accelerante con un'altezza di 3,5 metri o più.

Il principale nell'impianto di riscaldamento con circolazione naturale del liquido ha alcuni limiti di lunghezza, in particolare non deve superare i 30 metri. Pertanto, tale fornitura di calore può essere utilizzata in piccoli edifici, in questo caso le case sono considerate l'opzione migliore, la cui superficie non supera i 60 m2. Anche l'altezza della casa e il numero di piani sono di grande importanza quando si installa un montante accelerante. Un altro fattore dovrebbe essere preso in considerazione, in un sistema di riscaldamento del tipo a circolazione naturale, il liquido di raffreddamento deve essere riscaldato a una certa temperatura; in modalità a bassa temperatura, non viene creata la pressione richiesta.

Lo schema con il movimento gravitazionale di un fluido ha alcune possibilità:

• Combinazione con sistemi di riscaldamento a pavimento. In questo caso è installata una pompa di circolazione sul circuito idraulico che porta agli elementi riscaldanti. Il resto dell'operazione si svolge nella modalità consueta, senza fermarsi anche in assenza di alimentazione.
• Lavoro caldaia. Il dispositivo è installato nella parte superiore dell'impianto, ma ad un livello inferiore rispetto al vaso di espansione.In alcuni casi, sulla caldaia è installata una pompa in modo che funzioni senza intoppi. Tuttavia, va inteso che in una situazione del genere il sistema diventa forzato, il che rende necessaria l'installazione di una valvola di ritegno per impedire il ricircolo del fluido.

Informazione Generale

Momenti fondamentali

L'assenza di una pompa di circolazione e di elementi generalmente in movimento e di un circuito chiuso, in cui la quantità di sospensioni e sali minerali è finita, rende la vita utile di questo tipo di impianto di riscaldamento molto lunga. Quando si utilizzano tubi zincati o polimerici e radiatori bimetallici, almeno mezzo secolo.
La circolazione naturale del riscaldamento significa una caduta di pressione abbastanza piccola. Tubi e riscaldatori forniscono inevitabilmente una certa resistenza al movimento del liquido di raffreddamento. Ecco perché il raggio consigliato dell'impianto di riscaldamento a cui siamo interessati è stimato in circa 30 metri. Chiaramente, questo non significa che con un raggio di 32 metri l'acqua si congelerà: il confine è piuttosto arbitrario.
L'inerzia del sistema sarà abbastanza grande. Possono trascorrere diverse ore tra l'accensione o l'avviamento della caldaia e la stabilizzazione della temperatura in tutti i locali riscaldati. I motivi sono chiari: la caldaia dovrà riscaldare lo scambiatore di calore e solo allora l'acqua inizierà a circolare, e piuttosto lentamente.
Tutte le sezioni orizzontali delle tubazioni sono realizzate con una pendenza obbligatoria nella direzione del movimento dell'acqua. Garantirà il libero movimento dell'acqua di raffreddamento per gravità con una resistenza minima.

Ciò che non è meno importante: in questo caso, tutte le prese d'aria verranno espulse nel punto superiore dell'impianto di riscaldamento, dove è montato il vaso di espansione, sigillate, con uno sfiato dell'aria o aperte.

Tutta l'aria si raccoglierà in alto.

Autoregolazione

Il riscaldamento domestico a circolazione naturale è un sistema autoregolante. Più freddo è in casa, più velocemente circola il liquido di raffreddamento. Come funziona?

Il fatto è che la pressione di circolazione dipende da:

Dislivello tra la caldaia e il riscaldatore inferiore. Più bassa è la caldaia rispetto al radiatore inferiore, più velocemente l'acqua vi traboccherà per gravità. Il principio dei vasi comunicanti, ricordi? Questo parametro è stabile e invariato durante il funzionamento dell'impianto di riscaldamento.

Il diagramma mostra chiaramente il principio di funzionamento del riscaldamento.

Curioso: ecco perché si consiglia di installare la caldaia per riscaldamento nel seminterrato o il più in basso possibile all'interno. Tuttavia, l'autore ha visto un sistema di riscaldamento perfettamente funzionante in cui lo scambiatore di calore nella fornace era notevolmente più alto dei radiatori. Il sistema era pienamente operativo.

Differenze nella densità dell'acqua all'uscita della caldaia e nella tubazione di ritorno. Che, ovviamente, è determinato dalla temperatura dell'acqua. Ed è proprio grazie a questa caratteristica che il riscaldamento naturale diventa autoregolante: non appena la temperatura nell'ambiente scende, le stufe si raffreddano.

Con un calo della temperatura del liquido di raffreddamento, la sua densità aumenta e inizia a spostare rapidamente l'acqua riscaldata dalla parte inferiore del circuito.

Tasso di circolazione

Oltre alla pressione, la velocità di circolazione del liquido di raffreddamento sarà determinata da una serie di altri fattori.

• Diametro del tubo di cablaggio. Minore è la sezione interna del tubo, maggiore sarà la resistenza che fornirà al movimento del fluido in esso contenuto. Ecco perché per il cablaggio in caso di circolazione naturale vengono presi tubi di diametro volutamente sovradimensionato - DN32 - DN40.
• Materiale del tubo. L'acciaio (soprattutto corroso e ricoperto di depositi) resiste al flusso diverse volte di più rispetto, ad esempio, a un tubo in polipropilene con la stessa sezione trasversale.
• Il numero e il raggio di sterzata. Pertanto, è meglio eseguire il cablaggio principale il più dritto possibile.
• La presenza, la quantità e il tipo di valvole. una varietà di rondelle di ritegno e transizioni del diametro del tubo.

Ogni valvola, ogni curva provoca una caduta di pressione.

È proprio per l'abbondanza di variabili che un calcolo accurato di un impianto di riscaldamento a circolazione naturale è estremamente raro e dà risultati molto approssimativi. In pratica, è sufficiente utilizzare le raccomandazioni già fornite.

Classificazione dei sistemi di riscaldamento dell'acqua secondo il principio di funzionamento

Secondo il principio di funzionamento, il riscaldamento ha una circolazione naturale e forzata del liquido di raffreddamento.

con circolazione naturale

Utilizzato per riscaldare una piccola casa. Il liquido di raffreddamento si muove attraverso i tubi per convezione naturale.

Foto 1. Schema di un impianto di riscaldamento dell'acqua a circolazione naturale. I tubi devono essere installati in leggera pendenza.

Secondo le leggi della fisica, un liquido caldo sale. L'acqua, riscaldata nella caldaia, sale, dopodiché scende attraverso i tubi fino all'ultimo radiatore dell'impianto. Raffreddandosi, l'acqua entra nel tubo di ritorno e ritorna alla caldaia.

L'uso di sistemi che funzionano con l'aiuto della circolazione naturale richiede la creazione di una pendenza: questo semplifica il movimento del liquido di raffreddamento. La lunghezza del tubo orizzontale non può superare i 30 metri, la distanza dal radiatore più esterno nell'impianto alla caldaia.

Tali sistemi attraggono per il loro basso costo, non sono necessarie apparecchiature aggiuntive, praticamente non fanno rumore quando funzionano. Lo svantaggio è che i tubi hanno bisogno di un grande diametro e devono essere posati il ​​più uniformemente possibile (non c'è quasi pressione del liquido di raffreddamento in essi). È impossibile riscaldare un grande edificio.

Circuito a circolazione forzata

Lo schema che utilizza la pompa è più complicato. Qui, oltre alle batterie di riscaldamento, è installata una pompa di circolazione che sposta il liquido di raffreddamento attraverso l'impianto di riscaldamento. Ha una pressione maggiore, quindi:

• È possibile posare tubi con curve.
• È più facile riscaldare edifici di grandi dimensioni (anche più piani).
• Adatto per tubi di piccole dimensioni.

Foto 2. Schema di un impianto di riscaldamento a circolazione forzata. Una pompa viene utilizzata per spostare il liquido di raffreddamento attraverso i tubi.

Spesso questi sistemi sono chiusi, il che elimina l'ingresso di aria nei riscaldatori e nel liquido di raffreddamento: la presenza di ossigeno porta alla corrosione del metallo. In un tale sistema sono necessari vasi di espansione chiusi, integrati con valvole di sicurezza e dispositivi di sfiato dell'aria. Riscalderanno una casa di qualsiasi dimensione e sono più affidabili nel funzionamento.

Metodi di montaggio

Per una piccola casa composta da 2-3 stanze, viene utilizzato un sistema a tubo singolo. Il liquido di raffreddamento si muove in sequenza attraverso tutte le batterie, raggiunge l'ultimo punto e ritorna attraverso il tubo di ritorno alla caldaia. Le batterie si collegano dal basso. Lo svantaggio è che le stanze lontane si riscaldano peggio, poiché ricevono un liquido di raffreddamento leggermente raffreddato.

I sistemi a due tubi sono più perfetti: un tubo viene posato sul radiatore più lontano e da esso vengono realizzati dei rubinetti sul resto dei radiatori.Il liquido di raffreddamento all'uscita dei radiatori entra nel tubo di ritorno e si sposta alla caldaia. Questo schema riscalda uniformemente tutte le stanze e consente di spegnere i radiatori non necessari, ma lo svantaggio principale è la complessità dell'installazione.

Riscaldamento a collettore

Lo svantaggio principale di un sistema a uno e due tubi è il rapido raffreddamento del liquido di raffreddamento; il sistema di collegamento del collettore non presenta questo inconveniente.

Foto 3. Sistema di riscaldamento del collettore d'acqua. Viene utilizzata una speciale unità di distribuzione.

L'elemento principale e la base del riscaldamento del collettore è un'unità di distribuzione speciale, popolarmente chiamata pettine. Raccordi idraulici speciali necessari per la distribuzione del liquido di raffreddamento attraverso linee separate e anelli indipendenti, una pompa di circolazione, dispositivi di sicurezza e un vaso di espansione.

Il gruppo collettore per un impianto di riscaldamento a due tubi è composto da 2 parti:

• Ingresso: è collegato a un dispositivo di riscaldamento, dove riceve e distribuisce liquido di raffreddamento caldo lungo i circuiti.
• Uscita - collegato ai tubi di ritorno dei circuiti, è necessario raccogliere il liquido di raffreddamento raffreddato e alimentarlo alla caldaia.

La principale differenza tra il sistema di collettori è che qualsiasi batteria della casa è collegata in modo indipendente, il che consente di regolare la temperatura di ciascuna o di spegnerla. A volte viene utilizzato un cablaggio misto: più circuiti sono collegati indipendentemente al collettore, ma all'interno del circuito le batterie sono collegate in serie.

Il liquido di raffreddamento fornisce calore alle batterie con perdite minime, aumenta l'efficienza di questo sistema, che consente di utilizzare una caldaia di minore potenza e spendere meno carburante.

Ma il sistema di riscaldamento del collettore non è privo di inconvenienti, tra cui:

• Consumo di tubi.Dovrai spendere 2-3 volte più tubi rispetto a quando colleghi le batterie in serie.
• La necessità di installare pompe di circolazione. Richiede alta pressione nel sistema.
• Dipendenza energetica. Non utilizzare dove potrebbero verificarsi interruzioni di corrente.

Calcoliamo noi stessi un sistema di riscaldamento monotubo

Le fasi principali nel calcolo del riscaldamento dell'acqua:

• calcolo della potenza della caldaia richiesta;
• calcolo della potenza di tutti i dispositivi di riscaldamento che saranno collegati all'impianto;
• dimensionamento dei tubi.

Calcolo della potenza della caldaia

Gli indicatori di potenza della caldaia sono calcolati tenendo conto della perdita di calore attraverso i pavimenti, le pareti e il tetto della casa

Quando si determina la potenza, è necessario prestare attenzione alla superficie, al materiale di fabbricazione e alla differenza di temperatura all'esterno e all'interno della stanza durante il riscaldamento della casa

Calcolo della potenza della batteria e della dimensione del tubo

È possibile calcolare il diametro del tubo richiesto come segue:

• Determinare la pressione di circolazione, che dipende dall'altezza e dalla lunghezza dei tubi, nonché dalla differenza di temperatura del liquido all'uscita della caldaia;
• calcolare la perdita di carico in tratti rettilinei, curve e in ogni dispositivo di riscaldamento.

È molto difficile per una persona senza conoscenze speciali eseguire tali calcoli, nonché calcolare l'intero schema di riscaldamento con circolazione naturale. Un piccolo errore porterà a enormi perdite di calore. Pertanto, è meglio affidare i calcoli e la successiva installazione dell'impianto di riscaldamento a specialisti.

Come installare correttamente il riscaldamento

Affinché il sistema di riscaldamento finito con circolazione naturale funzioni correttamente ed efficientemente, è importante seguire alcune regole durante l'installazione.

In generale, lo schema di installazione è simile al seguente:

• I radiatori di riscaldamento devono essere installati sotto le finestre, preferibilmente allo stesso livello e con le rientranze necessarie.
• Quindi, installa il generatore di calore, ovvero la caldaia selezionata.
• Installare il vaso di espansione.
• Le tubazioni vengono posate e gli elementi precedentemente fissati vengono uniti in un unico sistema.
• Il circuito di riscaldamento viene riempito d'acqua e viene effettuato un controllo preliminare della tenuta dei collegamenti.
• La fase finale è avviare la caldaia di riscaldamento. Se tutto funziona correttamente, la casa sarà calda.

Presta attenzione ad alcune sfumature:

1. La caldaia deve essere posizionata nel punto più basso dell'impianto.
2. Le tubazioni devono essere installate con pendenza verso il ritorno.
3. Dovrebbero esserci il minor numero di giri possibile in cantiere.
4. Per aumentare l'efficienza del riscaldamento, sono necessari tubi di grande diametro.

Ci auguriamo che questo articolo ti sia utile e che tu possa montare autonomamente un sistema di riscaldamento senza pompa di circolazione nella tua casa di campagna.

Ferro di cavallo teorico: come funziona la gravità

La circolazione naturale dell'acqua negli impianti di riscaldamento avviene per gravità. Come succede:

1. Prendiamo una nave aperta, la riempiamo d'acqua e iniziamo a riscaldarla. L'opzione più primitiva è una padella su un fornello a gas.
2. La temperatura dello strato liquido inferiore aumenta, la densità diminuisce. L'acqua diventa più leggera.
3. Sotto l'influenza della gravità, lo strato superiore più pesante affonda sul fondo, spostando l'acqua calda meno densa. Inizia la circolazione naturale del fluido, chiamata convezione.

Esempio: se scaldi 1 m³ di acqua da 50 a 70 gradi, diventerà 10,26 kg più leggero (sotto, vedi la tabella delle densità alle varie temperature).Se continui a riscaldare a 90 °C, il cubo di liquido perderà già 12,47 kg, sebbene il delta di temperatura rimanga lo stesso - 20 °C. Conclusione: più l'acqua è vicina al punto di ebollizione, più attiva è la circolazione.

Allo stesso modo, il liquido di raffreddamento circola per gravità attraverso la rete di riscaldamento domestica. L'acqua riscaldata dalla caldaia perde peso e viene spinta verso l'alto dal liquido di raffreddamento raffreddato che ritorna dai radiatori. La velocità del flusso con una differenza di temperatura di 20–25 °C è solo 0,1…0,25 m/s contro 0,7…1 m/s nei moderni sistemi di pompaggio.

La bassa velocità di movimento dei fluidi lungo le autostrade e i dispositivi di riscaldamento provoca le seguenti conseguenze:

1. Le batterie hanno il tempo di emettere più calore e il liquido di raffreddamento si raffredda di 20–30 °C. In una rete di riscaldamento convenzionale con una pompa e un vaso di espansione a membrana, la temperatura scende di 10–15 gradi.
2. Di conseguenza, la caldaia deve produrre più energia termica dopo l'avvio del bruciatore. Mantenere il generatore a una temperatura di 40 ° C è inutile: la corrente rallenterà al limite, le batterie diventeranno fredde.
3. Per fornire la quantità di calore richiesta ai radiatori, è necessario aumentare l'area di flusso dei tubi.
4. Raccordi e raccordi con elevata resistenza idraulica possono peggiorare o arrestare completamente il flusso per gravità. Questi includono valvole di non ritorno e a tre vie, curve strette di 90° e restringimenti dei tubi.
5. La rugosità delle pareti interne delle tubazioni non gioca un ruolo importante (entro limiti ragionevoli). Bassa velocità del fluido - bassa resistenza all'attrito.
6. Una caldaia a combustibile solido + sistema di riscaldamento a gravità può funzionare senza un accumulatore di calore e un'unità di miscelazione. A causa del lento deflusso dell'acqua, nel focolare non si forma condensa.

Come puoi vedere, ci sono momenti positivi e negativi nel movimento di convezione del liquido di raffreddamento. Il primo dovrebbe essere usato, il secondo dovrebbe essere ridotto al minimo.