Sistemas de aquecimento por circulação natural
O sistema de aquecimento por circulação natural generalizou-se no período pré-guerra devido à sua eficiência, simplicidade e confiabilidade. Na maioria das vezes, este tipo de sistema de aquecimento é usado em chalés de verão, bem como em casas de campo, devido às frequentes quedas de energia nessas instalações. Esses sistemas são convencionalmente divididos em dois tipos - com abastecimento de água na parte inferior e superior. Para determinar com a escolha do tipo de sistema de aquecimento, é necessário considerar suas diferenças, características e abrangência.
Diagrama esquemático de aquecimento com circulação natural do refrigerante
Sistemas de aquecimento por circulação natural
Sistemas de aquecimento com suprimento de água superior
O meio de aquecimento - neste caso a água - deve ser aquecido e fornecido à parte superior do sistema de aquecimento por meio de uma tubulação. A canalização utilizada para o abastecimento de água deve ter um diâmetro maior em comparação com as canalizações responsáveis pelo abastecimento de água ao radiador. Isso é necessário para obter a maior resistência à troca de calor. Os tubos horizontais devem ser instalados com uma inclinação mínima de um centímetro por metro de encaixe.
O tanque de expansão deve ser instalado na parte superior do sistema: ele terá a função de receber o vapor e o calor excedente - isso é necessário devido à propriedade da água de se expandir quando aquecida e ir para o estado de vapor. O tanque deve ter uma torneira de drenagem e uma tampa ou válvula na parte superior. Depois que a água é aquecida, ela é distribuída através do tubo de alimentação para os risers e radiadores.
Conselho: se você vai usar um sistema de aquecimento com circulação natural de água, lembre-se que os radiadores devem ser conectados usando um método diagonal
Após o aquecimento direto da sala, a água flui para a caldeira através de um tubo especializado - a linha de retorno. Aqui é reaquecido e o ciclo de movimento da água é repetido. A caldeira de aquecimento encontra-se na parte mais baixa do sistema, por baixo dos radiadores. Normalmente, esses elementos são instalados em salas de caldeiras, para as quais são alocados porões.
Esquemas de aquecimento de um e dois tubos
Ao desenvolver um esquema de aquecimento para uma casa com circulação natural de água, é possível projetar um ou vários circuitos separados. Eles podem diferir significativamente um do outro. Independentemente do comprimento, do número de radiadores e de outros parâmetros, eles são executados de acordo com o esquema de um ou dois tubos.
Circuito de linha única
Um sistema de aquecimento que usa o mesmo tubo para o fornecimento sequencial de água aos radiadores é denominado tubo único. A opção mais simples de um tubo é o aquecimento com tubos de metal sem o uso de radiadores.
Esta é a forma mais barata e menos problemática de resolver o aquecimento da casa ao optar pela circulação natural do refrigerante. A única desvantagem significativa é a aparência de tubos volumosos.
No máximo econômico com radiadores de aquecimento, a água quente flui sequencialmente através de cada dispositivo. Aqui, é necessário um número mínimo de tubos e válvulas.
À medida que passa, vai esfriando, de modo que os radiadores subsequentes recebem água mais fria, o que deve ser levado em consideração no cálculo do número de seções.
Um sistema simples de um tubo (acima) requer um mínimo de trabalho de instalação e investimento.Uma opção mais complexa e cara na parte inferior permite que você desligue os radiadores sem parar todo o sistema
A maneira mais eficaz de conectar dispositivos de aquecimento a uma rede de tubo único é considerada uma opção diagonal.
De acordo com este esquema de circuitos de aquecimento com um tipo de circulação natural, a água quente entra no radiador por cima, após o arrefecimento é descarregada através do tubo ramal localizado na parte inferior. Ao passar desta forma, a água aquecida emite a quantidade máxima de calor.
Com a conexão inferior à bateria de entrada e saída, a transferência de calor é significativamente reduzida, porque o refrigerante aquecido tem que durar o maior tempo possível. Devido ao resfriamento significativo em tais circuitos, baterias com um grande número de seções não são usadas.
"Leningradka" é caracterizada por perdas de calor impressionantes, que devem ser levadas em consideração no cálculo do sistema. Sua vantagem é que ao usar válvulas de corte nos bocais de entrada e saída, os dispositivos podem ser desligados seletivamente para reparos sem interromper o ciclo de aquecimento (+)
Os circuitos de aquecimento com uma conexão semelhante de radiadores são chamados de "". Apesar das perdas de calor observadas, eles são preferidos no arranjo de sistemas de aquecimento de apartamentos, o que se deve ao tipo mais estético de instalação da tubulação.
Uma desvantagem significativa das redes de um tubo é a incapacidade de desligar uma das seções de aquecimento sem interromper a circulação de água em todo o circuito.
Portanto, uma modernização do esquema clássico com a instalação de "" é normalmente usada para desviar o radiador usando um ramal com duas válvulas de esfera ou uma válvula de três vias. Isso permite regular o abastecimento de água ao radiador, até o seu desligamento total.
Para edifícios de dois ou mais andares, são utilizadas variantes de um esquema de um tubo com risers verticais. Neste caso, a distribuição de água quente é mais uniforme do que com risers horizontais. Além disso, os degraus verticais são menos estendidos e se adaptam melhor ao interior da casa.
Um esquema de tubo único com fiação vertical é usado com sucesso no aquecimento de salas de dois andares usando circulação natural. Uma opção é apresentada com a capacidade de desligar os radiadores superiores
Opção de tubo de retorno
Quando um tubo é usado para fornecer água quente para radiadores e o segundo é usado para desviar água resfriada para uma caldeira ou fogão, tal esquema de aquecimento é chamado de esquema de aquecimento de dois tubos. Um sistema semelhante na presença de radiadores de aquecimento é usado com mais freqüência do que um de um tubo.
É mais caro, pois requer a instalação de um tubo adicional, mas tem uma série de vantagens significativas:
- distribuição de temperatura mais uniforme
refrigerante fornecido aos radiadores; - mais fácil de calcular
dependência dos parâmetros do radiador na área da sala aquecida e os valores de temperatura exigidos; - regulação mais eficiente do fornecimento de calor
para cada radiador.
Dependendo da direção do movimento da água resfriada relativamente quente, eles são subdivididos em associados e becos sem saída. Nos circuitos associados, o movimento da água resfriada ocorre na mesma direção da água quente, de modo que a duração do ciclo de todo o circuito é a mesma.
Em esquemas de beco sem saída, a água resfriada se move em direção à quente, portanto, os comprimentos dos ciclos de circulação do refrigerante diferem para radiadores diferentes. Como a velocidade do sistema é baixa, o tempo de aquecimento pode variar significativamente. Os radiadores com um ciclo de água mais curto irão aquecer mais rapidamente.
Ao escolher um beco sem saída e esquemas de aquecimento associados, eles procedem principalmente da conveniência de conduzir um tubo de retorno
Existem dois tipos de posicionamento da entrada em relação aos radiadores de aquecimento: superior e inferior.Com a conexão superior, o tubo de alimentação de água quente está localizado acima dos radiadores de aquecimento, e com a conexão inferior, é inferior.
Com uma ligação inferior, é possível retirar o ar através dos radiadores e não há necessidade de passar tubos na parte superior, o que é bom do ponto de vista do design da divisão.
No entanto, sem um coletor descontrolado, a queda de pressão será muito menor do que ao usar a linha superior. Portanto, a conexão inferior praticamente não é usada para aquecer instalações de acordo com o princípio da circulação natural.
Sistemas de aquecimento com abastecimento de água inferior
Um sistema em que o meio de aquecimento é fornecido por baixo é normalmente usado para aquecer casas onde não há sótão ou o acesso é fechado. A principal diferença entre o sistema de aquecimento apresentado é que os tubos são colocados sob os radiadores. Existe também um tanque de expansão, que é instalado no nível superior do sistema; normalmente, salas de serviço são usadas para isso. Se, ao mesmo tempo, não houver circulação de água no sistema de aquecimento, o que deveria ocorrer naturalmente, então ele é criado à força.
Sistemas de aquecimento de circulação forçada
Um sistema de aquecimento de circulação forçada padrão opera usando os mesmos métodos de conexão. A diferença é que devido ao longo comprimento desse sistema ou à ausência de condições naturais, é necessário incluir uma bomba no sistema para criar um declive das tubulações. A bomba de circulação é montada no tubo principal - isso ajuda a aumentar a vida útil do sistema de aquecimento. O uso de uma bomba ajuda não só a aumentar a eficiência do aquecimento, mas também a reduzir o número de linhas. Um sistema de circulação forçada tem a capacidade de aquecer não apenas vários cômodos, mas também uma casa com vários andares.
Sistemas de aquecimento de circulação forçada
Para produzir um trabalho de alta qualidade neste tipo de sistema, é necessária uma fonte de alimentação contínua. A instalação de uma bomba de circulação no sistema de aquecimento é necessária para criar uma circulação forçada de água em circuito fechado. Nesse tipo de sistema, a bomba é o componente central entre os equipamentos. Deve-se observar que a bomba de circulação não pode diferir em desempenho significativo: sua potência só é necessária para direcionar o líquido para o tubo de alimentação. A mesma pressão empurra a água na direção oposta, já que o sistema está fechado.
A bomba de circulação é necessária para garantir o bom funcionamento do sistema de aquecimento, pelo que deve corresponder integralmente ao sistema em que é efectuada a instalação. Devido à sua funcionalidade, este tipo de bomba pode ser usado em uma ampla variedade de dutos.
Sistemas de purificação e circulação da água da piscina
No entanto, poucos dias depois de encher a tigela, a decepção se instala. Isso ocorre porque a piscina, principalmente ao ar livre, está sujeita à contaminação. Determinou que a água da piscina é biologicamente ativa e, todos os dias, substâncias orgânicas e inorgânicas inevitavelmente entram nela, provenientes do meio ambiente (por exemplo, folhas caídas ou insetos) ou trazidos por banhistas (cabelo, cremes, loções, etc.). A primeira coisa que vem à mente para um proprietário inexperiente é simplesmente drenar a água (e regar o jardim ao mesmo tempo) e reabastecer a piscina. Acredite que, tendo feito este procedimento 2 a 3 vezes, mesmo para uma piscina infantil pequena, você perceberá totalmente a futilidade e o tédio dessa abordagem. Portanto, os fabricantes desenvolvem e implementam complexos inteiros de medidas físicas e químicas para o tratamento de água.A realização de operações simples irá garantir que por muito tempo a água da piscina está em perfeitas condições, permanece cristalina e fresca.
Esquemas de circulação de água da piscina
Para manter a piscina limpa, são necessários sistemas de circulação (entrada e retorno de água).
Existem dois esquemas para circular a água em uma piscina estacionária: skimmer e overflow.
O que é um skimmer? Traduzido do inglês skimmer - "deslizando na superfície da água." Bonito, não é? Quase surfando. Na vida real, o skimmer é um parente distante do transbordamento da banheira. É uma caixa de metal ou plástico com largura de 15 a 50 cm com janela de tomada d'água e coletor de resíduos flutuantes. Ele é colocado na parede da tigela alguns centímetros abaixo da borda da piscina. A camada superior e mais poluída de água é removida da piscina através do skimmer. A água é puxada para o skimmer por meio da bomba da unidade de filtragem e passa por uma peneira que retém os resíduos flutuantes. Para limpar não só as camadas superiores de água, mas também as inferiores, o skimmer é conectado ao ralo inferior. Os skimmers diferem em capacidade, cujo valor máximo é 12 m3 / h. O número de skimmers depende do tamanho da piscina: 1 skimmer deve cair em 30–40 m2 de superfície de água.
Em seguida, a água entra na filtração, aquecimento e desinfecção e retorna para a piscina através dos bicos. O número de bocais de retorno depende da superfície da água e da profundidade da piscina. Para profundidades inferiores a 1,35 m, é necessário um bico por 6 m2, para profundidades mais profundas, um bico por 8-10 m2.
A movimentação da água em piscinas com skimmer ocorre de uma parede para outra, o que limita a utilização desse esquema quando a piscina tem formato complexo (por exemplo, oitos, estrelas) ou tamanhos grandes. Nesse caso, a água quente não pode ser distribuída uniformemente pela piscina. Portanto, o método skimmer é mais frequentemente usado em piscinas privadas. Em piscinas grandes e curvas, é mais conveniente usar um método de transbordamento para tirar água para limpeza.
No sistema de transbordamento, a água flui através de calhas localizadas ao redor do perímetro da piscina para o tanque de expansão. A água do tanque flui por gravidade para a unidade de filtro, é purificada e despejada na piscina através de bocais de retorno, que geralmente estão localizados no fundo. Assim, a água filtrada e aquecida é distribuída uniformemente pela piscina. Esse esquema é mais complicado e custa cerca de 30% mais do que um skimmer, mas permite que a água circule em piscinas de qualquer formato e tamanho.
Métodos de tratamento de água
Para o normal funcionamento da piscina, além do sistema de circulação, são definitivamente necessários mais dois sistemas. O primeiro é o "coração" da piscina - o sistema de filtragem. É fornecido por uma instalação cujo elemento filtrante é areia de quartzo ou um cartucho. As unidades de filtração podem ser articuladas. Para limpar o filtro, existe um modo de retrolavagem, que é ativado tanto manualmente (pelo menos uma vez por semana ou conforme indicado por um manômetro), ou automaticamente. A retrolavagem leva apenas 3-4 minutos.
O segundo elemento obrigatório de qualquer piscina é um sistema de desinfecção.
Deve-se notar que o esquema de purificação atualmente difundido com base na filtração mecânica e cloração garante a produção de água limpa de qualidade satisfatória. Ao mesmo tempo, o reverso do uso do método de cloração é bem conhecido - a formação de compostos tóxicos na água. Ao mesmo tempo, deve-se levar em consideração o fato de que ao utilizar tais sistemas, a desinfecção completa não pode ser alcançada e microorganismos que retêm a viabilidade podem permanecer na água.Portanto, os especialistas recomendam métodos de desinfecção mais eficazes para obter água de alta qualidade.
Isso inclui uma unidade de desinfecção ultravioleta. É composto por uma câmara de desinfecção, um painel de controle remoto e uma unidade de descarga. As lâmpadas de mercúrio de descarga de gás estão localizadas dentro da câmara de aço, que são uma fonte de radiação ultravioleta (UV) bactericida. Usando o painel de controle, defina o modo automático ou manual do sistema. O bloco de lavagem é projetado para limpar a câmara de desinfecção. A água que passa pela câmara de desinfecção é continuamente irradiada com luz ultravioleta, que mata quase todos os microorganismos na água. Os raios ultravioleta, atuando apenas em microrganismos vivos, não afetam a composição química e as propriedades físicas da água. Este método de limpeza não requer equipamentos complexos e pode ser facilmente usado em complexos de tratamento de água em residências.
Os sistemas de ozonização são considerados o método de tratamento de água com mais alta tecnologia atualmente.
O efeito bactericida do ozônio está associado à penetração ativa dessa forma quimicamente ativa de oxigênio através das membranas celulares e à subsequente oxidação de substâncias orgânicas, que causa a morte da célula bacteriana. Junto com a desinfecção, a ozonização combate as algas, melhora o sabor e elimina os odores da água. O ozônio tem as seguintes vantagens em comparação com o cloro: o ozônio reage à poluição de 15 a 20 vezes mais rápido do que o cloro, embora seja necessário 2,5 vezes menos; não irrita a pele, os pulmões e os olhos, não perturba o equilíbrio do pH, é seguro para o ambiente. A ozonização aumenta o teor de oxigênio dissolvido na água, o que contribui para o retorno do frescor, característico das fontes naturais puras, à água purificada pelo ozônio. Os fabricantes oferecem sistemas completos de ozônio e tratamento parcial de água com ozônio.
Em geral, o processo de tratamento da água da piscina consiste em várias etapas: filtração com coagulação para remoção de impurezas mecânicas; desinfecção com ozônio, radiação ultravioleta ou outros métodos; aquecimento de água até a temperatura exigida; dosagem de produtos químicos para regular o nível de pH; dispensar desinfetantes antes de alimentar a tigela com água para garantir a neutralização das bactérias introduzidas pelos banhistas. O custo do equipamento para purificação de água pode ser dividido condicionalmente em três classes de preços: economia - a partir de 1,5 mil cu. Ou seja, o padrão é cerca de 4 mil. e. e prêmio - a partir de 7 mil. e.
Escolhendo uma bomba de circulação para um sistema de aquecimento
Para selecionar uma bomba de circulação para um sistema de aquecimento, é necessário fazer cálculos apropriados. Observe que durante uma hora, este elemento irá correr três vezes mais água do que seu volume total no sistema. Assim, o volume total de uma quantidade adequada de líquido é em média 10 litros por 1 quilowatt de saída da caldeira de aquecimento. O modelo de bomba necessário para o sistema de aquecimento e sua potência são determinados pelos parâmetros pressão-fluxo. A altura manométrica deve ser igual à resistência hidráulica do sistema de aquecimento.
Bomba de circulação
Normalmente, a velocidade da cabeça do líquido em sistemas com circulação forçada é bastante baixa, o que dá o direito de julgar a baixa perda de resistência hidráulica, que geralmente não ultrapassa 2 metros. A resistência exata não é fácil de calcular, então o desempenho da bomba de circulação é determinado no ponto médio. Para o cálculo do desempenho, também são consideradas as dimensões da área do objeto de aquecimento e a potência que possui a fonte de eletricidade. Deve ser lembrado que uma bomba só é necessária em um sistema de circulação forçada, um sistema de circulação natural não precisa dela.
Instalação da bomba de circulação: no que você deve prestar atenção?
Para instalar a bomba de circulação por conta própria, use as seguintes recomendações:
- para estender a vida útil de todo o sistema, instale um filtro para purificar o líquido na frente da bomba de circulação. o filtro deve ser instalado no tubo de sucção;
- não escolha uma bomba de circulação para o sistema de aquecimento com uma potência e capacidade superiores às necessárias. Caso contrário, existe o risco de ouvir ruídos desagradáveis adicionais durante a operação;
- Nunca ligue a bomba antes de encher a rede de aquecimento com água e retirar o ar, pois pode causar avarias no equipamento;
- instale a bomba em uma área o mais próxima possível do tanque de expansão;
- ao instalar uma bomba em um sistema de aquecimento fechado, se possível, instale uma bomba no retorno. Isso se deve ao fato de este trecho da linha apresentar a temperatura mais baixa.
Instalação de bomba de circulação
Conselho: antes de iniciar o sistema de aquecimento, lave-o com água para remover as várias partículas estranhas. Não se esqueça de que mesmo uma operação ociosa de curto prazo da bomba de circulação na ausência de líquido no sistema pode resultar na falha da própria bomba e de outros elementos do sistema.
Quase todas as bombas circulantes do mercado moderno são equipadas com comunicação com controle automático de caldeiras para aquecimento. Esta função fornece aos proprietários a capacidade de regular a temperatura do ar na instalação aquecida, alterando a velocidade do movimento da água no sistema de aquecimento. Para ter em conta o nível de consumo de calor nas instalações, são instalados contadores especiais, que permitem controlar as perdas de calor com o desgaste da rede. O circuito de aquecimento em si não está sujeito a alterações.
Você pode se familiarizar com o método de instalação da bomba de circulação assistindo ao vídeo:
Conclusões e vídeo útil sobre o tema
Organização de um circuito de um tubo baseado em uma caldeira elétrica para uma pequena casa:
A operação de um sistema de dois tubos para uma casa de madeira de um andar com base em uma caldeira de combustível sólido de longa duração:
A utilização da circulação natural durante o movimento da água no circuito de aquecimento requer cálculos precisos e um trabalho de instalação tecnicamente competente. Quando estas condições forem satisfeitas, o sistema de aquecimento aquecerá qualitativamente as instalações de uma casa privada e aliviará os proprietários do ruído da bomba e da dependência da eletricidade.
