Ao que parece, o que poderia ser difícil no projeto da rede climática? Na opinião da maioria, este é um ponto de aquecimento do sistema de aquecimento ou uma caldeira individual que aquece um transportador de calor líquido. Em seguida, a água ou o anticongelante flui através dos tubos para os radiadores de aquecimento, onde ocorre uma troca secundária de energia térmica com o ar da sala.
Mas por trás da simplicidade externa, soluções de engenharia muito complexas estão ocultas, cujo manual de operação e manutenção ocupa mais de uma dúzia de páginas.
O calor da casa depende da correta instalação e manutenção periódica do sistema de aquecimento
Aquecimento de água
Mais difundido, apesar do surgimento de sistemas mais modernos. A divisão principal é aquecimento dependente e independente. Tipos de fiação:
- One-pipe (este sistema também é chamado de bifilar)
- Multi-circuito: um dos fios - dois tubos - é um sistema comum nesta categoria, junto com os sistemas de aquecimento de quatro e três tubos
- Uma fiação chamada manifold
Operação do sistema de tubo único
O transportador de calor neste sistema é a água. Após o aquecimento, o refrigerante passa pelos tubos guia. Em termos do nível de temperatura de operação, as condições deste sistema são diferentes. Um exemplo básico: o esquema de aquecimento de um sistema riser será de um tubo com conexão hidráulica e dois tubos no contexto de dispositivos de aquecimento (radiadores) operando nele. O diagrama de conexão é dependente, ou aberto, ou seja, possui riser vertical ou horizontal, como é o caso de um sistema bifilar. O refrigerante é aquecido por meio de elementos de energia autônomos, que são divididos em bobinas. A conexão é feita de maneira ideal para a seção ascendente ou descendente da tubulação.
Os sistemas bifilares horizontais têm dispositivos de aquecimento tubular (convectores, aquecimento com nervuras ou tubo liso, radiador de aço ou ferro fundido, etc.) Ao usar um sistema de aquecimento horizontal, é impossível ajustar as temperaturas de um ou mais dispositivos de aquecimento - aqueles que precisam de aquecimento no momento. O ajuste só é possível para todo o circuito de aquecimento. Esses sistemas são usados principalmente para aquecimento de instalações agrícolas.
De acordo com o método de movimentação do refrigerante, os sistemas de aquecimento interno são divididos em sistemas com circulação natural e forçada (a pressão no sistema é mantida por meio de uma bomba de circulação). No caso da circulação natural, existem subespécies - com enchimento superior e com enchimento inferior. As instalações com enchimento superior funcionam de acordo com o esquema: elevando o refrigerante aquecido ao longo do riser vertical de abastecimento e distribuindo-o em tubulações horizontais e, em seguida, aos radiadores. Depois que a energia térmica é transferida para os dispositivos e posteriormente para o ar ambiente, a água resfriada mais pesada vai para a unidade de caldeira.
Através da tubulação principal, o refrigerante pode ser direcionado de várias maneiras, em um beco sem saída ou em um esquema de passagem. Ao usar um esquema de beco sem saída, o refrigerante aquecido da caldeira tem a direção oposta em relação à água resfriada. O "sinal" desse sistema é a presença de um ou mais loopbacks, ou anéis de circulação. No caso em que os radiadores de aquecimento estão localizados junto à caldeira, os comprimentos dos loops são reduzidos. Consequentemente, com a distância do riser principal, os comprimentos dos anéis de circulação aumentam.Portanto, o esquema mais adequado é aquele em que os anéis de circulação são minimamente removidos da unidade de caldeira autônoma. Idealmente, este não é um sistema estendido, mas vários outros mais curtos.
Tubos
Que canos podem ser usados para aquecimento e abastecimento de água quente?
Vamos separar, por assim dizer, as moscas das costeletas: sistemas de engenharia centralizados (com nós elevadores) e autônomos apresentam requisitos de materiais completamente diferentes.
Para aquecimento central, a temperatura normal é de até + 95 ° C a uma pressão de 4-5 atmosferas, o que já está muito próximo do limite das possibilidades dos materiais poliméricos. No abastecimento de água quente, a temperatura nominal é inferior (75 ° C), mas a pressão é superior (até 6 kgf / cm2). O quadro é agravado pela alta probabilidade de desvios dos valores padrão e pela ocorrência de golpe de aríete.
Ruptura do tubo durante o golpe de aríete
Em sistemas de aquecimento autônomo, a pressão é mantida até 2,5 kgf / cm2 em temperaturas de até 75-80 ° C, no fornecimento autônomo de água quente - até 4,5 kgf / cm2 a 60-75 ° C. Os parâmetros são estáveis, o golpe de aríete está excluído (mais precisamente, só podem ser criados pelo proprietário da casa, o que não é do seu interesse).
Neste vídeo, você aprenderá sobre tubos para aquecimento e abastecimento de água.
Para abastecimento de água quente central e aquecimento, são usados os seguintes:
| Foto | Descrição |
| Galvanizado (tubo de aço zincado). Ao contrário do aço preto, não cresce demais com depósitos e não corrói. Para montagem em roscas apenas: a soldagem rompe o revestimento anticorrosivo. |
| Tubo de cobre. Ele é montado em encaixes soldados, prensa e crimpagem. A resistência à tração excede 200 atmosferas, a resistência ao calor chega a 150-250 graus, dependendo do tipo de acessórios usados. |
| Tubo ondulado de aço inoxidável. Com características próximas às do cobre, é 2 a 3 vezes mais barato e muito mais fácil de instalar: a conexão na conexão crimpada é montada com duas chaves ajustáveis em 30 segundos. |
Para sistemas de engenharia autônomos, o seguinte pode ser usado:
| Foto | Descrição |
| Tubos de polipropileno (geralmente com uma camada de reforço - folha ou polímero misturado com fibra). Suas vantagens são o baixo custo dos próprios tubos e conexões para soldagem em baixa temperatura. |
| O polietileno reticulado e resistente ao calor (PERT e PEX) são tubos ideais para aquecimento e abastecimento de água no piso para sistemas de fiação do coletor: são vendidos em bobinas de até 200 metros de comprimento, o que permite que todas as conexões sejam levadas para fora da mesa (veja tubos de polietileno para abastecimento de água). |
| Os tubos de metal-polímero (em crimpagem e conexões de pressão) também são vendidos em bobinas e são fornecidos com um núcleo soldado de alumínio colado entre duas camadas de PERT ou PEX. Suas vantagens são a rigidez da parede e a resistência à tração relativamente alta (até 16 kgf / cm2). |
Os sistemas de aquecimento de água quente são diferenciados:
a) de acordo com o esquema para conectar tubos com dispositivos de aquecimento:
- one-pipe com conexão serial de dispositivos;
- dois tubos com conexão paralela de dispositivos;
- bifilar com uma conexão serial primeiro de todas as primeiras metades dos dispositivos, a seguir para o escoamento de água na direção oposta de todas as suas segundas metades;
b) de acordo com a posição dos tubos que conectam os dispositivos de aquecimento vertical ou horizontalmente - vertical e horizontal;
c) pela localização das rodovias:
- com fiação superior ao colocar a linha de alimentação acima dos dispositivos de aquecimento;
As principais vantagens de um sistema de aquecimento de um tubo
Diagrama do sistema de tubo único
O sistema de aquecimento descrito tem várias vantagens significativas:
- A capacidade de transportar o refrigerante aquecido ao redor de todo o perímetro de um edifício residencial em um círculo através dos tubos de aquecimento. Um sistema de dois tubos só pode fazer isso duas ou até três vezes;
- A possibilidade de organizar o sistema de aquecimento abaixo do nível do chão e sob as portas de entrada, o que simplifica muito os trabalhos de organização e reparação;
- A presença de apenas um tubo com refrigerante leva a uma grande economia no orçamento de construção;
- Possibilidade de controle bastante simples sobre o aquecimento de todos os radiadores em conjunto e separadamente.
Essas qualidades de um sistema de aquecimento de um tubo permitem um sistema de aquecimento confiável e de alta qualidade em edifícios de vários andares.
Manifold de aceleração
Apesar de todos os aspectos positivos deste tipo de sistemas de aquecimento, vale a pena considerar uma dificuldade no seu funcionamento.
Um sistema de aquecimento de tubo único de uma casa térrea funciona muito mal sem o uso de uma bomba, o que contribuirá para a circulação correta do refrigerante através do tubo e dos radiadores. Para organizar o funcionamento correto e confiável de tal sistema, é necessário instalar um coletor de aceleração.
Isso determina a temperatura constante do refrigerante em cada radiador e o nível de ruído que é inevitável ao usar sistemas de aquecimento de água.
No caso de este sistema de aquecimento estar organizado em edifício de dois pisos, não há necessidade de instalação de colector de aceleração. Devido ao facto da tubagem de aquecimento estar situada bastante elevada, o que contribui para a criação de uma grande pressão natural, a utilização de bombas auxiliares e de colector praticamente não é necessária.
10.3. Sequência de projeto do sistema de aquecimento
Dados iniciais para o projeto: finalidade e tecnologia, layout e estruturas de construção do edifício; as condições climáticas e a posição do edifício no terreno; fonte de suprimento de calor; temperatura do quarto.
Cálculo do regime térmico. Cálculo térmico de cercas externas de estruturas, cálculo de condições térmicas em ambientes, determinação de cargas térmicas para aquecimento (ver seção I e capítulo 8).
Seleção do sistema. A escolha dos parâmetros do refrigerante e da pressão hidráulica do sistema, o tipo de dispositivos de aquecimento e o diagrama do sistema (com estudo de viabilidade, se necessário).
Projeto de sistema. Colocação de dispositivos de aquecimento, risers, rodovias e outros elementos do sistema. Divisão do sistema em partes de ação constante e periódica, para regulação por zona e frontal. Apontamento da inclinação das tubulações; esquemas de movimento, coleta e remoção de ar; compensação de alongamento e isolamento de tubos; locais de descida e enchimento de risers e sistemas com água. A escolha do tipo de válvulas de corte e de controle, sua colocação.
O projeto é completado desenhando um diagrama do sistema com a aplicação de cargas térmicas de dispositivos de aquecimento e áreas de projeto.
Cálculo hidráulico térmico do sistema. Cálculo hidráulico do sistema. Cálculo térmico de tubos e dispositivos (ver cap. 9).
Sistema de quatro tubos
O sistema de quatro tubos possui dois circuitos independentes: um circula água fria e outro quente. Uma bobina de ejeção com sistema de quatro tubos possui dois trocadores de calor. A água fria é fornecida a um trocador de calor de duas fileiras e a água quente a um trocador de calor de uma fileira. Os sistemas de três e quatro tubos fornecem a capacidade de fornecer água fria ou quente a qualquer bobina de ejeção, dependendo da necessidade. Porém, em comparação com o sistema de três tubos, o sistema de quatro tubos não tem perdas na mistura do calor - refrigerante. Além disso, o sistema de quatro tubos tem um desempenho hidráulico mais estável.
| Esquema de fornecimento de calor do CHPP. |
Na fig. 1.7 mostra um diagrama de um sistema de fornecimento de calor de quatro tubos de uma casa de caldeira a vapor trimestral.
Os sistemas de água de dois e quatro tubos são usados para fornecer calor a edifícios residenciais e públicos. Os sistemas de dois tubos podem ser fechados ou abertos, geralmente com subestações de aquecimento locais. Os sistemas four-pipe, em regra, são encerrados, sendo que até à subestação de aquecimento central são efectuadas as redes de aquecimento com two-pipe, a seguir à estação de aquecimento central para edifícios - com four-pipe. O modo de operação das redes de aquecimento de dois tubos é estabelecido com base no fornecimento de energia térmica a todos os consumidores. Nas redes de quatro tubos, os sistemas de aquecimento são ligados a duas redes (alimentação e retorno) e os sistemas de abastecimento de água quente a duas (alimentação e circulação).
| Controlador de temperatura para sistema de ar condicionado ar-água de dois tubos. |
Em um sistema de ar condicionado água de quatro tubos, a quantidade de ar primário é determinada de acordo com os requisitos das normas sanitárias, portanto, na estação quente, o frio por ele introduzido não é suficiente para manter os parâmetros de ar exigidos no quarto. Nesse sentido, além do circuito da tubulação de refrigeração, é instalado outro circuito de refrigeração. Na fig. IV.77 mostra um diagrama esquemático de um sistema de quatro tubos. O funcionamento do circuito de água quente deste sistema é semelhante ao funcionamento do circuito de um sistema de dois tubos. O circuito de água fria tem sua própria bomba de circulação /, que bombeia a água primeiro para o refrigerador de água 4 e, em seguida, para os trocadores de calor das serpentinas de ejeção.
A ligação de um sistema de fornecimento de calor de dois tubos para necessidades de aquecimento e ventilação com um sistema de água quente de um tubo (circuito AQS aberto) conduz a um sistema de fornecimento de calor de três tubos. O sistema de água de três tubulações também é utilizado para o fornecimento de calor a empreendimentos industriais (áreas industriais) que possuem uma carga térmica tecnológica de potencial elevado e um circuito AQS fechado. Neste caso, para reduzir o investimento de capital inicial e reduzir o custo de operação, duas linhas são usadas como linhas de alimentação, e a terceira é uma linha de retorno comum, ou seja, em vez de um sistema de quatro tubos, temos um sistema de três tubos. Cada linha de abastecimento deve ser conectada a consumidores homogêneos em potencial e modo de consumo de calor.
O sistema de quatro tubos possui dois circuitos independentes: um circula água fria e outro quente. Uma bobina de ejeção com sistema de quatro tubos possui dois trocadores de calor. A água fria é fornecida a um trocador de calor de duas fileiras e a água quente a um trocador de calor de uma fileira. Os sistemas de três e quatro tubos fornecem a capacidade de fornecer água fria ou quente a qualquer bobina de ejeção, dependendo da necessidade. Porém, em comparação com o sistema de três tubos, o sistema de quatro tubos não tem perdas na mistura do calor - refrigerante. Além disso, o sistema de quatro tubos tem um desempenho hidráulico mais estável.
O sistema de quatro tubos possui dois circuitos independentes: um circula água fria e outro quente. Uma bobina de ejeção com sistema de quatro tubos possui dois trocadores de calor. A água fria é fornecida a um trocador de calor de duas fileiras e a água quente a um trocador de calor de uma fileira. Os sistemas de três e quatro tubos fornecem a capacidade de fornecer água fria ou quente a qualquer bobina de ejeção, dependendo da necessidade. Porém, em comparação com o sistema de três tubos, o sistema de quatro tubos não tem perdas na mistura do calor - refrigerante. Além disso, o sistema de quatro tubos tem um desempenho hidráulico mais estável.
