Sistemas de aquecimento por circulação natural: características, vantagens e desvantagens

Como funciona o sistema de aquecimento por circulação natural

A principal tarefa de um sistema de aquecimento de água - faz com que o refrigerante circule pelos tubos. Para que a casa aqueça, a água quente da caldeira deve fluir para os canos e radiadores. O sistema de aquecimento por circulação natural funciona com base no princípio da gravidade. O líquido se move pelos tubos por gravidade, sem o uso de bomba. A densidade e o peso do líquido diminuem quando aquecido e, após o resfriamento, ele retorna ao seu estado original.

Em tal dispositivo, virtualmente não há pressão. Pelos cálculos, você pode ver que com uma pressão de coluna d'água de 10 metros, há uma pressão de 1 atmosfera. Acontece que no dispositivo de aquecimento de uma casa térrea a pressão será de 0,5 a 0,7 atm., e em uma casa de dois andares - não mais do que 1 atm.

Vantagens e desvantagens do aquecimento por circulação natural

Como acontece com qualquer aparelho, o aquecimento de água com circulação natural tem suas vantagens, mas também desvantagens. Por que o sistema é bom?

Instalação e manutenção simples, inicialização fácil do sistema. Toda a instalação pode ser feita por você.
Não há necessidade de comprar equipamentos caros.
O sistema funciona de forma estável. O transportador de calor fornece a maior saída de calor e mantém a temperatura necessária na sala.
Sem dependência de eletricidade. O dispositivo continuará a funcionar se a energia for cortada.
Se a casa estiver bem isolada, então, com esse sistema, você pode economizar muito.
Nenhuma bomba que faça muito barulho.
Se a manutenção for realizada dentro do prazo, o dispositivo de aquecimento pode funcionar por mais de 35 anos.

Contras do sistema:

Apesar de o sistema de aquecimento exigir poucos materiais, os custos serão muito maiores quando a resistência local do duto diminuir. Porque você terá que instalar tubos maiores.
A casa aquece muito mais lentamente.
Se os tubos passarem por salas não aquecidas, essas áreas devem ser isoladas. Caso contrário, existe o risco de o líquido congelar.
Esse sistema de aquecimento só é adequado para casas particulares com uma área de até 100 m² m., uma vez que opera em um raio de até 30 metros. Isso se deve ao fato do sistema possuir uma pequena cabeça circular.
A condição principal é o sótão da casa. É aí que está instalado o tanque de expansão.

Instalação e cálculo de inclinação

Para evitar que o movimento do refrigerante seja prejudicado pelo atrito, são criadas inclinações nas seções horizontais dos tubos. Graças a isso, o sistema de aquecimento por gravidade de uma casa do tipo Leningradka não tem locais onde o ar possa se acumular. Para calcular a inclinação, é preciso lembrar que a diferença de altura de cada metro da tubulação deve ser de cerca de 10 mm. Mas essa regra nem sempre deve ser seguida com precisão. Se o número de ramificações e voltas for menor, a inclinação pode ser menor. Neste caso, a diferença entre as alturas dos tubos acima de 1 m pode ser de 5 mm. Graças ao conhecimento destes dados, é feito um cálculo, com base no qual todos os elementos são instalados e conectados.

A instalação é realizada em uma determinada sequência:

Ao criar um esquema de aquecimento de dois tubos com suas próprias mãos, você primeiro conecta a caldeira a gás, da qual a linha principal é desviada para cima, conectada ao tanque de expansão. O último é definido no ponto mais alto;
Em seguida, é feito o trabalho de instalação de uma tubulação do fundo do tanque, que será conectada aos radiadores.Sua altura é um terço da distância até o teto.
Em seguida, os radiadores são conectados, de cujo fundo os tubos para o refrigerante resfriado são desviados. Em seguida, os tubos são conectados a uma linha comum. Para fazer isso, primeiro você precisa desenhar um diagrama no qual o sistema de dois tubos será totalmente exibido.

A instalação de tubulações de água fria é realizada paralelamente àquelas por onde o refrigerante entra nos radiadores. A instalação do tipo "faça você mesmo" de um sistema de um tubo para uma casa particular difere apenas no layout dos radiadores e dos tubos.

Recursos de instalação

Se for realizada a instalação de um circuito do tipo "Leningradka", será utilizado o número mínimo de tubos, porque todos os radiadores estão ligados em série ao mesmo nível. Existem várias maneiras de criar tal sistema. Por exemplo, a instalação de acordo com este esquema pode ser realizada sem válvulas de corte, devido ao qual o refrigerante contorna parcialmente o sistema do radiador. Uma opção é possível em que as torneiras são instaladas sob todas as baterias. Nesse caso, a água passa a passar apenas pelos radiadores.

Bypasses (seções de bypass do tubo) são instalados para ajustar o nível de aquecimento do radiador, ou seja, quando parte do refrigerante passa pelo caminho de bypass, a transferência de calor do radiador diminui.

O sistema one-pipe do tipo Leningradka é instalado em muitas casas devido à simplicidade do trabalho executado. Mas também tem desvantagens, que incluem a falta de capacidade de controlar a temperatura da sala. A sua instalação pode ser efectuada em habitação com um ou dois pisos. O sistema de dois tubos é instalado em chalés com muitos cômodos e é mais eficiente.

Antes de iniciar o trabalho, é necessário fazer um cálculo hidráulico.

O cálculo hidráulico é o ato de determinar o diâmetro ideal do tubo e calcular a queda de carga do líquido para garantir a operação eficiente do sistema. Em alguns casos, o cálculo é necessário para determinar a vazão das rodovias.

Levando em consideração as peculiaridades do sistema, você pode determinar:

Possível perda de pressão;
Diâmetro do tubo necessário;
Número de radiadores;
Inclinação necessária.

O cálculo é necessário para traçar um diagrama segundo o qual a caldeira será instalada e outros elementos conectados.

Antes de iniciar a instalação de um sistema de aquecimento, o proprietário se depara com a escolha de uma forma de circular a água no sistema. Será uma circulação natural ou forçada. A circulação natural no sistema de aquecimento é a mais comum atualmente. O que é um sistema de aquecimento por circulação natural? É um sistema de aquecimento no qual a água circula naturalmente de acordo com as leis da física. Além disso, tal sistema não precisa de eletricidade ou quaisquer dispositivos adicionais.

A principal característica desse sistema é que a água circula pelo sistema sem o auxílio de uma bomba, por gravidade.

Circulação natural de aquecimento

Tipos de sistemas de circulação natural

Antes de criar um circuito para aquecimento de uma casa particular, primeiro calcule a quantidade de calor necessária para as instalações. O cálculo inclui dados sobre a caldeira, colocação e diâmetro das tubagens, bem como o nível de isolamento térmico das paredes exteriores. Mesmo os menores erros nos cálculos podem afetar a qualidade do aquecimento doméstico. Portanto, é melhor que todos os cálculos sejam feitos por especialistas. Os sistemas de aquecimento são de vários tipos:

Tipo aberto e fechado (diferem por tanques de expansão).
Tipo de um e dois tubos (os radiadores de aquecimento são conectados de maneiras diferentes).

Sistema aberto

O dispositivo aberto inclui um reservatório (tanque aberto), que é equipado com um tubo (transbordamento de emergência). O tubo é conectado à rede de esgoto ou levado para a rua. O tanque é instalado sob o teto, às vezes no sótão.Um tanque aberto pode ser feito de qualquer tamanho com suas próprias mãos, o que é sua principal vantagem. Tem um preço acessível... Desvantagens do dispositivo:

Você precisa constantemente adicionar água a um tanque aberto, pois ela evapora rapidamente. Para não adicionar água constantemente à mão, um cano de água pode ser trazido para o tanque.
Freqüentemente, a corrosão se forma nos elementos metálicos do circuito. Devido ao fato de que o oxigênio está constantemente fluindo para o tanque aberto.
O ar entra na tubulação. Fixando os radiadores em uma ligeira inclinação e instalando saídas de ar automáticas, você pode se livrar do problema.

Sistema fechado

Sistema de circulação natural um refrigerante de tipo fechado é adequado para casas de um ou dois andares. Um tanque de membrana é instalado no circuito de aquecimento. Graças ao tanque, as partes metálicas do dispositivo são menos suscetíveis à corrosão. Um dispositivo fechado funciona da seguinte maneira:

O tanque de diafragma flexível fechado é um tanque de expansão de diafragma. A membrana cria duas seções no tanque. A primeira seção é para o refrigerante, a outra contém ar ou nitrogênio. Durante a expansão do refrigerante, o excesso de água do circuito de aquecimento vai para o tanque.
A membrana começa a esticar devido à água quente e o gás na segunda parte começa a encolher.
Quando a água esfria, o gás aumenta novamente e empurra o refrigerante de volta para o sistema. Assim, há um enchimento contínuo do circuito de água com o refrigerante.

Se você escolher entre um sistema aberto e um fechado, é mais barato comprar ou criar um tanque aberto com suas próprias mãos. Tanque de diafragma custa várias vezes mais, por isso raramente é usado.

Sistema de um tubo

Para casas térreas com uma área pequena, o aquecimento de um tubo é adequado. Em uma casa de dois andares, esse tipo de aquecimento será ineficaz. As vantagens do sistema são a instalação barata, o design simples, os tubos não são instalados sob o teto, o que significa que o interior geral da sala não se deteriorará. O tipo de aquecimento de um tubo funciona de acordo com o seguinte princípio:

O líquido sobe ao longo da seção vertical do tubo.
Em seguida, o refrigerante se move para um tubo horizontal. Este tubo conecta os radiadores de aquecimento.
O líquido resfriado retorna à caldeira do radiador externo.

Este sistema tem suas desvantagens. Quanto mais o aumento do suprimento, mais baixa a temperatura dos radiadores. Os desvios ajudarão a aumentar a produtividade. Para estabelecer o aquecimento uniforme da casa, jumpers são colocados nos locais onde os radiadores estão conectados. Mesmo depois de fazer cálculos precisos, um tipo de sistema de um tubo será ineficaz se uma casa de um andar tiver mais de três quartos. O problema pode ser resolvido atualizando o sistema com uma bomba circular.

Esquema de aquecimento de água por dois tubos para uma casa privada com circulação natural

O tipo de aquecimento de dois tubos é adequado para aquecer uma casa de dois andares. Se compararmos um sistema de um e dois tubos, então no segundo - o líquido é fornecido a todos os radiadores quente. O circuito de dois tubos tem um design especial composto por dois tubos. Um para abastecimento, outro para devolução. Um tubo de alimentação é conectado a cada dispositivo de aquecimento. A conexão é feita por meio de uma torneira de entrada separada. E o tubo de retorno é conectado separadamente. As vantagens de um sistema de aquecimento com cablagem superior e inferior são a sua instalação muito simples e as características de funcionamento eficazes. Com um sistema como este:

É possível não adicionar seções adicionais ao radiador para melhorar o aquecimento.
Ao contrário de um circuito de tubo único, tubos de diâmetro menor são usados para colocar a tubulação neste sistema.
Fácil ajuste do sistema.
O calor é distribuído uniformemente.

Atualmente é possível criar com as próprias mãos um tipo de aquecimento bicubo com circulação natural... Para sua fabricação são utilizados tubos de aço ou polímero..

Esquema de cálculo de sistema de aquecimento com circulação natural

A coisa mais difícil no projeto de um sistema de aquecimento é o cálculo correto. O desempenho do dispositivo depende do comprimento e do ângulo dos tubos, bem como do número de voltas nele. Você precisa saber disso porque não há pressão no circuito. O que você precisa considerar ao elaborar um diagrama e cálculo:

Qual é o diâmetro dos tubos e o material de que são feitos.
Ângulo de inclinação dos tubos.
Tipos de refrigerantes.
Métodos de fornecimento de refrigerante.

Características do aquecimento de dois tubos

O esquema de dois tubos difere porque um tubo com uma inclinação se afasta de cada radiador, ao longo do qual a água é removida. Isso significa que depois de criado o aquecimento, a temperatura em todas as divisões será a mesma. Além disso, a temperatura pode ser ajustada em um cômodo específico sem afetar a passagem da água pelos demais cômodos. Esta é uma das vantagens de tais sistemas.

Outra vantagem é a capacidade de instalar mais radiadores. Isto significa que esse aquecimento com circulação natural é adequado para aquecer grandes áreas ou várias divisões mais do que o aquecimento de tubo único do tipo Leningradka.

A principal desvantagem é a quantidade significativa de trabalho durante a instalação. Para criar o aquecimento de dois tubos, você precisa não apenas gastar mais tempo, mas também comprar mais materiais do que o aquecimento de um tubo. O cálculo dos tubos de acordo com o esquema "Leningradka", com inclinação, deve ser feito com especial cuidado.

Comparação das vantagens do aquecimento aberto e fechado

No sistema de aquecimento aberto "Leningradka", em contraste com o desenho de circulação forçada, além da caldeira a gás, é instalado um tanque de expansão que retém o excesso de refrigerante e garante seu retorno após o líquido do sistema esfriar. Seu princípio de funcionamento é baseado no fato de que parte da água evapora, portanto seu nível deve ser verificado periodicamente.

Um sistema aberto do tipo "Leningradka" difere porque o refrigerante circula mais lentamente, portanto, quando a caldeira a gás aquece, a temperatura deve ser aumentada muito gradualmente. Em sistemas fechados, é utilizada uma bomba de circulação, que contribui para a circulação forçada da água. Sua peculiaridade reside na entrada automática do excesso de refrigerante, que se deve a um tanque de expansão com válvula. Depois que a água esfria nela, ela retorna aos canos novamente. Isso significa que seu nível em um sistema de circulação forçada do tipo fechado não precisa ser monitorado.

A vantagem do aquecimento sem tanque de expansão é a possibilidade de usar anticongelante em vez de água. Graças a isso, os sistemas de circulação forçada podem ser usados no inverno após um longo intervalo sem preparação prévia e aquecimento lento da caldeira.

Qual é o melhor material do tubo?

A forma de instalação do circuito, a proteção contra corrosão e a resistência hidráulica, todos esses indicadores vão depender do material de que a tubulação é feita. Para o sistema de aquecimento, você pode usar polipropileno, tubos de aço, metal-plástico e cobre.

Material de polipropileno. Os tubos de polipropileno resistem bem a altas temperaturas, têm uma longa vida útil (mais de 25 anos) e são lisos por dentro. A instalação requer ferramentas especiais e é cara.
Aço. Apesar de esses tubos serem bastante duráveis e de preço acessível, são propensos à corrosão e ao crescimento excessivo. Além disso, a instalação requer soldagem ou vários acessórios.
Metal-plástico. Os tubos leves têm uma superfície interna perfeitamente lisa. Como resultado, eles estão livres de corrosão e depósitos.Mas após a instalação, você terá que puxar constantemente os acessórios roscados, o que é uma grande desvantagem. Sua vida útil é de cerca de 15 anos e, para tubos, é muito curta. Eles têm um custo alto.
Tubos de cobre. Os tubos de cobre têm uma bela aparência e uma vida útil de mais de 100 anos. A solda é usada para instalação, muito cara no custo.

Para determinar o diâmetro do tubo adequado para aquecer sua casa, você precisa saber que:

O diâmetro do tubo é selecionado de acordo com o material do qual os tubos são feitos e a partir dos cálculos de engenharia térmica feitos.
Calcule a quantidade de calor necessária para o ambiente e acrescente 20% ao resultado.
Usando os valores indicados nas tabelas SNiP, a seção transversal do pipeline é calculada. Para o cálculo, são feitas leituras da capacidade térmica e do tamanho do tubo (seção interna).

Se, após cada ramificação, instalar o tubo de alimentação 1 de tamanho menor que o anterior, a circulação do trocador de calor ficará várias vezes mais intensa. O tubo de retorno é montado com uma extensão. Isso calcula o diâmetro mínimo de dois tubos. Seguindo os valores obtidos, para cada seção do tubo é estabelecido o seu próprio tamanho.

O que é isso

Um esquema de sistema de aquecimento de um tubo implica a ausência de tubos de alimentação e retorno separados. O refrigerante sai da unidade de elevador ou caldeira e retorna lá ao longo de um anel que circunda a sala ou várias salas ao redor do perímetro.

Em contraste, existe um sistema de dois tubos, em que cada radiador é um jumper entre duas linhas de aquecimento.

Que tipo de sistema de um tubo pode ser?

Fechado e aberto

O que é e qual é a diferença entre os esquemas?

Um sistema de aquecimento de um tubo fechado não se comunica com o ar ambiente e, portanto, pode ter um excesso de pressão bastante grande no circuito. Se for necessário sangrar o ar, é feito manualmente, o volume de água no sistema é constante.

Útil: Hoje em dia se difundiram as válvulas de ar automáticas que, sem intervenção humana, liberam o ar e bloqueiam o caminho do refrigerante. Graças a eles, um sistema de aquecimento fechado de um tubo é iniciado simplesmente girando as válvulas e ligando (ou acendendo) a caldeira.

Aberto, em contraste com ele, tem um tanque de expansão com vazamento, no qual o ar é deslocado. É claro que tal esquema deixa uma marca na fiação de aquecimento. Em particular, o anel que passa ao longo do perímetro da casa deve estar localizado acima dos dispositivos de aquecimento, caso contrário, o ar se acumulará neles.

A inclinação de um sistema de aquecimento aberto é necessária para o mesmo propósito - de modo que todo o ar seja expelido para o tanque de expansão.

Horizontal e vertical

Um sistema de aquecimento horizontal de tubo único é mais típico para uma casa de campo ou uma casa particular. Em geral, o nome é intuitivo: o layout do anel está localizado no plano horizontal.
Um sistema de aquecimento vertical de tubo único é típico para casas de dois ou três andares com uma área pequena. O anel através do qual o refrigerante é bombeado simplesmente se desdobra em um plano vertical. Este esquema não tem outras diferenças fundamentais.

Os sistemas verticais de um tubo podem incluir vários anéis paralelos que se conectam na parte inferior para formar uma tubulação comum, razão pela qual tal sistema às vezes não é muito corretamente denominado sistema de aquecimento vertical de tubo único com fiação inferior.

Fluxo e com desvios

Em um sistema de fluxo através de um tubo, todo o volume do refrigerante passa única e exclusivamente por radiadores ou outros dispositivos de aquecimento. Na humilde opinião do autor, tal sistema só tem sentido se o anel envolver UMA pequena sala e fornecer calor a duas ou três baterias.

Por que é tão?

As desvantagens de tal esquema são muito grandes, que muitas vezes são descritas em uma análise comparativa de sistemas de aquecimento como características de todos os sistemas de um tubo:

Não é possível controlar aquecedores individuais. Vale a pena pressionar o acelerador em um, e todos os outros também irão parar de aquecer.
A desmontagem de um radiador requer uma parada completa e reinicialização do sistema de aquecimento.
A diferença de temperatura entre o primeiro e o último dissipador de calor é muito grande.

O sistema de desvio usa a circulação constante da maior parte da água através dos açudes. Mais precisamente, o anel PRINCIPAL é um tubo grosso, paralelo ao qual os dispositivos de aquecimento são cortados sem quebrá-lo.

O esquema de aquecimento de um tubo implementado desta forma tem uma massa méritos

A circulação da água será rápida e a diferença de temperatura será pequena.
Ajustar um aquecedor separado com um cabeçote térmico ou acelerador não é problema e não afetará o resto do sistema de forma alguma.
Qualquer radiador com válvulas de corte pode ser desligado e removido sem parar o aquecimento.

Configurado corretamente, tal sistema é extremamente tolerante a falhas e mesmo nas geadas mais severas, sem nenhum equilíbrio, não irá parar e não será descongelado. Além disso, o preço dos materiais é mínimo, e todo o trabalho de instalação pode ser feito facilmente e no menor tempo possível com suas próprias mãos.

Circulação forçada e natural

A circulação forçada não é necessariamente uma bomba de circulação.

O sistema de tubo único de uma casa particular, alimentado por uma unidade de elevador conectada à rede de aquecimento, também circula de forma forçada: o refrigerante aciona uma queda de pressão criada do lado de fora.

Costuma-se chamar de circulação natural devido à expansão térmica natural da água. Depois de aquecido, ele sobe rapidamente, para o que o chamado coletor de reforço é feito como uma parte construtiva da própria caldeira ou do circuito posterior; e então retorna por gravidade ao ciclo de aquecimento repetido.

O que precisa ser considerado ao projetar um diagrama de conexão de um tubo para aquecer radiadores em um sistema com circulação natural?

O anel principal deve ter um diâmetro grande. Um mínimo razoável seria DU32 para uma casa com uma área cerca de 100 m2
... Mais é melhor.

A razão é que a diferença de pressão entre os pontos na saída da caldeira e na entrada dela será mínima. Quanto menor o diâmetro do tubo, mais resistência ele tem ao fluxo de líquido nele.

Atenção: não confunda o diâmetro externo do tubo e seu DN, que é aproximadamente igual à folga interna. A folga de um tubo com um diâmetro EXTERNO de 32 mm, feito de polipropileno, é de apenas 20,1 mm, o que claramente não é suficiente.

Após o coletor de reforço, o anel deve ir para a caldeira com uma inclinação constante de 5 a 7 graus, graças ao qual a água de resfriamento pode ser transportada por gravidade.
Os tubos de plástico e multicamadas têm uma superfície muito menos áspera do que os tubos de aço. Mais importante, essa superfície não cresce com o tempo com depósitos que impedem o fluxo de água na tubulação.

É por isso que para sistemas de aquecimento onde a temperatura do refrigerante não está planejada para ser muito alta, quaisquer instruções de auto-instalação recomendam fortemente o uso de polipropileno, metal-plástico ou polietileno reticulado.

Métodos de fornecimento de refrigerante

O meio de aquecimento pode circular da caldeira para o dispositivo de aquecimento de duas maneiras. Através do enchimento inferior ou superior.

Enchimento inferior. Este método de enchimento é usado apenas para sistemas de um tubo. A tubulação é colocada no nível do chão, enquanto os tubos verticais podem ser omitidos. O enchimento inferior é ineficaz sem uma bomba circular.
Enchimento superior. Eles são usados para sistemas de um ou dois tubos.Devido ao fato de que o tubo de distribuição é instalado sob o teto, o refrigerante quente é fornecido ativamente para cada radiador. Além disso, esfriando, a água vai para um tubo de retorno montado ao longo do chão.

Como montar um sistema de um tubo em uma casa de campo

O esquema geral já foi descrito. Vamos repetir os pontos principais novamente para que não haja ambigüidades:

Mesmo que esteja prevista a utilização de bomba de circulação, é melhor garantir o funcionamento normal do aquecimento por circulação natural. A luz às vezes é desligada, os fios são freqüentemente rompidos pela queda de árvores em uma nevasca e ficar sentado sem aquecimento a -30ºC é pelo menos desagradável.

A maneira de fazer isso é simples: após a caldeira, o tubo de fiação sobe bruscamente e desce para a caldeira ao longo do perímetro da casa com uma inclinação de 5 graus. O tubo deve ser grosso o suficiente -DU32 - DU40 mm.

Do autor: um cálculo hidráulico mais preciso de um sistema de aquecimento de um tubo opera com um grande número de variáveis, incluindo material do tubo, raio e número de voltas, queda de pressão, número e tipo de válvulas e assim por diante. Além disso, acredite na minha palavra - as fórmulas usadas no cálculo são muito complicadas: a lei de Bernoulli descreve apenas o caso mais simples de fluxo através de um tubo DIRETO sem levar em conta a aspereza de suas paredes.

A boa notícia para nós é que, no mundo real, o cálculo do aquecimento hidráulico - um sistema de tubulação ou outro - é necessário ao projetar um prédio de apartamentos para economizar dinheiro. A diferença de custos na escala de construção do governo, com uma redução no diâmetro do tubo em um passo, chegará a milhões de rublos.

No caso de uma pequena casa particular, podemos confiar na prática de outra pessoa e simplesmente fornecer um tubo com uma margem de diâmetro deliberada.

Os radiadores cortam paralelamente ao anel principal.
Para inserção, geralmente é usado um tubo DN20 mm. Nenhum estreitamento da linha principal entre os pontos de conexão do radiador é feito: a água circulará por ele de qualquer maneira.
Cada aquecedor é fornecido com um acelerador ou cabeçote térmico para regulagem.
Uma válvula é instalada no segundo encaixe, permitindo que ela seja completamente cortada e, se necessário, removida e substituída.
Os radiadores entram por baixo em ambos os lados.
Não se preocupe com a circulação nas seções: a prática mostra que qualquer dispositivo de aquecimento com essa conexão SEMPRE aquece em todo o volume e não precisa ser lavado.
Com a cablagem inferior (quando se encontra por baixo dos aparelhos de aquecimento), cada um deles é fornecido com uma válvula de ar automática ou respiradouro manual: torneira Mayevsky, válvula ou torneira de água convencional. Um sistema de aquecimento de tubo único com fiação superior não precisa disso: todo o ar será forçado para cima no tanque de expansão.

Às vezes, um esquema ligeiramente modificado de um sistema de aquecimento de um tubo de um tipo de fluxo direto é usado.
: um tubo de aço de grande diâmetro (100-150 mm) é colocado ou suspenso ao longo das paredes sem quaisquer dispositivos de aquecimento sendo cortados.

Pode ser mascarado com uma caixa decorativa que não obstrui a ventilação. O esquema é extremamente simples, barato de implementar e MUITO eficiente em termos de aquecimento.

Diagrama do sistema de dois tubos

Aqui, o calor é transferido para os radiadores por meio de um tubo e a água resfriada retorna pelo outro. Isso permite a operação eficiente de mais baterias conectadas a um ramal horizontal. Em uma casa térrea, o coletor de suprimentos é colocado no sótão ou sob o teto, o coletor de retorno fica acima do piso. O overclock não é necessário aqui, o tubo já está elevado a uma altura suficiente, o que é mostrado na imagem:

Como pode ser visto no diagrama, a solução ótima para uma boa circulação natural é um sistema de aquecimento de dois tubos, dividido em 2 ramais com o mesmo número de radiadores em cada um.Caso contrário, devido aos declives em um longo comprimento, a instalação de dutos será difícil. Quanto a uma casa de dois andares, aqui novamente, a fiação vertical é adequada, mas com uma divisão em linhas de fornecimento e retorno. Como fazer isso corretamente está refletido no diagrama:

Com um sistema de dois tubos, todas as baterias recebem um refrigerante com a mesma temperatura, esta é uma vantagem importante. Também fica mais fácil realizar a regulagem automática, uma vez que os dispositivos são independentes um do outro. A desvantagem é o maior consumo de materiais para opções de roteamento horizontal, por exemplo, em um prédio de dois andares:

Para referência.
A maioria dos proprietários ainda instala uma bomba de circulação no coletor de retorno para melhorar o desempenho do sistema. Mas eles colocaram no bypass, para que, em caso de queda de energia, você sempre possa ir para a gravidade abrindo a torneira apropriada.

O princípio de operação e recursos dos sistemas de gravidade

Como o nome indica, em nosso caso, o refrigerante se move pelas tubulações de forma independente, sem qualquer influência externa com o auxílio de uma bomba. Este tipo de circulação foi originalmente usado em todos os sistemas de aquecimento de água quente. Atualmente, quando surgiram as bombas de circulação, os proprietários de casas particulares estão interessados em esquemas de gravidade com um objetivo: ser independentes de fontes externas de eletricidade.

O movimento independente do refrigerante é baseado no fenômeno da convecção. O mesmo meio (neste caso, água), que tem temperaturas diferentes, também difere em gravidade específica. Em palavras simples, um cubo de água fria pesa mais de 1 m3 de água quente devido à sua densidade diferente. Dentro do espaço fechado dos tubos, isso levará ao fato de que o meio de resfriamento irá empurrar constantemente para cima a água quente mais leve. Um diagrama típico de tal sistema é mostrado na figura:

Devido à diferença de densidades e massas de água no interior do sistema de aquecimento por gravidade, surge um ligeiro excesso de pressão que supera a gravidade e as forças de atrito, resultando na circulação natural do refrigerante. Daí o segundo nome - gravitacional.

Como a magnitude da sobrepressão resultante é pequena, devem ser criadas condições favoráveis para a circulação natural da água no sistema de aquecimento. Isso é facilitado pelas seguintes atividades:

o uso de tubos de diâmetros aumentados, projetados para um fluxo lento de água (0,1-0,3 m / s);
conformidade com as inclinações das rodovias horizontais. A inclinação é de pelo menos 3 mm por 1 m da tubulação;
uma diferença significativa nas temperaturas do refrigerante nas linhas de alimentação e retorno (pelo menos 25 ° C);
instalação no ponto mais alto da rede de um tanque de expansão tipo aberto em comunicação com a atmosfera;
instalação da caldeira de forma a que o tubo de retorno fique o mais baixo possível ao nível das resistências do primeiro andar.

Para referência.
Na prática, ao organizar os sistemas de gravidade com suas próprias mãos, os dutos principais são colocados a partir de tubos com um diâmetro de pelo menos 50 mm (2 polegadas) e as conexões aos radiadores são de 20 mm (3/4 polegadas).

Muitas vezes os proprietários se perguntam - é possível fechar o sistema de circulação natural instalando um tanque de expansão tipo membrana? A resposta é óbvia: ao se expandir, o líquido terá que superar a resistência da membrana do tanque, e o excesso de pressão na rede já é pequeno. A velocidade de movimento do refrigerante diminuirá a um mínimo, ou mesmo a zero. Portanto, os circuitos que usam o princípio gravitacional de operação são sempre abertos.

Uma vantagem importante que um sistema de aquecimento por gravidade oferece é a independência da eletricidade, o que é muito importante em áreas com fornecimento de energia não confiável. Mas você tem que pagar por isso com uma instalação mais cara e grandes tubos passando por todas as instalações.O esquema não pode ser implementado em residências particulares de grande área e número de andares devido à baixa eficiência e inadequação econômica. Nesses chalés, é usado um sistema de tipo fechado com bomba e fonte de alimentação ininterrupta.