Aquecimento fechado em uma casa particular

Nos últimos anos, um sistema de aquecimento fechado tornou-se cada vez mais popular. O equipamento de aquecimento está se tornando cada vez mais caro e queremos que dure mais. Em sistemas fechados, fica praticamente excluída a possibilidade de entrada de oxigênio livre, o que prolonga a vida útil do equipamento.

Sistema de fornecimento de calor fechado - o que é

Como sabem, em qualquer sistema de aquecimento de uma casa privada existe um tanque de expansão. Este é um recipiente que contém algum desmame do refrigerante. Este tanque é necessário para compensar a expansão térmica em várias condições operacionais. Por design, os tanques de expansão são abertos e fechados, respectivamente, e os sistemas de aquecimento são chamados de abertos e fechados.

Sistema fechado de aquecimento de dois tubos

Sistema fechado de aquecimento de dois tubos

Nos últimos anos, é o circuito fechado de aquecimento que se tornou cada vez mais popular. Primeiro, é automatizado e funciona sem intervenção humana por muito tempo. Em segundo lugar, qualquer tipo de refrigerante pode ser usado nele, incluindo anticongelante (ele evapora em tanques abertos). Em terceiro lugar, a pressão é mantida constante, o que torna possível o uso de qualquer eletrodoméstico em uma casa particular. Existem mais algumas vantagens relacionadas à fiação e operação:

  • Não há contato direto do refrigerante com o ar, portanto, não há (ou quase nenhum) oxigênio incoerente, que é um poderoso agente oxidante. Isso significa que os elementos de aquecimento não se oxidam, o que aumenta sua vida útil.
  • O tanque de expansão do tipo fechado é colocado em qualquer lugar, geralmente não muito longe da caldeira (caldeiras a gás montadas na parede vêm imediatamente com tanques de expansão). No sótão deve ser instalada uma cisterna aberta, que são canos adicionais, bem como medidas de isolamento para que o calor não "vaze" através do telhado.
  • Em um sistema fechado, existem saídas de ar automáticas, portanto, não há ventilação.

Em geral, um sistema de aquecimento fechado é considerado mais conveniente. Sua principal desvantagem é a volatilidade. A movimentação do refrigerante é fornecida por uma bomba de circulação (circulação forçada) e não funciona sem eletricidade. A circulação natural em sistemas fechados pode ser organizada, mas isso é difícil - a regulação do fluxo é necessária usando a espessura dos tubos. Este é um cálculo bastante complicado, porque muitas vezes se acredita que um sistema de aquecimento fechado funciona apenas com uma bomba.

Para reduzir a volatilidade e aumentar a confiabilidade do aquecimento, são instaladas fontes de alimentação ininterrupta com baterias e / ou pequenos geradores, que fornecerão alimentação de emergência.

Componentes e sua finalidade

Composição do sistema de aquecimento fechado

Composição do sistema de aquecimento fechado

Em geral, um sistema de aquecimento fechado consiste em um conjunto específico de elementos:

  • Caldeira com grupo de segurança. Existem duas opções aqui. Primeiro, um grupo de segurança é embutido na caldeira (caldeiras suspensas a gás, pellets e algumas caldeiras a gás para combustíveis sólidos). O segundo - não há grupo de segurança na caldeira, então ele é instalado na saída da tubulação de abastecimento.
  • Tubos, radiadores, chão aquecido a água, convectores.
  • Bomba de circulação. Fornece a movimentação do refrigerante. É instalado principalmente na tubulação de retorno (aqui a temperatura é mais baixa e há menos possibilidade de superaquecimento).
  • Tanque de expansão.Compensa as mudanças no volume do refrigerante, mantendo uma pressão estável.

Agora mais sobre cada elemento.

Caldeira - qual escolher

Uma vez que o sistema de aquecimento fechado de uma casa privada pode funcionar em modo autónomo, faz sentido instalar uma caldeira de aquecimento com automação. Neste caso, depois de ajustar os parâmetros, não é necessário voltar a este. Todos os modos são suportados sem intervenção humana.

As caldeiras a gás mais convenientes a este respeito. Eles têm a opção de conectar um termostato ambiente. A temperatura definida é mantida com uma precisão de um grau. Ela caiu um grau, a caldeira acesa, aquecendo a casa. Assim que o termostato é acionado (temperatura atingida), o funcionamento é interrompido. Confortável, conveniente, econômico.

Alguns modelos têm a capacidade de conectar automação dependente do clima - são sensores externos. De acordo com suas leituras, a caldeira ajusta a potência dos queimadores. Caldeiras a gás em sistemas de aquecimento fechados são bons equipamentos que podem proporcionar conforto. A única pena é que o gás não está disponível em todos os lugares.

Sistema de aquecimento fechado de dois tubos em uma casa de dois andares (diagrama)

Sistema de aquecimento fechado de dois tubos em uma casa de dois andares (diagrama)

As caldeiras elétricas não podem fornecer menor grau de automação. Além das unidades tradicionais, unidades de indução e eletrodo surgiram recentemente em elementos de aquecimento. Eles são caracterizados por dimensões compactas e baixa inércia. Muitos acreditam que são mais econômicos do que caldeiras com elementos de aquecimento. Mas mesmo este tipo de unidades de aquecimento não pode ser usado em todos os lugares, uma vez que as falhas de energia no inverno são uma ocorrência frequente em muitas regiões do nosso país. E para fornecer energia à caldeira. 8-12 kW de um gerador é uma tarefa muito difícil.

Caldeiras para combustíveis sólidos ou líquidos são mais versáteis e independentes neste aspecto. Um ponto importante: para a instalação de uma caldeira de combustível líquido, é necessária uma sala separada - esta é uma exigência do corpo de bombeiros. Caldeiras de combustível sólido podem ficar dentro de casa, mas isso é inconveniente, pois muitos detritos caem do combustível durante o aquecimento.

Modernas caldeiras de combustível sólido, embora permaneçam equipamentos intermitentes (aquecem durante a fornalha, esfriam quando o marcador queima), mas também possuem automação que permite manter uma determinada temperatura no sistema ajustando a intensidade da combustão. Embora o grau de automação não seja tão alto quanto o das caldeiras a gás ou elétricas, ele está lá.

Um exemplo de sistema de aquecimento fechado com caldeira de indução

Um exemplo de sistema de aquecimento fechado com caldeira de indução

Caldeiras a pellets não são muito comuns em nosso acampamento. Na verdade, este também é um combustível sólido, mas as caldeiras deste tipo funcionam em modo contínuo. Os pellets são alimentados automaticamente na fornalha (até que o caldo do hambúrguer esteja pronto). Com combustível de boa qualidade, a limpeza das cinzas é necessária uma vez a cada poucas semanas, e todos os parâmetros operacionais são controlados por automação. A distribuição deste equipamento é dificultada apenas pelo seu alto preço: os fabricantes são principalmente europeus e os seus preços são os correspondentes.

Um pouco sobre o cálculo da potência da caldeira para sistemas de aquecimento do tipo fechado. É determinado de acordo com o princípio geral: para 10 sq. metros de área com isolamento normal consomem 1 kW da potência da caldeira. Apenas levar "costas com costas" não é aconselhável. Primeiro, há períodos anormalmente frios durante os quais você pode não ter capacidade de projeto suficiente. Em segundo lugar, a operação no limite de potência leva a um rápido desgaste do equipamento. Portanto, é desejável levar a potência da caldeira para o sistema com uma margem de 30-50%.

Grupo de segurança

Um grupo de segurança é instalado na tubulação de abastecimento na saída da caldeira. Ela deve controlar seu trabalho e os parâmetros do sistema. Consiste em manômetro, ventilação automática e válvula de segurança.

O grupo de segurança da caldeira é instalado no tubo de alimentação antes do primeiro ramal

O grupo de segurança da caldeira é instalado no tubo de alimentação antes do primeiro ramal

O manômetro permite monitorar a pressão no sistema.De acordo com as recomendações, deve estar na faixa de 1,5-3 Bar (em casas térreas é 1,5-2 Bar, em casas de dois andares - até 3 Bar). Em caso de desvio desses parâmetros, medidas adequadas devem ser tomadas. Se a pressão caiu abaixo do normal, é necessário verificar se há vazamento e, em seguida, adicionar uma certa quantidade de líquido refrigerante ao sistema. Com o aumento da pressão, tudo fica um pouco mais complicado: é necessário verificar em que modo a caldeira está funcionando, se superaqueceu o refrigerante. O funcionamento da bomba de circulação, o correto funcionamento do manômetro e da válvula de segurança também são verificados. É ele quem deve despejar o excesso de refrigerante quando o limite de pressão é excedido. Um tubo / mangueira é conectado ao tubo do ramal livre da válvula de segurança, que é descarregado no sistema de esgoto ou drenagem. Aqui é melhor fazer para que seja possível controlar se a válvula é acionada - com descargas freqüentes de água, é necessário buscar as causas e eliminá-las.

Composição do grupo de segurança

Composição do grupo de segurança

O terceiro elemento do grupo é uma saída de ar automática. O ar preso no sistema é removido por meio dele. Um dispositivo muito prático que permite eliminar o problema de congestionamento de ar no sistema.

Os grupos de segurança são vendidos montados (foto acima), ou você pode comprar todos os dispositivos separadamente e conectá-los usando os mesmos tubos que fizeram a fiação do sistema.

Vaso de expansão para sistema de aquecimento fechado

O tanque de expansão é projetado para compensar as mudanças no volume do refrigerante dependendo da temperatura. Em sistemas de aquecimento fechados, este é um recipiente selado, dividido em duas partes por uma membrana elástica. A parte superior contém ar ou gás inerte (em modelos caros). Enquanto a temperatura do refrigerante está baixa, o tanque permanece vazio, a membrana é endireitada (na figura, foto à direita).

O princípio de operação de um tanque de expansão de membrana

O princípio de operação de um tanque de expansão de membrana

Quando aquecido, o refrigerante aumenta de volume, seu excesso sobe para o tanque, empurrando a membrana e espremendo o gás bombeado para a parte superior (na foto à esquerda). Isso é exibido no manômetro como um aumento na pressão e pode servir como um sinal para reduzir a intensidade da combustão. Alguns modelos têm uma válvula de alívio que libera o excesso de ar / gás quando o limite de pressão é atingido.

À medida que o refrigerante esfria, a pressão na parte superior do tanque espreme o refrigerante para fora do tanque e entra no sistema, as leituras do manômetro voltam ao normal. Esse é todo o princípio de operação de um tanque de expansão do tipo membrana. A propósito, existem dois tipos de membranas - em forma de disco e em forma de pêra. A forma da membrana não afeta o princípio de operação.

Tipos de membranas para tanques de expansão em sistemas fechados

Tipos de membranas para tanques de expansão em sistemas fechados

Cálculo de volume

De acordo com os padrões geralmente aceitos, o volume do tanque de expansão deve ser 10% do volume total do refrigerante. Isso significa que você tem que calcular quanta água caberá nos tubos e radiadores do seu sistema (está nos dados técnicos dos radiadores, mas o volume dos tubos pode ser calculado). 1/10 deste valor será o volume do tanque de expansão necessário. Mas este número é válido apenas se o refrigerante for água. Se um fluido anticongelante for usado, o tamanho do tanque é aumentado em 50% do volume calculado.

Aqui está um exemplo de cálculo do volume de um tanque de membrana para um sistema de aquecimento fechado:

  • o volume do sistema de aquecimento é de 28 litros;
  • o tamanho do tanque de expansão para o sistema cheio de água é de 2,8 litros;
  • o tamanho do tanque de membrana para um sistema com líquido anticongelante é 2,8 + 0,5 * 2,8 = 4,2 litros.

Na hora de comprar, escolha o maior volume mais próximo. Não pegue o menor - é melhor ter uma pequena margem.

O que procurar ao comprar

As lojas possuem cisternas vermelhas e azuis. As cisternas vermelhas são adequadas para aquecimento. Os azuis são estruturalmente iguais, apenas foram projetados para água fria e não toleram altas temperaturas.

O que mais procurar? Existem dois tipos de tanques - com membrana substituível (também chamados de flangeados) e com membrana insubstituível. A segunda opção é mais barata e significativa, mas se a membrana estiver danificada, você terá que comprar tudo integralmente. Nos modelos flangeados, apenas a membrana é adquirida.

Local para instalar um tanque de expansão tipo membrana

Normalmente, um tanque de expansão é colocado no tubo de retorno na frente da bomba de circulação (se visto na direção do movimento do refrigerante). Um T é instalado na tubulação, um pequeno pedaço de tubo é conectado a uma de suas partes e um expansor é conectado a ele por meio de acessórios. É melhor colocá-lo a alguma distância da bomba para que não ocorram quedas de pressão. Um ponto importante é que a seção da tubulação do tanque de membrana deve ser reta.

Diagrama de instalação de um tanque de expansão para o tipo de membrana de aquecimento

Diagrama de instalação de um tanque de expansão para o tipo de membrana de aquecimento

Uma válvula de esfera é instalada após o tee. É necessário poder remover o tanque sem drenar o refrigerante. É mais conveniente conectar o próprio recipiente usando uma americana (porca de capa). Isso novamente facilita a montagem / desmontagem.

Observe que algumas caldeiras possuem um vaso de expansão. Se seu volume for suficiente, não é necessária a instalação do segundo.

Um dispositivo vazio não pesa muito, mas cheio de água tem uma massa sólida. Portanto, é necessário prever um método de fixação na parede ou suportes adicionais.


Bomba de circulação

A bomba de circulação garante a operacionalidade do sistema de aquecimento fechado. Sua capacidade depende de muitos fatores: o material e o diâmetro dos tubos, o número e tipo de radiadores, a presença de válvulas de corte e termostáticas, o comprimento dos tubos, o modo de operação do equipamento, etc. Para não entrar nos meandros do poder de cálculo, a bomba de circulação pode ser selecionada na tabela. Selecione o valor mais alto mais próximo para a área aquecida ou a saída de calor planejada do sistema, na linha correspondente nas primeiras colunas encontre as características necessárias.

Você pode selecionar os parâmetros da bomba de circulação de acordo com a tabela

Você pode selecionar os parâmetros da bomba de circulação de acordo com a tabela

Na segunda coluna, encontramos a potência (que volume de refrigerante ele consegue bombear em uma hora), na terceira - a pressão (resistência do sistema), que ele consegue superar.

Escolhendo uma bomba de circulação em uma loja, é aconselhável não economizar dinheiro. Todo o sistema depende de seu desempenho. Portanto, é melhor não economizar dinheiro e escolher um fabricante confiável. Se você decidir comprar um equipamento desconhecido, é necessário verificar de alguma forma os níveis de ruído. Este indicador é especialmente crítico se a unidade de aquecimento for instalada em uma área residencial.

Esquema de cintagem

Conforme mencionado anteriormente, as bombas de circulação são instaladas principalmente na tubulação de retorno. Antes esse requisito era obrigatório, hoje é só um desejo. Os materiais usados ​​na produção suportam o aquecimento de até 90 ° C, mas mesmo assim é melhor não arriscar.

Em sistemas que possam funcionar com circulação natural, durante a instalação, é necessário prever a possibilidade de retirar ou substituir a bomba sem a necessidade de escoar o refrigerante, bem como a possibilidade de funcionar sem bomba. Para isso, um bypass é instalado - um caminho de bypass através do qual o refrigerante pode fluir, se necessário. O diagrama de instalação da bomba de circulação neste caso está na foto abaixo.

Instalação de bomba de circulação com bypass

Instalação de bomba de circulação com bypass

Em sistemas fechados com circulação forçada, o bypass não é necessário - é inoperante sem uma bomba. Mas são necessárias duas válvulas de esfera em ambos os lados e um filtro de entrada. As válvulas de esfera permitem, se necessário, a remoção do dispositivo para manutenção, reparação ou substituição. Um filtro de lama evita o entupimento.Às vezes, como um elemento adicional de confiabilidade, uma válvula de retenção também é colocada entre o filtro e a válvula de esfera, o que impedirá o movimento do refrigerante na direção oposta.

Diagrama para conectar uma bomba de circulação a um sistema de aquecimento fechado

Esquema de conexão (tubulação) de uma bomba de circulação a um sistema de aquecimento fechado

Como encher um sistema de aquecimento fechado

No ponto mais baixo do sistema, via de regra, na tubulação de retorno, uma válvula adicional é instalada para alimentar / drenar o sistema. No caso mais simples, trata-se de um T instalado na tubulação, ao qual uma válvula de esfera é conectada por meio de uma pequena seção do tubo.

A unidade mais simples para drenar ou encher o refrigerante no sistema

A unidade mais simples para drenar ou encher o refrigerante no sistema

Neste caso, ao drenar o sistema, será necessário substituir um recipiente ou conectar uma mangueira. Ao encher o refrigerante, uma mangueira da bomba manual é conectada à válvula esférica. Este dispositivo simples pode ser alugado em lojas de encanamento.

Existe uma segunda opção - quando o refrigerante é apenas água da torneira. Nesse caso, o abastecimento de água é conectado a uma entrada especial da caldeira (em caldeiras a gás montadas na parede) ou a uma válvula de esfera instalada de forma semelhante na linha de retorno. Mas neste caso, outro ponto é necessário para drenar o sistema. Em um sistema de dois tubos, este pode ser um dos últimos no ramal do radiador, em cuja entrada livre inferior está instalada uma válvula de esfera de drenagem. Outra opção é mostrada no diagrama a seguir. Aqui é mostrado um sistema de aquecimento de um tubo do tipo fechado.

Esquema de um sistema de aquecimento de tubo único fechado

Esquema de um sistema de aquecimento de um tubo fechado com uma unidade de fonte de alimentação para o sistema

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comentário 4
  1. Igor
    29/09/2016 às 12h25 - Resposta

    Muito bem programado. Ele mesmo não é particularmente capaz de reparos, mas você lê e parece que nem tudo é tão difícil quanto pode parecer. Meu sogro instalou ele mesmo as pilhas em sua casa de campo, o que não é fácil, embora seja possível.

  2. Voltaire
    02/01/2017 às 00h03 - Resposta

    Com licença, mas não consigo entender como você compilou uma tabela para calcular as capacidades do sistema.
    Afinal, a potência térmica é calculada de forma muito simples. N = 0,86 * Q * (T (direto) .- T (arr)). (KW).
    Deixei a dimensão Q e T como na sua mesa, mas nada cabe na sua mesa. Com licença.

  3. Novato
    12/09/2020 às 12h10 - Resposta

    Tenho um sistema aberto com água há mais de 10 anos, uma bomba de circulação está instalada, para evitar corrosão e evaporação, coloquei um pouco de óleo no tanque de expansão. Durante todo o tempo, nunca adicionei água

    • Sergei
      15/09/2020 às 21h34 - Resposta

      Uma história como um milagre. Qual é a capacidade do expansor?

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