Tuberías de calderas de calefacción de bricolaje: diagramas para calderas de suelo y de pared
La calefacción autónoma le permite no depender de los estándares de consumo establecidos, la política de precios de los proveedores de calor y su estado de ánimo. Esto permite controlar de forma independiente el proceso de calefacción y mantener la temperatura más cómoda en la casa, ahorrando recursos.
Y si cablea su caldera de calefacción con sus propias manos, durará más y consumirá menos recursos financieros, ¿no es así? ¿Pero nunca se ha dedicado a atar y la palabra en sí le parece incomprensible a primera vista?
No se deje intimidar por la abundancia de tuberías, dispositivos y pasos tecnológicos: después de leer el artículo, estará a la altura de la tarea. Aquí consideramos esquemas de tuberías para equipos de calefacción de piso y pared, seleccionamos fotografías ilustrativas y recomendaciones de especialistas para tuberías en el hogar.
El contenido del artículo:
- Seleccionar la potencia de la caldera de calefacción.
- Tipos de calderas de calefacción.
- Tipos y esquemas de calefacción.
- Implementación de un sistema de calefacción.
- Paso #1: comprar el equipo necesario
- Paso 2: instalación de calderas de calefacción
- Paso #3: selección e instalación de un tanque de expansión
- Paso #4: instalación de una bomba de circulación
- Paso #5 - Válvulas de ventilación automáticas
- Paso #6: elegir una ubicación e instalar el colector
- Paso #7: instalación de la tubería
- Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
Seleccionar la potencia de la caldera de calefacción.
La tubería de una caldera de calefacción es un sistema de tuberías y equipos diseñados para proporcionar refrigerante a los radiadores. En pocas palabras, es todo excepto las baterías.
El primer paso es elegir una caldera de calefacción, cuyo rendimiento debe determinarse de antemano.
El cálculo de la potencia requerida de la unidad de calefacción está influenciado por muchos factores, estos son:
- volumen del edificio;
- número de ventanas y superficie total de acristalamiento;
- número y área de puertas;
- conductividad térmica de los materiales utilizados en la construcción de muros;
- grado de aislamiento de estructuras portantes;
- temperatura media anual en la región de construcción;
- ubicación del edificio, es decir ¿Qué lado del mundo mira hacia la fachada principal, tradicionalmente la más acristalada?
Sin embargo, existe un indicador promedio que, sin cálculos en profundidad, permite determinar el rendimiento requerido.
Para la zona media, se puede tomar como punto de partida 1 kW por 10 m² de superficie calentada (¡pero no como guía de acción!). Es imperativo añadir una reserva de al menos un 20% a la potencia de diseño de la caldera de calefacción.
A continuación, debe decidir el tipo de caldera de calefacción: carga autónoma o manual.
Tipos de calderas de calefacción.
Convencionalmente, las calderas de calefacción se pueden dividir en carga autónoma y manual.
Según el combustible utilizado, las calderas autónomas son:
- combustible sólido;
- eléctrico;
- gas;
- combustible líquido.
El orden en la lista determina el coste de la calefacción según el tipo de combustible: las calderas de gas serán las más baratas de operar.
Estas calderas están equipadas automatización manteniendo la temperatura especificada del refrigerante. Pueden funcionar todo el año durante toda su vida útil. Hay montaje en pared Y instalación tipo piso.
Las calderas de carga manual incluyen calderas de combustible sólido. Como combustible se utiliza leña, turba y carbón. Requiere intervención humana para cargar combustible.
Mantener la temperatura requerida del refrigerante también es responsabilidad de una persona.
La construcción de la caldera es de suelo. Equipado con un conjunto mínimo de automatización. Las calderas de calefacción son de circuito simple y doble. Se conecta un suministro de agua a la caldera de doble circuito, que está construida para calentar agua caliente.
No. 1 - características de las calderas de tipo automático
En la mayoría de las calderas de gas modernas para calefacción autónoma, la temperatura del refrigerante se mantiene automáticamente.
Dentro de la unidad hay un intercambiador de calor calentado por un quemador que utiliza combustible líquido o gaseoso. El sensor de temperatura de la caldera monitorea constantemente la temperatura del refrigerante.
Tan pronto como la temperatura alcanza el punto establecido, el quemador se apaga y se detiene el calentamiento. Cuando la temperatura del refrigerante cae por debajo de un límite preestablecido, el quemador se vuelve a encender.
Estos ciclos de ignición y extinción pueden ocurrir con bastante frecuencia, no hay nada de malo en ello.
La gran mayoría de las calderas de calefacción instaladas calientan el refrigerante procesando gas o combustible líquido.
Esto se ve facilitado por la gasificación generalizada y la alta fiabilidad de las calderas.
Ventajas de las calderas de gas y combustible líquido:
- facilidad de mantenimiento;
- muchos sistemas de seguridad, a menudo redundantes;
- Algunos equipos están incluidos en el kit (bomba de circulación, manómetro).
La ventaja indudable es la alta eficiencia, que promedia el 98%.
También hay desventajas:
- en caso de falta de electricidad, todo el sistema se detiene, generando el riesgo de descongelación;
- precio alto;
- la bomba de circulación funciona las 24 horas;
- Sólo se puede utilizar en sistemas cerrados.
Al instalar una caldera autónoma, es necesario tener en cuenta los costes constantes de electricidad. La bomba de circulación funciona constantemente, independientemente de si el refrigerante se calienta o no.
No. 2: calderas de combustible sólido cargadas manualmente
En las calderas de combustible sólido, el combustible se carga y enciende manualmente. La intensidad de la combustión se puede ajustar dentro de un rango limitado. El tiempo de funcionamiento está determinado por el tiempo de combustión de combustible de una carga.
Las calderas de combustible sólido son la solución más universal, sus ventajas incluyen:
- independencia de la electricidad;
- se puede utilizar en sistemas cerrados y abiertos;
- precio bajo.
Las unidades de este tipo funcionan con el tipo de combustible más accesible.
Hay desventajas importantes:
- por regla general, se suministran con un conjunto mínimo de equipamiento;
- requieren supervisión humana constante;
- tienen baja eficiencia.
Para resolver los problemas tradicionales del "invierno", una opción puede ser utilizar dos calderas de diferentes tipos en un circuito de calefacción.
En modo normal, la caldera autónoma funciona y, en caso de accidente en la línea de gas o eléctrica, la unidad de calefacción de combustible sólido se pone en marcha manualmente.
Este esquema no permitirá que el sistema de calefacción se enfríe demasiado y se congele. La segunda opción puede ser utilizar un especial. refrigerante no congelante - anticongelante.
La elección del esquema de tuberías de la caldera de calefacción depende en gran medida del tipo de unidad de calefacción.
Tipos y esquemas de calefacción.
La función del sistema de calefacción es transferir energía térmica desde la caldera a los radiadores de calefacción. La transferencia de energía se realiza mediante circulación de refrigerante.
El circuito de calefacción se puede implementar de las siguientes formas:
- circuito abierto monotubo;
- circuito cerrado monotubo;
- cerrado esquema de dos tubos.
El circuito de calefacción cerrado de dos tubos es el más progresivo y el de mayor eficiencia. Sin embargo, es el más caro y difícil de implementar.
Cuando se calienta, el volumen de refrigerante en el sistema de calefacción aumenta; el exceso de refrigerante se recoge en el tanque de expansión.
Al enfriar, ocurre el proceso inverso: el refrigerante disminuye de volumen, el sistema de calefacción aspira refrigerante del tanque de expansión. Según el método de organización del tanque de expansión, los sistemas se dividen en abiertos y cerrados.
Diagrama abierto del sistema de calefacción.
Con un sistema abierto, el depósito de expansión está abierto y se comunica libremente con la atmósfera.El diseño general es el siguiente: la caldera de calefacción está ubicada en el punto más bajo, el tanque de expansión está en el punto más alto, con respecto al radiador de calefacción.
Cuanto mayor sea la diferencia de altura entre el depósito de expansión y el radiador de calefacción superior, mejor.
La circulación del refrigerante en un sistema abierto de una sola tubería se produce de forma natural, el agua calentada o una mezcla de ella con anticongelante se mueve por gravedad.
A medida que el refrigerante se enfría, se vuelve más pesado, por lo que gradualmente desciende al nivel inferior del sistema. La sustancia pesada expulsa el refrigerante más ligero y caliente.
Entonces se alternan constantemente, es decir. el refrigerante se mueve alrededor del anillo del sistema de calefacción.
Esta disposición del sistema de calefacción tiene sus ventajas:
- el esquema más simple;
- no hay necesidad de electricidad porque el refrigerante se mueve por gravedad;
- baja sensibilidad a aumentos de presión de emergencia (por ejemplo, al hervir).
Instalar un sistema con movimiento natural del refrigerante requerirá la menor cantidad de dinero, porque no tiene sentido equiparlo con automatización, válvulas de derivación o una bomba de circulación.
Desafortunadamente, existen importantes desventajas:
- el contacto constante del refrigerante con el aire provoca contaminación por gas;
- la capacidad de enfriar el refrigerante en climas fríos;
- circulación de refrigerante relativamente lenta;
- es imposible alcanzar la misma temperatura con los radiadores de calefacción;
- Se requiere un gran volumen de refrigerante.
En un sistema abierto, el contacto constante del refrigerante con el oxígeno atmosférico provoca una mayor corrosión de tuberías y radiadores. La formación de diversos contaminantes reduce la eficiencia general del sistema de calefacción.
Este sistema no funciona bien con radiadores de aluminio y bimetálicos.
Abierto sistema de calefacción de un solo tubo Es el más fácil de implementar y el menos efectivo. Se utiliza con calderas de carga manual. Se utiliza principalmente para calentar pequeños edificios privados de una o dos plantas.
Diagrama cerrado del sistema de calefacción.
Con un sistema de calefacción cerrado, el tanque de expansión tiene la forma de un recipiente de acero, dentro del cual se encuentra una pera o membrana de goma bajo presión de aire. Cuando el refrigerante se expande, el bulbo se contrae y libera volumen adicional.
La circulación forzada del refrigerante permite calentar todos los radiadores de calefacción de forma mucho más rápida y uniforme.
Al mismo tiempo, el refrigerante, a través de válvulas de ventilación especiales, elimina una vez todos los gases presentes en él. Las tuberías permanecen limpias y no se produce corrosión.
Disposición de la caldera y Tanque de expansión Puede ser cualquier cosa: la caldera puede estar en el sótano o en el primer piso. El depósito de expansión suele instalarse al lado de la caldera.
Ventajas de un sistema cerrado:
- refrigerante limpio;
- circulación garantizada
- disposición gratuita de equipos;
- cantidad mínima de refrigerante;
- Tuberías de pequeño diámetro.
Desventajas de un sistema cerrado: sobrepresión constante, mayor coste.
Un sistema de calefacción cerrado de un solo tubo sigue siendo bastante económico y permite el uso de todo tipo de calderas.
Sistema de calefacción monotubo
Según el método de movimiento del refrigerante a lo largo del circuito de tuberías y los dispositivos incluidos en él, los sistemas de calefacción se dividen en uno y dos tubos.
En un sistema de calefacción de una sola tubería, desde la caldera sale una línea principal de gran diámetro: el suministro. Actúa como transportador de refrigerante caliente y recolector del mismo enfriado.
Los radiadores de calefacción están conectados en serie a la línea principal mediante dos tubos más delgados. Uno de ellos recibe el refrigerante, el segundo lo libera.
El refrigerante pasa a través de todas las baterías una por una, desprendiéndose en el camino de parte de la energía térmica.
La categoría monotubo se divide en dos subtipos:
- Flujo continuo. En el circuito de flujo no existe ningún tubo ascendente de suministro como elemento estructural. Los radiadores del piso superior están conectados a los análogos del piso inferior. En este esquema, no se pueden utilizar válvulas de control para no bloquear el acceso del refrigerante a los siguientes dispositivos.
- Con bypass. Según esta opción, los radiadores están conectados mediante elevadores, pero separados del circuito por eslabones de cierre. El refrigerante proviene del tubo ascendente de suministro. Se distribuye en porciones entre todos los dispositivos a los que se suministra casi al mismo tiempo, por lo que se enfría menos.
Un circuito de calefacción con bypass le permite regular la temperatura y reparar un dispositivo defectuoso sin apagar todo el sistema.
En este sentido, la opción de flujo continuo pierde tanto como en términos de velocidad de enfriamiento del refrigerante. Pero la versión fluida es más fácil de implementar.
Si se utiliza un circuito de una sola tubería en un circuito de calefacción con circulación natural de refrigerante, no hay ningún elevador de retorno y solo se usa el cableado superior para conectar los dispositivos.
Sistema de calefacción de dos tubos.
En un sistema de calefacción de dos tubos, una línea suministra refrigerante caliente calentado por la caldera. El segundo lo recibe y lo transporta enfriado de regreso a la unidad de calefacción.
La tubería receptora se llama tubería de suministro, la tubería colectora se llama tubería de retorno. Los radiadores de calefacción están conectados en paralelo.
El refrigerante del radiador más frío tiene la temperatura más baja y, por tanto, presiona más fuerte que los demás. Cuanto mayor sea la diferencia de temperatura entre las líneas de suministro y retorno, más intensa será la circulación del refrigerante.
Como resultado, un radiador frío se calentará más rápido. Por lo tanto, se iguala la temperatura en todos los dispositivos conectados a un colector.
Ventajas de calentar con dos tubos:
- ajustar los parámetros de temperatura de un radiador no afecta a los demás;
- estabilidad hidrodinámica de todo el sistema;
- le permite conectar fácilmente dispositivos para regular el suministro de agua caliente;
- todas las tuberías pueden ocultarse en suelos o paredes;
- alta velocidad y eficiencia.
Los sistemas de dos tubos vienen con distribución superior e inferior, con salida y transporte asociado de refrigerante. Vienen con movimiento natural y con circulación forzada, estimulada por dispositivos de bombeo de circulación.
En circuitos con circulación natural se instala la caldera.
Las desventajas incluyen las siguientes:
- doble número de oleoductos;
- precio relativamente alto;
- la necesidad de utilizar válvulas de cierre y control.
El sistema de dos tubos, a pesar de su complejo diseño, es la solución preferida, especialmente cuando se utiliza con calderas autónomas.
Si no recurre a cálculos térmicos complejos, puede aprovechar muchos años de experiencia en construcción en la zona media.
Para la construcción de las líneas de suministro y recogida se recomienda utilizar tubos de dos pulgadas (Ø 50 mm) conectados a las calderas. Los elevadores están hechos de tubos del mismo tamaño.
Dependiendo del número de secciones, las baterías se conectan a los tubos de suministro y retorno con 1,5" (para 25-35 secciones), 1" (para 10-25 secciones), 3/4" (menos de 10 secciones).
Al construir un sistema de calefacción autónomo con una o más calderas, un sistema de dos tubos es adecuado para lograr la mayor eficiencia y un microclima confortable.
Se puede utilizar en cualquier objeto. Funciona con cualquier tipo de radiadores de calefacción y calderas. La elección del esquema de calefacción depende de la relación calidad-precio deseada y de la caldera de calefacción adquirida.
Implementación de un sistema de calefacción.
Armado con el conocimiento necesario sobre los principios y ventajas de cada esquema de calefacción, puede crear un procedimiento:
- selección de esquema de calefacción;
- elección de caldera de calefacción;
- adquisición del equipo necesario;
- instalación.
Para instalar un circuito de calefacción abierto monotubo basta con disponer de un termómetro (en la gran mayoría de los casos viene con la caldera) y un depósito de expansión, normalmente casero.
Para sistemas cerrados, el equipo mínimo requerido es similar y se analiza a continuación.
Paso #1: comprar el equipo necesario
La lista obligatoria de equipos para sistemas de calefacción cerrados incluye:
- Tanque de expansión;
- válvula de alivio de sobrepresión;
- bomba de circulación;
- válvula de ventilación automática;
- en el caso de un sistema de dos tubos, colectores (otro nombre es peines);
- tubería.
Al comprar una caldera de calefacción para suministro autónomo de agua, es posible que no se compren algunos equipos. El equipo que se ofrece a la venta, por regla general, ya está equipado con una bomba de circulación, una válvula de seguridad, un tanque de expansión y un manómetro.
Paso 2: instalación de calderas de calefacción
Las calderas de calefacción están disponibles en versión de suelo y de pared. Se montan según la versión.
Entre las calderas murales se encuentran las turboalimentadas. Se trata de calderas que eliminan a la fuerza los gases de escape y suministran aire a la cámara de combustión.
En tales calderas se produce un procesamiento de combustible ultraeficiente, como resultado de lo cual los gases de escape tienen una temperatura baja.
La extracción de gas y el suministro de aire se realizan mediante un tubo coaxial especial. La tubería se dispone horizontalmente con una ligera pendiente hacia la calle. La pendiente es necesaria para permitir que el condensado resultante se escurra al exterior y no al interior de la caldera.
La elección del esquema de tuberías para una caldera de pared solo puede ser de tipo cerrado, ya que todas las calderas de pared son autónomas.
En todas las demás calderas, incluidas las de carga manual montadas en el suelo, los gases de escape se descargan a una chimenea vertical. La parte de la chimenea que da a la calle debe estar aislada para evitar la formación de condensación.
Para una caldera de calefacción de combustible sólido de suelo, necesita una base sólida y una plataforma hecha de material ignífugo (chapa de hierro, baldosas de cerámica). El esquema de tuberías para una caldera de carga manual de suelo puede ser abierto y cerrado, monotubo o bitubo.
Paso #3: selección e instalación de un tanque de expansión
Incluso si ya hay un depósito de expansión instalado en la caldera de calefacción, se recomienda encarecidamente instalar uno adicional. El volumen del tanque de expansión se selecciona en función del volumen de refrigerante.
Una buena opción para instalar un tanque de expansión sería instalarlo en un peine estándar, junto con una válvula de ventilación automática y un manómetro.
Antes de instalar el tanque de expansión, se debe bombear aire a la presión recomendada, generalmente 1,5-2,0 Atm. Es mejor instalar el depósito de expansión al lado de la caldera.
Paso #4: instalación de una bomba de circulación
La necesidad de utilizar una bomba de circulación adicional, sus parámetros están determinados mediante cálculos hidráulicos. Hay algunos comentarios generales.
El funcionamiento de la bomba de circulación está diseñado para temperaturas de aproximadamente 60 °C.Por tanto, es aconsejable instalar la bomba en una tubería de retorno con un refrigerante más frío.
Además, por razones de seguridad, si el refrigerante se sobrecalienta hasta el punto de formar vapor, al instalar la bomba en una tubería recta, el impulsor de la bomba dejará de funcionar, lo que provocará un sobrecalentamiento aún mayor.
La dirección del movimiento del refrigerante está claramente marcada en el cuerpo de la bomba de circulación. La bomba de circulación puede tener cualquier orientación, pero el rotor siempre debe permanecer en un plano horizontal.
Paso #5 - Válvulas de ventilación automáticas
Incluso si se forman bolsas de aire, una válvula será suficiente para eliminar los gases. Tarde o temprano, el aire, disuelto en el refrigerante, saldrá por la válvula. Sin embargo, la velocidad de disolución es baja y dicha eliminación del gas puede tardar varios meses.
El ajuste correcto sólo es posible en un sistema completamente desaireado. Para evitar esperar varios meses, es necesario instalar varias válvulas automáticas.
Un buen lugar para instalar válvulas automáticas es en colectores y colectores.
Paso #6: elegir una ubicación e instalar el colector
El propósito del colector es distribuir refrigerante a los consumidores. Los consumidores pueden ser pisos con calefacción, radiadores de calefacción y serpentines en los baños.
Estructuralmente, el colector es un tramo de tubería con varias curvas. El número de grifos debe corresponder al número de consumidores.
Para un sistema de dos tubos, el número de colectores es al menos dos. Para cada salida, se proporciona ajuste del volumen de refrigerante suministrado.
Al organizar la calefacción de una casa de dos pisos o más, cada piso tiene su propio par de colectores. Si hay suelos con calefacción, se les debe asignar un colector separado.
Se requieren recolectores separados por las siguientes razones:
- debido a la diferencia en la resistencia hidrodinámica de las tuberías entre los radiadores de calefacción más cercanos y distantes;
- con diferentes características de los consumidores;
- para una configuración fiable de todo el sistema.
Debido a la diferente resistencia hidrodinámica, puede ser necesario instalar una bomba de circulación adicional en el circuito de tuberías de la caldera de calefacción, por ejemplo, en un colector de piso con calefacción.
Para facilitar el ajuste, los colectores se montan en un solo lugar, en un gabinete especial.
Paso #7: instalación de la tubería
La siguiente etapa del arreglo es la instalación de tuberías de calefacción. Dependiendo del tipo de sistema, esta etapa de trabajo variará ligeramente. Proponemos a continuación considerar las características del montaje de tuberías para un sistema de una y dos tuberías.
Tuberías para sistema monotubo.
Para los sistemas monotubo, los tubos de acero son los más comunes. Una gran selección de diámetros y un bajo costo hacen de esta una opción preferible.
Al instalar tuberías se debe respetar una pendiente de al menos 5 mm por metro lineal. Estéticamente, las tuberías inclinadas tienen peor aspecto, pero garantizan una circulación fiable del refrigerante, incluso si la bomba de circulación está apagada.
Los radiadores de calefacción se conectan en un sistema abierto mediante un tubo con un diámetro mínimo de 32 mm. Las líneas de ida y vuelta están fabricadas con tubos de mayor diámetro, al menos 50 mm.
Tuberías para un sistema de dos tuberías.
El sistema de dos tubos no requiere grandes diámetros. El material de los tubos puede ser variado: polipropileno, metal-plástico, etc.
Lo principal es que las tuberías puedan soportar la presión y la temperatura. Dado que un sistema de dos tuberías no requiere circulación natural, las tuberías están ocultas en el espacio subterráneo o en las paredes. Todas las tuberías deben estar aisladas para evitar la pérdida de calor.
Los tubos que conectan el colector tienen un diámetro de 20-25 mm, los que conectan los dispositivos de calefacción tienen un diámetro de 16-20 mm. respectivamente.
Cada curvatura de la tubería añade resistencia al flujo y debe evitarse siempre que sea posible. Una gran diferencia en la resistencia hidrodinámica de las ramas de un colector hará que la regulación sea difícil o imposible.
Después de la instalación de todos los componentes, se deben realizar pruebas de alta presión. La presión debe permanecer constante durante al menos 24 horas.
Si el sistema de calefacción ha superado con éxito las pruebas, las tuberías de la caldera de calefacción se pueden considerar completas.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
Análisis comparativo de opciones de diseño de sistemas de calefacción:
Ejemplos de errores graves al canalizar una caldera:
Instalación de una sala de calderas con caldera de gas de doble circuito:
Conexión correcta de una caldera de combustible sólido de combustión prolongada:
A primera vista, los sistemas de calefacción parecen complejos. Sin embargo, los principios según los cuales funciona el sistema de calefacción son muy sencillos. Un sistema correctamente diseñado e implementado puede funcionar durante años sin ninguna intervención.
Si tiene alguna pregunta sobre las tuberías de la caldera o los matices de conectar elementos individuales del sistema, pregúnteles en los comentarios. O acabas de realizar tu propio atado recientemente y quieres compartir tu nueva experiencia con otras personas, por favor deja tus comentarios sobre este material.
En mi opinión, es mejor confiar una tarea tan importante como instalar una caldera a especialistas, porque será difícil para una persona que nunca se ha encontrado con esto hacer todo de manera cualitativa, solo así tendrá que rehacer todo. Además, también tendrás que comprar equipo para soldar y, de todos modos, no lo usarás todo el tiempo, simplemente desperdiciarás el dinero.
Usando el ejemplo de los fontaneros que trabajan en nuestro edificio de apartamentos, puedo decir que no todo es tan sencillo. Entre los especialistas también falta encontrar especialistas. Un técnico anciano instaló un equipo y, unos años más tarde, otro más joven instaló otro equipo. Todo lo que hizo el primero sigue funcionando sin quejas ni fugas, pero el segundo tiene que arreglar fugas cada año.
El artículo más completo de todos los presentados hoy en Internet. Hay temas controvertidos, pero en general todo bien y sin publicidad. Muy correcta organización del artículo, ¡gracias a los editores!