Cómo organizar la calefacción de una casa privada con sus propias manos: diagramas para organizar un sistema de calefacción autónomo
Los propietarios de casas particulares saben con certeza que un sistema de calefacción autónomo es mucho más económico y eficiente que uno centralizado.Muchos propietarios confían la solución al problema de la calefacción de sus hogares a especialistas que realizan cálculos, diseñan y supervisan la disposición del suministro de calor.
Sin embargo, también hay artesanos que deciden organizar la calefacción de una casa privada con sus propias manos para no pagar de más por los servicios de especialistas. Pero no se trata de un pequeño ahorro para el presupuesto familiar, ¿no crees?
Antes de continuar con los cálculos y el diseño, es necesario determinar la versión óptima del sistema y sus componentes. Le ayudaremos a resolver estos problemas.
El artículo proporciona una descripción detallada de las posibles soluciones de ingeniería para una casa privada, identificando los pros y los contras de cada esquema, los principios de su funcionamiento y los matices de instalación.
El contenido del artículo:
Sistema de calefacción: ¿que son?
Existen muchas soluciones de ingeniería para calentar una casa. Resaltemos tres tipos principales de sistemas de calefacción.
Sistema de calefacción con refrigerante líquido.
El método más común para calentar una vivienda en nuestro país. Se supone la presencia de un circuito cerrado por el que circula líquido refrigerante.
El agua se utiliza con mayor frecuencia como este último, pero también pueden existir varios anticongelantes que tienen la ventaja de tener un punto de congelación bajo. Para calentar el refrigerante, se instala en el sistema una caldera de cualquier tipo adecuado.
El refrigerante calentado se suministra a través de tuberías a las habitaciones, donde ingresa a los radiadores. Estos dispositivos están diseñados para transferir calor al aire. El refrigerante se enfría en las baterías, después de lo cual pasa por las tuberías hasta la caldera, donde se vuelve a calentar.
Este ciclo se repite muchas veces. Se pueden utilizar termostatos para regular el sistema, lo que le permite mantener automáticamente la temperatura establecida, o grifos. En este caso, se realiza la regulación manual.
La calefacción mediante refrigerante es un sistema bastante sencillo de diseñar e implementar. Si es necesario, puedes montarlo tú mismo.Pero al mismo tiempo, sin duda es recomendable mostrar el proyecto a especialistas para evitar errores que puedan reducir significativamente la eficiencia del sistema.
Las ventajas incluyen una larga vida útil de la estructura, siempre que se haya realizado una instalación adecuada y no se produzcan irregularidades en el funcionamiento.
El sistema funciona silenciosamente y es extremadamente fácil de reparar y mantener. Es importante que con un proyecto correctamente ejecutado sea posible mantener la temperatura requerida en todas las habitaciones con calefacción.
El sistema es eficiente y ahorra recursos energéticos. La intensidad energética del refrigerante es aproximadamente 4000 veces mayor que la del aire. Esto le permite calentar el aire de las habitaciones con relativa rapidez a una temperatura agradable.
Entre las desventajas, vale la pena señalar que dicha calefacción solo se puede instalar durante la construcción o renovación importante de la casa. Si se utiliza agua como refrigerante hay que tener en cuenta que su punto de congelación es bastante elevado. Lo que puede provocar daños en las tuberías cuando el sistema se congela.
Además, la presencia de aire en las tuberías de agua provoca una rápida corrosión de los elementos estructurales.
Calefacción tipo aire
El refrigerante en este caso es aire caliente. Se calienta mediante un calentador de agua o vapor instalado en el edificio, así como un calentador de aire eléctrico o de aire a fuego. Después del tratamiento térmico, el medio gaseoso preparado ingresa a la habitación.
Según el principio de funcionamiento, los circuitos de calefacción de aire se dividen en dos tipos:
- combinado con ventilación;
- recirculando.
La primera opción implica una mezcla parcial de una porción fresca de aire capturado de la calle y una liberación de igual volumen de la masa de aire y gases de escape.
En la segunda opción, todo el flujo de aire que circula por la habitación se captura y se dirige al calentador de aire para su procesamiento. Luego vuelve completo. Está claro que en términos de indicadores sanitarios e higiénicos se prefiere el primer esquema.
El aire calentado a 55-60°C ingresa a los conductos de aire a través de los cuales se descarga a las habitaciones. Aquí se distribuye lo más uniformemente posible. Después del enfriamiento, las masas de aire descienden, desde donde pasan a través de aberturas cerradas por una rejilla al conducto de aire de retorno, a través del cual regresan al calentador. El ciclo se repite muchas veces.
Este sistema de calefacción se regula únicamente mediante automatización, lo que hace que la temperatura en las habitaciones sea extremadamente confortable.
El calentamiento del aire es lo más seguro posible, ya que la automatización monitorea todos los parámetros del sistema y bloquea sus elementos si surgen problemas. Además, el diseño no contiene tuberías llenas de líquido caliente, que podrían explotar o tener fugas en circunstancias desfavorables.
En los sistemas de calefacción de aire no hay radiadores habituales para el ciudadano medio, lo que, sumado a la ausencia de tuberías, afecta significativamente el coste de construcción del sistema. No se requieren válvulas de cierre para los tipos de calentamiento de agua y vapor.
Al construir un circuito combinado con ventilación, también se resuelve sabiamente la cuestión de actualizar la composición de la masa de aire.
Vida útil, sujeta a un cuidado adecuado. instalación de calefacción de aire, tiene unos 20 años. Las ventajas incluyen el atractivo externo de calentar el aire. En este caso no existe el conjunto de tuberías necesario para estructuras con refrigerante líquido.
Entre las desventajas, cabe destacar los posibles problemas con la composición del aire. El sistema aspira masas de aire contaminado de la calle, lo que requiere la instalación de filtros. Es necesario cambiarlos con bastante frecuencia.
Además, es recomendable utilizar humidificadores, ya que las masas calentadas a menudo se secan demasiado. Si una sustancia tóxica, como el monóxido de carbono, ingresa al sistema, se propaga muy rápidamente por toda la casa.
Sistemas de calefacción eléctrica.
Para instalar calefacción autónoma en una vivienda privada se suelen utilizar sistemas alimentados por electricidad. Hay varios tipos, veamos los dos más populares.
Los convectores eléctricos son dispositivos de calefacción compactos que se pueden instalar dentro de una habitación con calefacción. Dependiendo de la potencia del dispositivo, pueden ser uno o varios.
El principio de funcionamiento de diferentes tipos de convectores eléctricos similar El aire frío ingresa al dispositivo a través de la rejilla, donde se calienta mediante un elemento calefactor eléctrico.
Gracias a la convección natural o al esfuerzo de un ventilador, las masas de aire caliente se elevan, se mezclan con el aire de la habitación y lo calientan. La temperatura ambiente aumenta. El aire enfriado desciende, ingresa nuevamente al dispositivo y el ciclo se repite.
La calefacción eléctrica se puede realizar mediante radiación infrarroja. Una película infrarroja delgada y flexible se monta en el techo o en el piso y es una especie de dispositivo de calefacción que calienta el aire de la habitación a una temperatura agradable.
El sistema funciona de la siguiente manera. Cuando se aplica una corriente eléctrica a la película, los elementos de carbono se calientan y comienzan a emitir ondas infrarrojas en un rango seguro para los humanos.
Estas ondas comienzan a viajar hacia el primer objeto grande que encuentran. Podría ser el suelo, los muebles o algo similar. Los objetos acumulan ondas infrarrojas, se calientan y desprenden calor al aire. El calentamiento se produce muy rápidamente.
Al mismo tiempo, la distribución del calor es lo más favorable posible para una persona: el aire más cálido se encuentra en la parte inferior de la habitación y un poco más frío en la parte superior.
Los médicos confirman que calefacción por infrarrojos similar a los rayos del sol y se considera el más favorable para el ser humano. A pesar de la importante diferencia en el principio de funcionamiento de la calefacción, ambos tipos de sistemas tienen ventajas similares. En primer lugar, se trata de costes de construcción mínimos.
Las tarifas poco atractivas de las empresas comercializadoras de energía no frenan a quienes quieren adquirir calefacción eléctrica. La automatización se utiliza para controlar el equipo, lo que le permite configurar el sistema para que funcione en el modo más eficiente energéticamente.
La electricidad es muy cómoda de usar. No es necesario utilizar ningún combustible, lo que elimina el problema de su almacenamiento y compra.
Además, las calderas de combustible sólido, por ejemplo, se consideran muy “sucias”, ya que durante su funcionamiento se forma hollín y cenizas. Los equipos eléctricos no tienen estos problemas. Es completamente seguro, no hace ruido y no produce emisiones tóxicas.
Los sistemas eléctricos suelen ser muy compactos. Los dispositivos utilizados en ellos pueden tener diseños muy diferentes. Estos sistemas son duraderos y sólo requieren un mantenimiento regular.
Su principal desventaja es su costoso funcionamiento debido al alto coste de la electricidad. A pesar de la rentabilidad de los sistemas, las facturas de electricidad suelen ser impresionantes.
Tipos de sistemas de refrigeración líquida
Como muestra la práctica, la mayoría de las veces se elige un sistema con refrigerante líquido para instalar calefacción autónoma, así que hablemos de sus variedades. Un sistema de este tipo se implementa en forma de uno de dos esquemas posibles.
El esquema más simple es monotubo.
Se trata de un circuito cerrado en forma de anillo, en cuyo interior se instalan en serie radiadores de calefacción. El refrigerante fluye al primero de ellos, luego al siguiente y así sucesivamente hasta regresar a la caldera. Este es un esquema extremadamente simple, sin embargo, está lejos de ser el más efectivo.
Principal desventaja sistema de calefacción de un solo tubo Consiste en enfriar el refrigerante en los “acercamientos” a las baterías más alejados de la caldera.
El líquido sale del intercambiador de calor de la caldera a una temperatura de aproximadamente 75°C. Entra de la misma forma en el primer radiador, en el segundo hace un poco más de frío, y así sucesivamente. Si la tubería es corta y hay pocos radiadores, entonces esto no es un problema.
Pero si hay muchas baterías, estas últimas contendrán refrigerante calentado a 45-50°C. Lo cual no es en absoluto suficiente para calentar normalmente la habitación.
Puede haber dos formas de corregir la situación. La primera es aumentar la temperatura del refrigerante o añadir tramos a los últimos radiadores de la cadena para aumentar su transferencia de calor. Ambas opciones requerirán inversiones de efectivo adicionales, pero no garantizan resultados.
Otra forma de solucionar el problema es instalar una bomba de circulación. De hecho, esto aumentará la eficiencia de un sistema monotubo, pero también lo hará dependiente de la energía y más caro de operar.
Esquema mejorado - dos tubos
La principal diferencia con el primer esquema es que el refrigerante se suministra a cada uno de los radiadores casi simultáneamente. Para suministrarlo al dispositivo se utiliza una tubería de suministro, para la recolección y descarga se utiliza una tubería llamada tubería de retorno.
El refrigerante se puede suministrar a las baterías a través de un colector o un circuito en T. En el primer caso, cada uno de los dispositivos se suministra con su propio suministro y retorno. Las tuberías se colocan desde el colector en forma de "vigas", de ahí el segundo nombre "viga".
En la variedad en T, los dispositivos se conectan en serie al suministro y al retorno mediante, el montaje se realiza mediante conectores con tres tubos: tees.
El colector implica la instalación de válvulas de cierre en cada salida de la batería, lo que permite apagarla si es necesario. Trabajo esquema de calefacción radiante Se basa en la circulación forzada del fluido, ya que para el movimiento natural del refrigerante existen demasiados obstáculos hidráulicos en numerosos anillos.
Las variedades en T pueden funcionar tanto por gravedad natural como gracias a la inclusión de una bomba de circulación en el sistema. Bombea refrigerante, por lo que al instalar los anillos calefactores no es necesario mantener una pendiente y la tubería de suministro debe instalarse debajo de los dispositivos calefactores.
Ventaja principal esquema de dos tubos – garantizar un calentamiento uniforme de todas las baterías del edificio, sin importar cuántas sean. Pero al mismo tiempo, su instalación requerirá muchas más tuberías y otros elementos y, en consecuencia, costará más. Ésta es la principal desventaja de un sistema de dos tubos.
Sistema de circulación por gravedad.
El refrigerante dentro del circuito de calefacción debe moverse. Esto puede ocurrir a través de la circulación natural. Surge debido a la diferencia de densidades que existe entre el refrigerante frío y calentado.
El líquido calentado tiene menor densidad, por lo que comienza a subir espontáneamente desde la caldera por el tubo ascendente, desde donde se envía a las tuberías de salida y luego a los radiadores.A medida que el refrigerante se enfría, su densidad aumenta, haciéndolo más pesado.
Por este motivo, desciende más y se recoge en la tubería de retorno, por donde llega a la caldera. Por lo tanto, mientras la unidad está en funcionamiento, se realizará la circulación del refrigerante por gravedad. Sin embargo, su velocidad es relativamente baja y puede variar.
Sobre todo depende de dos factores:
- Ubicación de los elementos del sistema.. Los radiadores deben ubicarse mucho más alto que la caldera o elevarse hasta el techo, o mejor aún, en el ático, el elevador principal desde donde irán los enchufes a las baterías.
- Diferencias de temperatura entre el refrigerante enfriado y calentado. Cuanto más grande es, mayor es la velocidad del movimiento del fluido. Por este motivo, el tubo ascendente principal se puede aislar con un material especial para evitar pérdidas de calor, mientras que el tubo de retorno, por el contrario, no se cubre con nada.
Las ventajas de un sistema de calefacción para una casa particular con circulación natural incluyen su bajo costo y simplicidad en diseño, disposición y mantenimiento. Durante el funcionamiento es absolutamente silencioso, no hay vibraciones.
Desventajas esquemas de circulación natural bastante. Arranca lentamente, lo que se explica por la baja velocidad de movimiento del refrigerante con una pequeña diferencia de temperatura.
Además, para la circulación normal del fluido en el circuito, se requiere una tubería ensamblada a partir de tuberías de diámetro relativamente grande. Estos sistemas tienen un tamaño limitado debido a la baja presión natural en la línea. La longitud horizontal de dicha estructura no puede exceder los 30 m.
Circuito de circulación forzada
El sistema está incluido. bomba de circulación, estimula que el refrigerante se mueva a cierta velocidad. La bomba se instala en cualquier lugar de la línea de calefacción.
Pero para instalarlo en el lado de suministro, es necesario comprar una bomba solo de fabricantes confiables, porque tendrá que funcionar en condiciones desfavorables, aunque todos los modelos de circulación producidos actualmente están diseñados para tal operación.
La potencia de la bomba se selecciona según la longitud de la tubería y puede variar.Gracias a la circulación forzada, el circuito puede tener diferentes longitudes, hasta muy largas. La velocidad de movimiento del líquido refrigerante no depende de la diferencia de temperatura, lo que permite implementar una variedad de esquemas de ingeniería.
Además, es posible utilizar tuberías de pequeño diámetro, lo que tiene un efecto beneficioso en la apariencia de dicho sistema de calefacción.
Entre las deficiencias calefacción con circulación de bomba Cabe señalar la dependencia energética. Esto significa que si no hay suministro eléctrico, la calefacción no funcionará. Para lugares donde los cortes de energía son comunes, esta es una desventaja muy grave.
Además, la instalación de una bomba requerirá costes adicionales para su compra, instalación y posterior funcionamiento.
Elementos principales del sistema de calefacción.
El conjunto de elementos incluidos en un sistema de calefacción con refrigerante líquido puede ser muy diferente. Todo depende del tipo de esquema elegido. Sin embargo, siempre están presentes algunos elementos básicos. En primer lugar, esta es la caldera. La unidad genera calor, que se transfiere al líquido refrigerante.
Según el tipo de combustible utilizado, todas las calderas se dividen en:
- Combustible sólido. Para el trabajo se utilizan todo tipo de combustibles sólidos: leña, carbón, turba, etc. A la venta puede encontrar variedades de estos dispositivos: dispositivos de pellets y pirólisis.
- Gas. Funcionan con gas natural o licuado principal.
- Eléctrico. Generan calor convirtiendo la electricidad.
- Combustible líquido. Como combustible se utilizan gasóleo, gasolina y materiales similares.
- Conjunto. Los aparatos están equipados con varios quemadores diferentes y pueden funcionar con varios tipos de combustible.
Se consideran los más prácticos. calderas combinadas. Ayudan a no quedarse sin calefacción en condiciones de interrupciones en el suministro del principal tipo de combustible. Sin embargo, el coste de estos modelos es mucho mayor que el de los estándar.
Otro elemento obligatorio del sistema de calefacción son los dispositivos de almacenamiento de calor. También pueden ser diferentes.
Se distinguen los siguientes: tipos de radiadores:
- Panel, que son un panel macizo de acero de varios tamaños.
- laminar, que consta de varias placas, cuyo espesor puede variar significativamente.
- Tubular. Están hechos en forma de colector inferior y superior conectados por tramos de tubería.
- En corte. Ensamblado a partir de secciones calefactoras, cuyo número puede ser cualquiera.
Y el último elemento obligatorio de un sistema de calefacción de este tipo es la tubería.
Para su montaje se utilizan tubos de metal o plástico. Los primeros son muy duraderos, pero susceptibles a la corrosión y difíciles de instalar. Estos últimos son muy fáciles de montar, no se oxidan, pero la resistencia de las diferentes marcas de plástico puede variar significativamente. Por lo tanto, es muy importante no equivocarse al elegir el material para la tubería de plástico.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
¿Qué método de calefacción de una casa privada es más rentable?
Todo sobre el esquema de calefacción monotubo:
Principio de funcionamiento del calentamiento del aire:
La calefacción autónoma se puede disponer de diversas formas.La elección de la solución, sin duda, estará influenciada por las características climáticas de la zona donde se ubica la casa.
No es aconsejable instalar un costoso sistema de refrigeración líquida cuando el invierno dura uno o dos meses y la temperatura rara vez baja de cero. También es importante tener en cuenta las características del edificio y las capacidades financieras. Si se toma la decisión correcta, la casa siempre estará cálida.
¿Tiene algo que añadir o tiene alguna pregunta sobre cómo organizar la calefacción autónoma para una casa privada? Por favor deja comentarios en la publicación. El formulario de contacto se encuentra en el bloque inferior.
Las casas particulares también son diferentes. Por ejemplo, tenemos una casa pequeña de un piso, o más bien, alguna vez fue una casa de baños común y corriente. En invierno nos salvamos con un termoventilador o un convector eléctrico, también hay opción de calefacción por estufa en la casa, pero hace tiempo que no la utilizamos. En el baño, la instalación de calefacción por suelo radiante debajo de las baldosas está casi terminada. Es caro, por supuesto, pero no más caro que la calefacción central.
Mis padres también tienen una pequeña casa con calefacción por estufa instalada. No es aconsejable utilizar termoventiladores y calentadores eléctricos; pagar la electricidad es demasiado caro. Estamos pensando en qué tipo de calefacción es mejor para una casa pequeña. Porque la vieja estufa no calienta toda la habitación. Quiero planificar todo correctamente y no arruinarme económicamente.
Hola Svetlana. Desafortunadamente, es difícil ayudarlo sin conocer los detalles. En general, si no se considera la opción de suministro de gas, la forma más sencilla es instalar una caldera de combustible sólido con refrigerante de agua.
El artículo está escrito con claridad, gracias al autor. Estoy pensando en diseñar un sistema de calefacción para una casa de troncos de 2 pisos. Próximamente suministrarán gas a la casa, se ha construido una ampliación específica para gas donde se ubicará la caldera de gas y las tuberías. La caldera es de suelo (no volátil), porque a menudo se producen pequeños cortes de energía (de 2 a 6 horas). Planeo instalar una bomba de emergencia de 12 voltios en el sistema (si se corta la energía). Todavía no sé cómo será el sistema, todavía estoy pensando e investigando creativamente el proyecto.
¿Soy solo yo o hay un error tipográfico? La capacidad calorífica de un refrigerante líquido (agua) no puede ser 4000 veces mayor que la del aire. En el núm. para el agua es 4,1868 kJ/kg, para el aire 1,005 kJ/kg.
Una caldera eléctrica es la mayor estupidez, es más barato instalar un radiador de aceite en el alféizar de la ventana y hacer el cableado con cables que instalar una caldera y hacer el cableado con tuberías. Además se soluciona el problema de regular la temperatura en cada habitación y ¡no se congelan!