Cómo funciona un sistema de calefacción radiante: diagramas y opciones de cableado
Al decidir cómo calentar su propia casa, el propietario puede elegir entre una variedad de tecnologías de calefacción.Lo que tienen en común es un conjunto similar de elementos estructurales, que incluye una caldera, un sistema de tuberías y dispositivos de calefacción que calientan directamente la habitación.
Existen diferencias en los esquemas de conexión de tuberías, una de sus opciones es un sistema de calefacción radiante, cuyas características y reglas de construcción se discutirán en el artículo. Describimos en detalle los detalles del cableado del colector y proporcionamos opciones para su diseño. Describimos los criterios para elegir equipos para la construcción de circuitos.
Para una percepción clara de la información presentada, el texto se complementa con selecciones de fotografías, diagramas útiles y vídeos.
El contenido del artículo:
Ventajas significativas de la distribución del haz.
La principal tarea del sistema de calefacción es reponer el calor que el edificio pierde debido a las diferencias entre la temperatura del aire interior y exterior, así como a los distintos grados de conductividad térmica de las paredes exteriores. Su solución depende en gran medida de la elección correcta. diagramas de distribución de tuberías, entregando refrigerante a los dispositivos.
En la práctica, puede conectar todos los dispositivos de calefacción entre sí mediante los siguientes métodos:
- tee conexión;
- radial Conexión (colector), cuando se suministra un par de tubos separados a cada dispositivo de calefacción utilizando un colector para el suministro directo e inverso de refrigerante.
El tipo de conexión de tubería en T o perimetral es más económico.Pero debido al hecho de que los dispositivos están conectados entre sí y conectados por una tubería a un solo tubo ascendente, será necesario desconectar completamente el sistema y liberarlo del refrigerante para reparar un radiador o sección separada. O equiparlo con derivaciones y válvulas de cierre, lo que aumentará significativamente el costo de organización de la calefacción.
Con el cableado perimetral tradicional, toda la tubería suele instalarse de forma abierta y con menos frecuencia de forma oculta. Sistemas de calefacción radiante Se colocan principalmente en paredes o suelos, porque una gran cantidad de tuberías colocadas sobre estructuras afecta negativamente el interior.
La instalación oculta se realiza mediante un sistema de tuberías de calefacción por suelo radiante que, de acuerdo con las especificaciones tecnológicas, está dispuesto según un esquema radial. La tubería radial que va a los dispositivos de calefacción también se coloca de forma oculta en el pavimento, ya que es mejor por razones tecnológicas y arquitectónicas.
Una gran cantidad de tuberías cuando se utiliza el método de montaje de tuberías con vigas puede arruinar el interior. Por lo tanto, todas las comunicaciones de calefacción se colocan en el suelo o en las paredes.
Todas las conexiones permanecen en la superficie, por lo que prácticamente no hay riesgo de fugas debajo de la regla. Esto no se puede hacer con un sistema en T, porque Si las conexiones se desgastan, tendrás que romper las paredes y el suelo.
La principal desventaja del cableado de colectores es su elevado consumo de material, debido a su gran longitud. Para el funcionamiento normal se necesitan dispositivos técnicos, porque esto es excepcional esquemas coercitivos. Y la principal ventaja es que puedes configurar diferentes temperaturas en cada habitación, creando un microclima confortable en cualquier estancia.
Cada radiador o convector se conecta de forma independiente, lo que también resulta conveniente para realizar trabajos de mantenimiento y sustitución de elementos desgastados del sistema sin tener que apagar la calefacción en toda la casa o apartamento.
El principio de organizar un circuito de vigas.
Uno de los elementos centrales del sistema de vigas es unidad colectora. Si va a calentar una casa de varios pisos, entonces el colector debe ubicarse en cada nivel.
Durante la instalación, los colectores se colocan en un armario colector, donde se proporciona un cómodo sistema de posicionamiento de este elemento para su posterior mantenimiento o ajuste.
La ventaja indiscutible del sistema radial es el número mínimo de conexiones, lo que tiene un efecto positivo en la estabilidad hidráulica de todo el sistema de calefacción. El órgano de trabajo central es la caldera.
Para garantizar una alta eficiencia y seguridad, el propietario debe tener en cuenta la potencia de la unidad, el consumo de energía térmica de los dispositivos de calefacción y la pérdida de calor del sistema. Esto debe hacerse independientemente del tipo de combustible con el que funcione la caldera.
Un aumento en la longitud de la tubería al crear una distribución radial conlleva un ligero aumento en la pérdida de calor, lo que también debe tenerse en cuenta para el equilibrio de potencia.
Elegir una bomba de circulación
Las tuberías radiales se utilizan principalmente en circuitos horizontales con suministro de refrigerante inferior. Requiere una bomba de circulación que estimule el movimiento del agua caliente a través de numerosos ramales.
La circulación controlada del refrigerante permite reducir la diferencia de temperatura en la entrada y salida del circuito de calefacción. Como resultado, es posible aumentar la eficiencia de la calefacción, haciendo que el sistema sea más compacto y requiera menos material.
Esta unidad se selecciona de acuerdo con varios parámetros importantes, que incluyen:
- productividad, m3/hora;
- altura de la cabeza, m.
Entenderlo bien elegir una bomba de circulación Para estos parámetros, es necesario tener en cuenta el diámetro de las tuberías, su longitud y altura con respecto al nivel de la unidad de bombeo. A la hora de elaborar un proyecto de instalación de un sistema de calefacción, estos parámetros se calculan de antemano.
Reglas para instalar una bomba de circulación.
Si sigue las recomendaciones a continuación, podrá lograr una alta eficiencia y seguridad de calefacción:
- las bombas de circulación con rotor húmedo se instalan de modo que el eje esté horizontal;
- el dispositivo con termostato no debe estar cerca de superficies calientes (radiador o caldera) para que las lecturas no se distorsionen;
- Por regla general, debido a las bajas temperaturas, se instala en el tramo de retorno de la tubería.También se pueden instalar modelos modernos en la línea de suministro, soportando altas temperaturas;
- El circuito de calefacción debe estar equipado con un mecanismo de purga de aire. Si no hay ninguno, entonces la bomba debe tener un respiradero;
- debe ubicarse lo más cerca posible del tanque de expansión;
- Antes de instalar la bomba, se recomienda lavar el sistema para eliminar los sólidos;
- Antes de poner en marcha la bomba, llene el sistema con agua;
Para evitar ser víctima de un ruido excesivo, seleccione una bomba de acuerdo con el rendimiento del sistema de calefacción.
¿Es posible sin bomba?
Por supuesto, puede ahorrar dinero y no comprar una bomba, salidas de aire para aire sangrando, sensores, etc Pero un sistema de vigas con circulación natural requiere el cumplimiento de varias condiciones no muy convenientes.
Los expertos recomiendan esta opción en casos extremadamente raros. En primer lugar, deberá instalar tuberías de gran diámetro. En segundo lugar, el depósito de expansión debe instalarse en el punto más alto de la instalación.
Esta opción es adecuada para una cabaña u otro objeto de tamaño modesto que proporcione suficiente calor. La elección entre circulación natural y circulación forzada debe hacerse en la etapa de diseño.
Seleccionar un colector de distribución
Este dispositivo también se llama peine de distribución. Sirve para suministrar refrigerante a cada dispositivo de calefacción (piso cálido, radiador, convector, etc.). A través del colector también se produce el retorno, que luego ingresa a la caldera o se mezcla nuevamente en el circuito para regular la temperatura.
El colector puede soportar de 2 a 12 circuitos.Algunos fabricantes ofrecen aún más posibilidades para proyectos complejos.
Los peines suelen estar equipados con elementos adicionales de cierre y control de temperatura. Le permiten configurar el flujo de refrigerante óptimo para cada rama de calefacción. La presencia de extractores de aire garantiza un funcionamiento más eficiente y seguro del sistema.
Diagrama de cableado del haz
Al elegir un esquema de calefacción, en la mayoría de los casos se elige un diseño de tubería radial de piso a piso. Todas las tuberías quedan ocultas a la vista en el espesor del suelo. El colector, el cuerpo de distribución principal, se instala en un nicho del recinto de la pared, a menudo en un gabinete especial ubicado en el centro de la casa/apartamento.
En la gran mayoría de los casos, la implementación de la distribución por haz requiere una bomba de circulación, y en ocasiones varias, instaladas en cada anillo o ramal. Su necesidad se describe arriba. El cableado radial del conjunto del sistema de calefacción se realiza con mayor frecuencia sobre la base de una instalación de una o dos tuberías, reemplazando casi por completo la conexión en T.
En cada piso, se instalan colectores de suministro y retorno cerca del tubo ascendente del sistema de dos tuberías. Debajo del suelo, los tubos de ambos colectores discurren por la pared o por debajo del suelo y se conectan a cada radiador del suelo.
Cada uno de los contornos debe tener aproximadamente la misma longitud. Si esto no se puede lograr, entonces cada anillo debe estar equipado con su propio bomba de circulación y control automático de temperatura.
En este caso, el cambio de condiciones de temperatura será completamente independiente en cada circuito y no se afectarán entre sí. Porque la tubería estará debajo de la regla, cada radiador debe estar equipado con una válvula de aire. La salida de aire también se puede colocar en el colector.
¿Qué hay que hacer antes de la instalación?
Antes de comenzar a trabajar, la tarea del propietario es seleccionar correctamente todos los componentes y ubicaciones del equipo, a saber:
- determinar ubicaciones radiadores;
- seleccione el tipo de radiadores, según los indicadores de presión y el tipo de refrigerante, y también determina el número de secciones o el área de los paneles (calcula las pérdidas de calor y calcula la potencia térmica necesaria para una calefacción de alta calidad de cada habitación);
- representar esquemáticamente la ubicación de los radiadores y recorridos de tuberías, sin olvidar el resto de elementos del sistema de calefacción (caldera, colectores, bomba, etc.);
- hacer una lista en papel todos los artículos y realizar compras. Para no equivocarse en el cálculo, puede invitar a un especialista.
Entonces, para pasar a la siguiente etapa, es necesario tener en cuenta las reglas para instalar el sistema de vigas.
Reglas para instalar cableado de vigas.
Si elige colocar tuberías debajo del piso, siga varias reglas que ayudarán a evitar la pérdida de calor y la congelación del refrigerante. Debe haber suficiente espacio entre los pisos en bruto y terminados (más sobre esto más adelante en la descripción).
El subsuelo puede ser una losa de cimentación de hormigón.Primero se coloca una capa de aislamiento encima y luego se instala una tubería. Si coloca tuberías sin un soporte aislante térmico, el agua en estas áreas puede congelarse y perder mucho calor.
En cuanto a las tuberías, es mejor optar por modelos de polietileno o metal-plástico, que son muy flexibles. Las tuberías de polipropileno se doblan mal, por lo que no son adecuadas para la distribución de haces.
En la mayoría de los casos, se utiliza una tubería con un diámetro de 16 a 20 mm (si la potencia del radiador es superior a 1,5 kW, entonces 20 mm), sobre la cual se coloca una corrugación aislante térmica para reducir la pérdida de calor y compensar la expansión térmica.
La tubería debe fijarse a la base para que no flote mientras se vierte la capa final de regla. Puede asegurarlo usando cinta de montaje, abrazaderas de plástico u otros métodos disponibles.
Luego colocamos aislamiento alrededor de la tubería con una capa de poliestireno expandido o espuma de poliestireno de 50 mm. También fijamos el aislamiento a la base del suelo mediante clavos. La etapa final es verter una capa de mortero de 5-7 cm, que servirá como base del piso terminado. Sobre esta superficie se puede colocar cualquier suelo.
Si las tuberías se colocan en el segundo piso y superiores, la instalación de una capa de aislamiento térmico es opcional. Recuerde una regla importante: no debe haber conexiones en las secciones de la tubería ubicadas debajo del piso.
En la presencia de bomba de circulación Con suficiente potencia y rendimiento, el colector a veces se coloca en el suelo, debajo del nivel de los radiadores.
Desde el colector, los tubos se elevan verticalmente hasta el techo. Luego se hace una curva y la tubería a lo largo del techo se lleva a cada radiador con otra curva de 90 grados. Las tuberías deben fijarse al techo. Por lo tanto, se conecta un tubo vertical a través del techo a cada dispositivo de calefacción.
Cableado radiante y calefacción por suelo radiante.
El esquema radial también se puede utilizar para instalar un sistema de suelo "cálido". Con un proyecto bien diseñado, teniendo en cuenta todos los factores, se pueden abandonar los radiadores, haciendo del suelo radiante la principal fuente de calefacción.
Los flujos de calor se distribuirán uniformemente por toda la habitación, sin crear un efecto de convección, a diferencia de los radiadores. Como resultado, no hay circulación de polvo en el aire.
Antes de tomar la idea de instalar suelos calentados por agua, es importante tener en cuenta las siguientes características:
- se coloca una pantalla reflectante con una capa de aislamiento térmico sobre una base de hormigón o madera;
- las tuberías se colocan encima en forma de bucle;
- Antes de verter el hormigón, se realiza una prueba de presión hidráulica del sistema a lo largo del día;
- La capa de acabado es solera o tarima.
El colector de cada circuito debe estar equipado con caudalímetros y válvulas termostáticas, que permitan un control preciso del flujo de refrigerante y la regulación de su temperatura.
Al enrutar tuberías, puede utilizar cabezales termostáticos y servos. Estos dispositivos le permiten automatizar el funcionamiento de un suelo radiante. El sistema responderá a los cambios en la temperatura ambiente, ajustando un modo cómodo para cada habitación.
Durante la instalación, es extremadamente importante fijar correctamente las tuberías antes de llenar todo con solera. Para ello, puede utilizar aislamiento con ranuras, malla de refuerzo o grapas.
Antes de colocar la tubería, es necesario definir claramente la ruta que recorrerá el refrigerante para calentar el piso (no permitir que las tuberías se crucen). Es mejor cortar la tubería solo después de haberla colocado y conectado por completo a los colectores de retorno y suministro.
Es importante que la tubería esté bajo presión durante el llenado. Hasta que la mezcla de hormigón se endurezca por completo y hayan pasado tres semanas, no se puede suministrar refrigerante a la temperatura de funcionamiento. Sólo entonces empezamos con 25ºС y después de 4 días terminamos con la temperatura de diseño.
Opciones para casas de madera.
Para colocar la tubería sobre una base de madera, es necesario perforar agujeros en las vigas del piso de madera. En este caso, los orificios deben ser un poco más grandes que el diámetro de las tuberías para que la viga y toda la estructura no generen presión sobre la tubería.
En nuestro ejemplo, el subsuelo es de madera sobre el que se encuentra el sistema de tuberías. Nuevamente, no debe haber conexiones en el espesor del piso, porque... deben ubicarse exclusivamente por encima del nivel del revestimiento del piso.
Análisis de los argumentos "a favor" y "en contra".
Empecemos por las desventajas.Además del consumo de material, que afecta el coste del proyecto, existe la necesidad de instalar un armario colector, que requerirá espacio adicional.
Aquí terminan las desventajas del sistema de vigas y comienzan una serie de ventajas:
- diseño e instalación sencillos, el sistema utiliza tuberías del mismo diámetro;
- con instalación oculta no hay conexiones en las paredes ni en el suelo;
- alta velocidad de instalación debido al número mínimo de conexiones;
- ampliación de la funcionalidad mediante la instalación de válvulas de cierre, sensores, salidas de aire y cabezales térmicos para automatizar el funcionamiento del sistema de calefacción;
- control de temperatura en cada habitación individual mediante elementos mecánicos o automatización;
- la capacidad de apagar cualquier radiador sin detener el proceso de calentamiento;
- Calefacción uniforme de todas las habitaciones.
El panel de control externo le permite programar el funcionamiento de la calefacción, incluido el ajuste automático en función de las condiciones climáticas exteriores. Gracias a los sensores instalados, todos los residentes pueden configurar cualquier parámetro que les resulte cómodo mientras se encuentran en una habitación específica.
Por lo tanto, el diagrama de cableado radial permite lograr una alta capacidad de control del sistema de calefacción y lograr un flujo de refrigerante óptimo.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
El vídeo le ayudará a comprender visualmente las características de la instalación y a comprender cómo funciona un sistema de calefacción con cableado radiante:
Un sistema de calefacción energéticamente eficiente es una combinación equilibrada de todos sus componentes. La disposición de las tuberías sirve como una especie de sistema circulatorio para calefacción.El método radial de instalación de tuberías le permite suministrar exactamente la cantidad de refrigerante que cada dispositivo de trabajo necesita para su funcionamiento óptimo.
¿Quiere hacer preguntas sobre puntos poco claros que le interesaron mientras leía el material? ¿Le gustaría proporcionar detalles útiles sobre el diseño de sistemas de vigas? Por favor escriba comentarios en el bloque a continuación.
¿Se necesita una bomba de circulación para un sistema de calefacción radiante en un apartamento de 60 m2? con calefacción individual (caldera de gas de doble circuito) con tres radiadores de calefacción y toallero eléctrico? ¡Gracias de antemano!