Calefacción cerrada en casa particular

En los últimos años, un sistema de calefacción cerrado se ha vuelto cada vez más popular. Los equipos de calefacción son cada vez más caros y queremos que duren más. En los sistemas de tipo cerrado, se excluye prácticamente la posibilidad de entrada de oxígeno libre al interior, lo que prolonga la vida útil del equipo.

Sistema cerrado de suministro de calor: ¿qué es?

Como saben, en cualquier sistema de calefacción de una casa particular hay un tanque de expansión. Este es un recipiente que contiene algo de destete del refrigerante. Este tanque es necesario para compensar la expansión térmica en diversas condiciones de funcionamiento. Por diseño, los tanques de expansión están abiertos y cerrados, respectivamente, y los sistemas de calefacción se denominan abiertos y cerrados.

En los últimos años, es el circuito de calefacción cerrado el que se ha vuelto cada vez más popular. Primero, está automatizado y funciona sin intervención humana durante mucho tiempo. En segundo lugar, puede utilizar cualquier tipo de refrigerante, incluido el anticongelante (se evapora de los tanques abiertos). En tercer lugar, la presión se mantiene constante, lo que permite utilizar cualquier electrodoméstico en una casa privada. Hay algunas ventajas más relacionadas con el cableado y el funcionamiento:

• No hay contacto directo del refrigerante con el aire, por lo tanto, no hay (o casi nada) oxígeno incoherente, que es un poderoso agente oxidante. Esto significa que los elementos calefactores no se oxidarán, lo que aumentará su vida útil.
• Un tanque de expansión de tipo cerrado se coloca en cualquier lugar, generalmente no lejos de la caldera (las calderas de gas montadas en la pared vienen inmediatamente con tanques de expansión). Un tanque de tipo abierto debe estar en el ático, y estos son tubos adicionales, así como medidas de aislamiento para que el calor no se "filtre" por el techo.
• En un sistema cerrado, hay salidas de aire automáticas, por lo que no hay ventilación.

En general, un sistema de calefacción cerrado se considera más conveniente. Su principal inconveniente es la volatilidad. El movimiento del refrigerante lo proporciona una bomba de circulación (circulación forzada) y no funciona sin electricidad. Se puede organizar la circulación natural en sistemas cerrados, pero esto es difícil: se requiere la regulación del flujo utilizando el grosor de las tuberías. Este es un cálculo bastante complicado, porque a menudo se cree que un sistema de calefacción cerrado funciona solo con una bomba.

Para reducir la volatilidad y aumentar la confiabilidad de la calefacción, se instalan unidades de suministro de energía ininterrumpida con baterías y / o pequeños generadores, que proporcionarán suministro de energía de emergencia.

Componentes y su finalidad

En general, un sistema de calefacción cerrado consta de un conjunto específico de elementos:

• Caldera con grupo de seguridad. Aquí hay dos opciones. En primer lugar, se incorpora un grupo de seguridad en la caldera (calderas murales de gas, calderas de pellets y algunos generadores de gas de combustible sólido). El segundo: no hay un grupo de seguridad en la caldera, luego se instala en la salida de la tubería de suministro.
• Tuberías, radiadores, suelo calentado por agua, convectores.
• Bomba de circulación. Proporciona el movimiento del refrigerante. Se instala principalmente en la tubería de retorno (aquí la temperatura es más baja y hay menos posibilidad de sobrecalentamiento)
• Tanque de expansión.Compensa los cambios en el volumen del refrigerante, manteniendo una presión estable.

Ahora más sobre cada elemento.

Caldera: cuál elegir

Dado que el sistema de calefacción cerrado de una casa privada puede funcionar en modo autónomo, tiene sentido instalar una caldera de calefacción con automatización. En este caso, después de haber ajustado los parámetros, no es necesario volver a esto. Todos los modos son compatibles sin intervención humana.

Las calderas de gas más convenientes en este sentido. Tienen la opción de conectar un termostato de ambiente. La temperatura establecida en él se mantiene con una precisión de un grado. Cayó un grado, la caldera se encendió, calentando la casa. Tan pronto como se activa el termostato (temperatura alcanzada), el funcionamiento se detiene. Cómodo, conveniente, económico.

Algunos modelos tienen la capacidad de conectar la automatización dependiente del clima; estos son sensores externos. Según sus lecturas, la caldera ajusta la potencia de los quemadores. Las calderas de gas en sistemas de calefacción cerrados son buenos equipos que pueden brindar comodidad. La única lástima es que el gas no está disponible en todas partes.

Las calderas eléctricas no pueden dar menos grado de automatización. Además de las unidades tradicionales, recientemente han aparecido unidades de inducción y electrodos en los elementos calefactores. Se caracterizan por dimensiones compactas y baja inercia. Muchos creen que son más económicos que las calderas para elementos calefactores. Pero incluso este tipo de unidades de calefacción no se pueden usar en todas partes, ya que los cortes de energía en invierno son una ocurrencia frecuente en muchas regiones de nuestro país. Y para dar energía a la caldera. 8-12 kW de un generador es una tarea muy difícil.

Más versátiles e independientes en este sentido son las calderas para combustibles sólidos o líquidos. Un punto importante: para la instalación de una caldera de combustible líquido, se requiere una habitación separada; este es un requisito del departamento de bomberos. Las calderas de combustible sólido pueden permanecer en la casa, pero esto es un inconveniente, ya que muchos desechos caen del combustible durante el calentamiento.

Calderas modernas de combustible sólido, aunque siguen siendo equipos intermitentes (se calientan durante el fuego, se enfrían cuando se quema el marcador), pero también tienen automatización que permite mantener una temperatura determinada en el sistema ajustando la intensidad de combustión. Aunque el grado de automatización no es tan alto como el de las calderas de gas o eléctricas, está ahí.

Las calderas de pellet no son muy habituales en nuestro campo. De hecho, también es un combustible sólido, pero las calderas de este tipo funcionan de forma continua. Los pellets se introducen automáticamente en la cámara de combustión (hasta que se termina el stock en el burker). Con una buena calidad de combustible, es necesario limpiar las cenizas una vez cada pocas semanas y todos los parámetros operativos se controlan mediante la automatización. La distribución de este equipo se ve frenada únicamente por su elevado precio: los fabricantes son principalmente europeos y sus precios son los correspondientes.

Un poco sobre el cálculo de la potencia de la caldera para sistemas de calefacción de tipo cerrado. Se determina de acuerdo con el principio general: para 10 metros cuadrados. Los metros de área con aislamiento normal toman 1 kW de potencia de caldera. No se recomienda llevar "espalda con espalda". Primero, hay períodos anormalmente fríos durante los cuales es posible que no tenga suficiente capacidad de diseño. En segundo lugar, trabajar en el límite de potencia conduce a un rápido desgaste del equipo. Por lo tanto, es aconsejable tomar la potencia de la caldera para el sistema con un margen de 30-50%.

Grupo de seguridad

Un grupo de seguridad está instalado en la tubería de suministro en la salida de la caldera. Ella debe controlar su trabajo y los parámetros del sistema. Consta de manómetro, purga de aire automática y válvula de seguridad.

El manómetro permite controlar la presión en el sistema.De acuerdo con las recomendaciones, debe estar dentro de 1.5-3 Bar (en casas de un piso es 1.5-2 Bar, en casas de dos pisos - hasta 3 Bar). En caso de desviación de estos parámetros, se deben tomar las medidas adecuadas. Si la presión ha caído por debajo de lo normal, es necesario verificar si hay una fuga y luego agregar una cierta cantidad de refrigerante al sistema. Con una mayor presión, todo es algo más complicado: es necesario verificar en qué modo está funcionando la caldera, si se ha sobrecalentado el refrigerante. También se comprueba el funcionamiento de la bomba de circulación, el correcto funcionamiento del manómetro y la válvula de seguridad. Es él quien debe verter el exceso de refrigerante cuando se supera el umbral de presión. Una tubería / manguera está conectada al ramal libre de la válvula de seguridad, que se descarga en el alcantarillado o sistema de drenaje. Aquí es mejor hacerlo para que sea posible controlar si la válvula se activa; con descargas frecuentes de agua, es necesario buscar las causas y eliminarlas.

El tercer elemento del grupo es una salida de aire automática. El aire atrapado en el sistema se elimina a través de él. Un dispositivo muy conveniente que le permite deshacerse del problema de la congestión del aire en el sistema.

Los grupos de seguridad se venden ensamblados (en la imagen de arriba), o puede comprar todos los dispositivos por separado y conectarlos usando las mismas tuberías que hicieron el cableado del sistema.

Vaso de expansión para sistema de calefacción cerrado

El tanque de expansión está diseñado para compensar los cambios en el volumen del refrigerante según la temperatura. En los sistemas de calefacción cerrados, este es un recipiente sellado, dividido en dos partes por una membrana elástica. La parte superior contiene aire o gas inerte (en modelos costosos). Mientras la temperatura del refrigerante es baja, el tanque permanece vacío, la membrana se endereza (en la figura, la imagen de la derecha).

Cuando se calienta, el refrigerante aumenta de volumen, su exceso se eleva al tanque, empujando la membrana y apretando el gas bombeado hacia la parte superior (en la imagen de la izquierda). Esto se muestra en el manómetro como un aumento de presión y puede servir como una señal para reducir la intensidad de la combustión. Algunos modelos tienen una válvula de alivio que alivia el exceso de aire / gas cuando se alcanza el umbral de presión.

A medida que el refrigerante se enfría, la presión en la parte superior del tanque exprime el refrigerante del tanque hacia el sistema, las lecturas del manómetro vuelven a la normalidad. Ese es todo el principio de funcionamiento de un tanque de expansión de tipo membrana. Por cierto, las membranas son de dos tipos: en forma de disco y en forma de pera. La forma de la membrana no afecta el principio de funcionamiento.

Cálculo de volumen

De acuerdo con los estándares generalmente aceptados, el volumen del tanque de expansión debe ser el 10% del volumen total del refrigerante. Esto significa que tienes que calcular cuánta agua entrará en las tuberías y radiadores de tu sistema (está en los datos técnicos de los radiadores, pero se puede calcular el volumen de las tuberías). 1/10 de esta cifra será el volumen del tanque de expansión requerido. Pero esta cifra es válida solo si el refrigerante es agua. Si se utiliza un líquido anticongelante, el tamaño del tanque aumenta en un 50% del volumen calculado.

Aquí hay un ejemplo de cálculo del volumen de un tanque de membrana para un sistema de calefacción cerrado:

• el volumen del sistema de calefacción es de 28 litros;
• tamaño del tanque de expansión para un sistema lleno de agua 2.8 litros;
• el tamaño del tanque de membrana para un sistema con un líquido anticongelante es 2.8 + 0.5 * 2.8 = 4.2 litros.

Al comprar, elija el volumen más grande más cercano. No tome el más pequeño, es mejor tener un pequeño margen.

Que buscar al comprar

Las tiendas tienen cisternas rojas y azules. Las cisternas rojas son adecuadas para calentar. Los azules son estructuralmente iguales, solo que están diseñados para agua fría y no toleran altas temperaturas.

¿Qué más buscar? Hay dos tipos de tanques: con una membrana reemplazable (también se les llama bridada) y con una insustituible. La segunda opción es más barata y significativa, pero si la membrana está dañada, tendrá que comprar todo por completo. En los modelos con bridas, solo se compra la membrana.

Lugar para la instalación de un tanque de expansión tipo membrana

Por lo general, se coloca un tanque de expansión en la tubería de retorno frente a la bomba de circulación (si se ve en la dirección del movimiento del refrigerante). Se instala una T en la tubería, se conecta una pequeña pieza de tubería a una parte y se le conecta un expansor a través de accesorios. Es mejor colocarlo a cierta distancia de la bomba para que no se creen caídas de presión. Un punto importante es que la sección de tubería del tanque de membrana debe ser recta.

Se instala una válvula de bola después de la te. Es necesario poder retirar el tanque sin drenar el refrigerante. Es más conveniente conectar el contenedor con una tuerca americana (tuerca de unión). Esto nuevamente facilita el montaje / desmontaje.

Tenga en cuenta que algunas calderas tienen un vaso de expansión. Si su volumen es suficiente, no se requiere la instalación del segundo.

Un dispositivo vacío no pesa mucho, pero lleno de agua tiene una masa sólida. Por lo tanto, es necesario proporcionar un método de fijación en la pared o soportes adicionales.

Bomba de circulación

La bomba de circulación asegura la operatividad del sistema de calefacción cerrado. Su capacidad depende de muchos factores: el material y diámetro de las tuberías, el número y tipo de radiadores, la presencia de válvulas de cierre y termostáticas, la longitud de las tuberías, el modo de funcionamiento del equipo, etc. Para no entrar en las complejidades del cálculo de la potencia, la bomba de circulación se puede seleccionar de la tabla. Seleccione el valor más alto más cercano para el área calentada o la producción de calor planificada del sistema, en la línea correspondiente en las primeras columnas encuentre las características requeridas.

En la segunda columna encontramos la potencia (qué volumen de refrigerante puede bombear en una hora), en la tercera, la presión (resistencia del sistema) que es capaz de superar.

Al elegir una bomba de circulación en una tienda, es recomendable no ahorrar dinero. Todo el sistema depende de su rendimiento. Por lo tanto, es mejor no ahorrar dinero y elegir un fabricante confiable. Si decide comprar un equipo desconocido, debe verificar de alguna manera los niveles de ruido. Este indicador es especialmente crítico si la unidad de calefacción está instalada en un área residencial.

Esquema de flejado

Como se mencionó anteriormente, las bombas de circulación se instalan principalmente en la tubería de retorno. Anteriormente, este requisito era obligatorio, hoy es solo un deseo. Los materiales utilizados en la producción pueden soportar un calentamiento de hasta 90 ° C, pero aún así es mejor no arriesgarse.

En sistemas que también pueden operar con circulación natural, durante la instalación, es necesario prever la posibilidad de quitar o reemplazar la bomba sin necesidad de drenar el refrigerante, así como poder trabajar sin bomba. Para esto, se instala una derivación, una ruta de derivación a través de la cual el refrigerante puede fluir si es necesario. El diagrama de instalación de la bomba de circulación en este caso está en la foto a continuación.

En sistemas cerrados con circulación forzada, el bypass no es necesario; no funciona sin una bomba. Pero se necesitan dos válvulas de bola en ambos lados y un filtro de entrada. Las válvulas de bola permiten, si es necesario, retirar el dispositivo para su mantenimiento, reparación o sustitución. Un filtro de barro evita la obstrucción.En ocasiones, como elemento adicional de confiabilidad, también se coloca una válvula de retención entre el filtro y la válvula de bola, lo que evitará el movimiento del refrigerante en la dirección opuesta.

Cómo llenar un sistema de calefacción cerrado

En el punto más bajo del sistema, como regla, en la tubería de retorno, se instala una válvula adicional para alimentar / drenar el sistema. En el caso más simple, se trata de una T instalada en la tubería, a la que se conecta una válvula de bola a través de una pequeña sección de la tubería.

En este caso, al drenar el sistema, será necesario sustituir un recipiente o conectar una manguera. Al llenar el refrigerante, se conecta una manguera de la bomba manual a la válvula de bola. Este sencillo dispositivo se puede alquilar en tiendas de plomería.

Hay una segunda opción: cuando el refrigerante es solo agua del grifo. En este caso, el suministro de agua se conecta a una entrada de caldera especial (en calderas de gas montadas en la pared) oa una válvula de bola instalada de manera similar en la línea de retorno. Pero en este caso, se necesita otro punto para drenar el sistema. En un sistema de dos tubos, este puede ser uno de los últimos en la rama del radiador, en cuya entrada libre inferior está instalada una válvula de bola de drenaje. Otra opción se muestra en el siguiente diagrama. Aquí se muestra un sistema de calefacción de una tubería de tipo cerrado.