Sistema fechado de aquecimento de uma casa particular: rede eficiente e econômica

O sistema de aquecimento fechado de uma casa particular é uma das opções para organizar o aquecimento em uma casa particular. Do ponto de vista técnico, um sistema de aquecimento fechado e, na verdade, qualquer sistema de aquecimento é uma estrutura de elementos que são conectados entre si por meio de tubos de plástico ou aço em uma sequência estritamente definida. A principal vantagem das comunicações de aquecimento fechadas pode ser chamada de fato de ter um período operacional mais longo devido às altas taxas de vazamento.

Um sistema de aquecimento fechado não pode ser atribuído à opção de orçamento, mas possui muitas vantagens sobre um sistema aberto.

Tipos de sistemas de aquecimento

Independentemente de qual estrutura de aquecimento é usada, o princípio de operação permanece o mesmo - o líquido de arrefecimento é aquecido na caldeira na temperatura desejada e circula pela tubulação até os aparelhos de aquecimento, gradualmente resfriando. Depois que o agente de transferência de calor transfere seu calor, ele retorna à caldeira e o processo se repete.

Como refrigerante, em regra, duas substâncias atuam:

• água;
• anticongelante.

Existem dois tipos principais de sistemas de aquecimento, que são classificados pelo design do tanque de expansão. Um tanque de expansão é um dispositivo que compensa a expansão térmica do líquido de refrigeração quando é aquecido.

O sistema de aquecimento pode ser fechado e aberto. Considere estes dois tipos em mais detalhes:

1. Aberto. Nesse projeto, o tanque de expansão está com vazamento. Portanto, ao colocar essa comunicação em uma casa particular, qualquer capacidade adequada pode ser usada como tanque. No entanto, existe uma regra muito importante que deve ser observada ao instalar uma estrutura de aquecimento aberta - o tanque de expansão deve estar localizado acima de outros elementos do sistema.
2. Fechadas. Em um sistema de aquecimento fechado, o tanque é estanque. Devido a isso, essa capacidade pode ser montada em qualquer lugar do sistema.

Em um sistema fechado, o tanque de expansão deve ser grande, mas pode ser colocado em qualquer lugar

Informação util! Devido ao alto desempenho de vedação desse sistema, torna-se possível aumentar a pressão. O contato do meio de trabalho com o oxigênio também é excluído. Como resultado, o efeito corrosivo é reduzido e a vida útil do equipamento de aquecimento é aumentada.

Em alguns casos, os tanques de aquecimento são unidos à caldeira (o chamado tanque embutido). Os tanques para estruturas fechadas são representados principalmente pelo tipo de membrana.

Vantagens e desvantagens de um sistema de aquecimento fechado

Hoje, os sistemas de aquecimento fechados se tornaram muito populares. Isso se deve ao fato de que essas estruturas de aquecimento têm vantagens sobre os análogos abertos:

• esse sistema pode funcionar por um período bastante longo sem intervenção humana, o que indica sua autonomia;
• a possibilidade de usar diferentes refrigerantes que evaporam em estruturas abertas;
• manter indicadores de pressão constantes necessários para o aquecimento normal de uma casa particular;
• a instalação de tal projeto, se desejado, pode ser realizada pessoalmente;
• reduzir os custos financeiros globais da organização de tal sistema;
• alto coeficiente de transferência de calor;
• elimina a necessidade de isolamento térmico para a rodovia, não há necessidade de definir ângulos claros de sua inclinação;
• não é necessário adicionar refrigerante constantemente ao sistema, pois a evaporação é excluída;
• aquecimento uniforme dos dispositivos de aquecimento que afetam o aquecimento dos quartos;
• redução de efeitos corrosivos em equipamentos de aquecimento;
• aquecimento rápido do transportador de calor.

Usar anticongelante como líquido de arrefecimento para uma estrutura de aquecimento fechada é uma excelente solução. Isso se deve ao fato de que no inverno é possível usar o sistema de aquecimento periodicamente, sem medo de congelar o líquido de refrigeração.

É difícil organizar a circulação natural do líquido de refrigeração em um sistema fechado, por isso é necessário instalar uma bomba

Sistemas fechados têm algumas desvantagens:

• a instalação de uma estrutura de aquecimento fechada envolve a compra de um tanque de expansão bastante grande (custa muito caro);
• Outra desvantagem é a constante necessidade de eletricidade (para a bomba de circulação).

Métodos para circulação de líquido refrigerante em um sistema de aquecimento

Cada um dos sistemas acima é necessário para garantir a entrega de substância condutora de calor a baterias ou radiadores em uma casa particular. Existem duas maneiras de executar essa entrega. Considere-os:

• sistema de aquecimento por circulação natural;
• projeto de aquecimento de circulação forçada.

No primeiro caso, um mínimo de equipamento é usado para instalar o sistema. Isso afeta o custo total da organização do aquecimento em uma casa particular. A circulação natural de água ou anticongelante é um processo pelo qual o movimento do líquido refrigerante ocorre a partir de sua expansão térmica. Um sistema de aquecimento fechado (com circulação natural) geralmente é instalado por razões econômicas, uma vez que seu custo é menor do que nas comunicações com circulação forçada do líquido de refrigeração.

Quando aquecida, a água (ou outro líquido refrigerante) perde sua densidade, tornando-se mais fácil. Como resultado, o líquido de refrigeração é naturalmente entregue a dispositivos de aquecimento, que incluem baterias e radiadores de aquecimento. Nos radiadores, a troca de calor ocorre entre o refrigerante e o ambiente, o que leva ao resfriamento do primeiro. Após o resfriamento, a água é canalizada de volta para a caldeira, deslocando a água aquecida, que sobe para os aparelhos de aquecimento. Assim, a circulação natural do líquido de arrefecimento em um sistema de aquecimento fechado ocorre e a casa é aquecida.

No entanto, esse sistema tem suas desvantagens, entre as quais: pressão insuficiente no sistema, aquecimento desigual dos dispositivos de aquecimento.

A taxa de circulação natural, via de regra, depende de vários fatores:

• a diferença de temperatura entre o refrigerante resfriado e o aquecido (na maioria dos casos, é de cerca de 10 graus);
• o diâmetro dos tubos entre os dispositivos no sistema de aquecimento, o que afeta a resistência ao movimento do líquido de refrigeração.

Um sistema fechado com uma bomba garantirá o aquecimento uniforme de todos os radiadores da casa, independentemente da localização e distância da caldeira

As características operacionais da estrutura de aquecimento dependem da localização de seus elementos. Por exemplo, a caldeira deve estar localizada pelo menos 3 metros abaixo do nível da bateria.

O sistema de aquecimento fechado (com circulação forçada) fornece a instalação de uma bomba especial chamada bomba de circulação.Ele desempenha a função de criar a diferença de pressão necessária para o movimento normal do líquido de refrigeração da caldeira para os radiadores e vice-versa. Esse sistema tem algumas vantagens. Considere-os:

• aquecimento mais rápido dos quartos;
• aquecimento uniforme de aparelhos de aquecimento;
• a capacidade de controlar e regular partes individuais da estrutura de aquecimento, desconectando uma das partes do circuito, se necessário;
• a acumulação de ar no sistema é excluída;
• o uso de uma bomba de circulação permite executar um sistema fechado de amostras usando um tanque de expansão de membrana;
• economia de combustível.

Nota! Um sistema de circulação forçada não precisa aumentar o diâmetro dos tubos para atingir os valores de pressão exigidos. Isso economiza dinheiro ao instalar esse sistema.

Elementos de um sistema de aquecimento fechado

Considere os elementos nos quais qualquer comunicação de aquecimento de um tipo fechado consiste em:

• caldeira equipada com um grupo de segurança. O grupo de segurança pode ser montado diretamente na caldeira ou na saída do dispositivo (no tubo de alimentação).
• tubos;
• baterias ou radiadores;
• convectores;
• em alguns casos - um oleoduto no chão (piso quente);
• bomba de circulação, necessária para o movimento normal de um ambiente de trabalho aquecido. Esse dispositivo é montado, em regra, em um local onde a temperatura é mais baixa (no tubo de retorno). Isso é necessário para excluir a possibilidade de superaquecimento da bomba;
• tanque de expansão. Como mencionado acima, este dispositivo compensa a expansão da temperatura da água ou do anticongelante.

O tipo fechado de aquecimento permite a instalação de um sistema de “piso quente”, cuja operação também depende da bomba de circulação

Estes são os principais elementos que compõem um sistema de aquecimento fechado. Também existem peças moldadas, que incluem elementos de conexão - acessórios, caracterizados por uma variedade de formas e opções de instalação.

A caldeira certa para um sistema fechado

O sistema de aquecimento fechado pode operar de forma autônoma. Os especialistas recomendam a instalação de caldeiras automáticas que executam trabalhos de acordo com os parâmetros estabelecidos após a instalação. Nesse caso, não é necessária nenhuma intervenção dos proprietários, o que é muito conveniente.

Os principais tipos de caldeiras, dependendo do combustível em que operam:

• gás;
• elétrico;
• em combustível líquido;
• em combustível sólido.

A opção mais adequada para comunicações de aquecimento fechadas são as caldeiras que usam gás como combustível. Ao instalar uma caldeira a gás para uma estrutura de aquecimento fechada, é possível conectar a um sistema de termostato da sala. Este dispositivo permite que você defina a temperatura necessária em salas aquecidas e a precisão da temperatura é muito alta (até um grau).

Alguns tipos de caldeiras podem ser conectados com sensores climáticos especiais, instalados fora do edifício e transmitindo informações meteorológicas. De acordo com o testemunho, a caldeira regula a taxa de potência e aquecimento do líquido de refrigeração.

Um sistema fechado para aquecimento de uma casa pode ser combinado com qualquer tipo de caldeira, incluindo

Também vale a pena dizer algumas palavras sobre modelos que operam com energia elétrica. Existem três tipos de caldeiras:

• caldeiras convencionais, incluindo um aquecedor elétrico tubular (RTE);
• indução;
• eletrodo.

Os dois últimos tipos são considerados mais compactos e lucrativos, do ponto de vista financeiro. Além disso, eles têm um coeficiente de inércia mais baixo, o que também é uma vantagem indiscutível.

Hoje, as mais universais são consideradas caldeiras que utilizam materiais sólidos ou líquidos como combustível.

Nota! Ao instalar um dispositivo que opera devido à combustão de combustível líquido, é necessário equipar uma sala separada (levando em consideração as regras de segurança contra incêndio). E aparelhos de combustível sólido podem ser instalados em casa.

As caldeiras a combustível sólido têm a capacidade de organizar o controle automático do processo de combustão; no entanto, devido às especificidades do combustível, a eficiência de um sistema automático será menor.

O cálculo da potência deste dispositivo é bastante simples, mas existem algumas nuances. Os especialistas aconselham a escolha de uma caldeira, guiada por este cálculo: são necessários 100 watts de potência por 1 m² de área. É aconselhável selecionar uma caldeira com potência um pouco maior. Isto é devido ao fato de que há invernos anormalmente frios. A reserva de energia deve ser de aproximadamente 30 a 50%.

A escolha do tanque de expansão

O tanque de expansão em sistemas fechados é um tanque com alto desempenho de vedação, que é dividido no plano horizontal por uma membrana especial. Na parte superior desse recipiente pode haver um gás inerte, o que aumenta as características operacionais do dispositivo.

O princípio de operação deste dispositivo é baseado na temperatura do líquido de refrigeração. Ou seja, enquanto esse indicador estiver baixo - a capacidade estará vazia. Depois que o líquido de refrigeração é aquecido a uma temperatura alta, o excesso formado no tanque devido à expansão térmica é removido. Nesse caso, a membrana sobe e o gás inerte é comprimido.

O tanque de expansão para esse sistema de aquecimento deve estar apertado e equipado com um manômetro

O processo descrito acima, como regra geral, é fixado no dispositivo de medição (manômetro) e pode servir como um sinal para reduzir a intensidade de aquecimento do líquido de refrigeração. Algumas variedades desses tanques estão equipadas com uma válvula de segurança, necessária para liberar o excesso de gás.

O líquido de arrefecimento em um tanque desse tipo é gradualmente resfriado e a pressão do gás inerte que atua nele pressiona gradualmente o líquido de arrefecimento de volta à estrutura. Após a remoção do líquido refrigerante do tanque, a pressão é equalizada no dispositivo de medição.

As membranas para esses dispositivos são divididas em dois tipos, dependendo da sua forma:

• em forma de prato;
• em forma de pêra.

Como encher o sistema com refrigerante?

Se a estrutura de aquecimento estiver conectada ao sistema de abastecimento de água usando uma válvula de esfera, não será difícil preenchê-la: uma pessoa deve abrir a torneira alternadamente e a outra deve liberar o excesso de ar das baterias. Recomenda-se abrir a torneira no máximo um terço, para que a pressão não seja muito forte.

A pessoa que está na sala da caldeira deve monitorar as leituras de pressão no dispositivo de medição. Quando este indicador atingir 2 Bar, é necessário parar de encher o sistema de aquecimento com água, após o que a segunda pessoa, usando torneiras especiais, remove o excesso de ar da bateria. Depois disso, o procedimento é repetido até que o indicador de pressão no sistema atinja o valor calculado.

O sistema é preenchido com líquido de arrefecimento usando uma bomba que bombeia o fluido do tanque para os tubos

Para encher o sistema com um líquido de arrefecimento que não esteja conectado ao suprimento de água, é necessária uma bomba (manual ou elétrica) e um tanque no qual o líquido de refrigeração será bombeado para o sistema de aquecimento. Antes de começar a encher o sistema de aquecimento, é necessário abrir as válvulas de ar nas baterias. O enchimento do tubo é realizado usando uma bomba após conectar o encaixe de drenagem à tubulação. É importante lembrar que você precisa fechar as torneiras das baterias a tempo de evitar vazamentos do líquido de refrigeração.

Após o preenchimento do sistema, é necessário iniciá-lo e verificar todo o equipamento.Se o sistema de aquecimento estiver funcionando normalmente, não vazar em lugar algum e fornecer a pressão desejada no manômetro, a injeção foi bem-sucedida.

Por que a pressão cai em um sistema de aquecimento fechado?

A estrutura de aquecimento fechada deve ser estanque. Com uma diminuição na pressão neste sistema, pode haver apenas uma razão - vazamento. Para detectar um vazamento, é necessário inspecionar os seguintes elementos estruturais no sistema:

• juntas de tubos e elementos de ligação - acessórios;
• Elementos automáticos para remoção de ar (saídas de ar);
• todas as válvulas de fechamento e controle;
• válvula de segurança;
• tanque de expansão. Nesse caso, provavelmente, é possível detectar uma rachadura na membrana delimitadora.

Importante! Para eliminar o vazamento, em qualquer caso, você precisará remover o líquido de arrefecimento de todo o sistema ou de sua seção separada.

Após o reparo, você precisará bombear novamente o meio de trabalho para o sistema de aquecimento. Os especialistas recomendam observar as leituras do manômetro por vários dias.