Il riscaldamento dei locali di una casa di campagna può essere organizzato in vari modi: da una stufa, convettori a gas o elettrici, dispositivi a infrarossi e altri generatori di aria calda. Ma per i salotti, il riscaldamento dell'acqua tradizionale rimane l'opzione preferita. L'installazione di un tale sistema in una casa o appartamento privato inizia con la selezione dello schema corretto, tenendo conto del layout dell'edificio e della disposizione delle apparecchiature di riscaldamento.
Come funziona il sistema
Se si prevede di condurre autonomamente il calore nei locali, è necessario comprendere il design e il principio di funzionamento del riscaldamento dell'acqua. Tre componenti di qualsiasi circuito:
- una pianta che genera energia termica e la trasferisce in acqua;
- tubazioni;
- apparecchi di riscaldamento situati in locali riscaldati.
Nota. Le valvole di intercettazione - rubinetti, valvole di bilanciamento, valvole miscelatrici - fanno sempre parte del cablaggio. Le apparecchiature aggiuntive - una pompa di circolazione, un vaso di espansione - fanno parte della caldaia o sono montate separatamente.
Il principio di funzionamento del sistema si basa sul trasferimento di calore dalla sorgente ai dispositivi di riscaldamento attraverso un fluido di lavoro liquido - acqua normale, in grado di assorbire una grande quantità di energia (calore specifico - 4,18 kJ / kg • ° C). In alcuni casi, viene utilizzato un liquido antigelo - una soluzione acquosa di glicole etilenico o glicole propilenico. Come succede:
- Bruciando carburante a idrocarburi o consumando elettricità, l'installazione riscalda l'acqua a una temperatura di 40 ... 90 gradi.
- Il fluido caldo si muove attraverso i tubi usando una pompa o in modo naturale (a causa della convezione) verso i radiatori dell'acqua.
- Tra i dispositivi di riscaldamento e l'aria ambiente c'è uno scambio di calore: l'acqua che scorre attraverso la batteria si raffredda di 10-20 ° C, l'atmosfera della stanza si riscalda. Inoltre, la superficie calda del radiatore emette radiazioni termiche a infrarossi.
- Il refrigerante raffreddato viene restituito attraverso la linea al generatore di calore, dove viene nuovamente riscaldato alla temperatura richiesta.
- L'acqua in eccesso risultante dall'espansione termica entra in un serbatoio speciale. Quando la temperatura nel sistema scende, il liquido si contrae di nuovo e lascia il vaso di espansione.
Riferimento. L'intenso rilascio di calore a infrarossi dalla superficie delle batterie inizia a temperature superiori a 60 ° C.
Prima del riscaldamento, ricorda una regola: l'efficienza di riscaldamento è praticamente indipendente dal volume di acqua nel sistema. Questo indicatore influisce solo sulla velocità di riscaldamento / raffreddamento della casa quando si avvia o si arresta il generatore di calore.
Elenchiamo le caratteristiche davvero importanti:
- la differenza di temperatura all'ingresso e all'uscita del riscaldamento domestico, il massimo consentito - 25 gradi;
- fonte di energia - dovrebbe essere selezionato in base al calcolo della perdita di calore attraverso pareti esterne + riscaldamento ad aria per la ventilazione;
- portata del liquido di raffreddamento - il volume di acqua che passa attraverso i radiatori entro 1 ora;
- La resistenza idraulica della rete di tubazioni insieme ai radiatori non dovrebbe idealmente superare 1 Bar (10 m di colonna d'acqua).
Una spiegazione del volume totale del liquido di raffreddamento nei tubi sarà data dall'esperto Vladimir Sukhorukov nel suo video:
Tipi di caldaie e altri scaldabagni
L'efficienza del riscaldamento in una casa privata dipende dall'installazione che riscalda il fluido di lavoro (acqua). Un'unità correttamente selezionata genera la quantità di calore necessaria per i radiatori e una caldaia a riscaldamento indiretto (se presente), consumando energia economicamente.
Il sistema idrico autonomo può funzionare da:
- una caldaia che utilizza un combustibile specifico - gas naturale, legna da ardere, carbone, gasolio;
- caldaia elettrica;
- stufe a legna con circuito idrico (metallo o mattoni);
- pompa di calore.
Addizione. Esistono tipi combinati di riscaldatori che combinano simultaneamente 2-3 fonti di energia, ad esempio carbone - gas naturale, legna da ardere - elettricità (una copia è mostrata sotto nella foto). Ci sono anche caldaie universali dove è possibile installare un ugello diesel, un bruciatore a gas o a pellet - tra cui scegliere.
Molto spesso, per l'organizzazione del riscaldamento nei cottage, sono le caldaie che vengono utilizzate: gas, combustibile elettrico e solido. Questi ultimi sono realizzati solo nella versione a pavimento, il resto dei generatori di calore - a parete e fissi. Le unità diesel vengono utilizzate meno spesso, il motivo è l'alto prezzo del carburante. Come scegliere la giusta caldaia per acqua calda è discussa in una guida dettagliata.
Il riscaldamento della stufa combinato con i registri dell'acqua o i radiatori moderni è una buona soluzione per riscaldare una casa estiva, un garage e una piccola casa residenziale con una superficie di 50-100 m². Lo svantaggio è che lo scambiatore di calore posizionato all'interno della stufa riscalda l'acqua in modo incontrollato. Per evitare l'ebollizione, è importante fornire una circolazione forzata nel sistema.
Riferimento. In precedenza, tali schemi erano fatti per gravità - senza una pompa, con un vaso di espansione aperto. I registri e le autostrade sono stati saldati da tubi di acciaio con un diametro di 40 ... 80 mm (interno), posati con una pendenza di 3-5 mm per 1 m per un migliore flusso di gravità. Il riscaldamento era chiamato vapore, perché il sistema non aveva paura di bollire.
Le pompe di calore non sono ampiamente utilizzate nei paesi dell'ex Unione. cause:
- il problema principale è l'alto costo delle attrezzature;
- a causa del clima freddo, i dispositivi aria-acqua sono semplicemente inefficaci;
- i sistemi geotermici terra-acqua sono difficili da installare;
- i componenti elettronici e i compressori delle pompe di calore sono molto costosi da riparare e mantenere.
A causa del prezzo elevato, il periodo di rimborso delle unità supera i 15 anni. Ma l'efficienza degli impianti (3-4 kW di calore per 1 chilowatt di elettricità speso) attira artigiani - artigiani che cercano di assemblare analoghi fatti in casa da vecchi condizionatori d'aria.
Come realizzare la versione più semplice di una pompa di calore con le tue mani, guarda il video:
Dispositivi di riscaldamento dell'acqua
Poiché gli elementi riscaldanti dei locali possono essere:
- radiatori tradizionali installati sotto le aperture delle finestre e vicino alle pareti fredde, ad esempio sul lato nord dell'edificio;
- contorni dei tubi del riscaldamento a pavimento, altrimenti - pavimenti caldi;
- riscaldatori per battiscopa;
- convettori da pavimento.
Il riscaldamento dell'acqua del radiatore è l'opzione più affidabile ed economica tra quelle elencate. È possibile installare e collegare le batterie da soli, l'importante è selezionare correttamente il numero di sezioni in base all'alimentazione. Svantaggi: scarso riscaldamento della zona inferiore della stanza e posizione dei dispositivi in vista, che non è sempre coerente con il design degli interni.
Tutti i radiatori disponibili in commercio sono divisi in 4 gruppi in base al materiale di fabbricazione:
- Alluminio - sezionale e monolitico. In realtà, sono fusi da silicio, una lega di alluminio con silicio, e sono i più efficaci in termini di velocità di riscaldamento.
- Bimetallico. Un analogo completo delle batterie in alluminio, solo all'interno è un telaio realizzato con tubi di acciaio. Il campo di applicazione è costituito da grattacieli multi-appartamento con riscaldamento centralizzato, dove il refrigerante viene alimentato con una pressione superiore a 10 bar.
- Pannello in acciaio. Radiatori di tipo monolitico relativamente economici realizzati con fogli di metallo stampati e alette aggiuntive.
- Ghisa sezionale. Apparecchi pesanti, che consumano calore e costosi con un design originale. A causa del peso decente, alcuni modelli sono dotati di gambe: non è realistico appendere una tale fisarmonica al muro.
Nota.Stiamo parlando di radiatori in ghisa dal design moderno. Le batterie in stile sovietico tipo MS-140 sono obsolete sotto tutti gli aspetti.
In termini di domanda, i dispositivi in acciaio occupano una posizione di primo piano: sono economici e dal punto di vista del trasferimento di calore, il metallo sottile è leggermente inferiore al silicio. Di seguito sono riportati i riscaldatori in alluminio, bimetallici e in ghisa. Scegli quello che preferisci.
Costruzione a pavimento
Il sistema di riscaldamento a pavimento è costituito dai seguenti elementi:
- circuiti di riscaldamento da tubi in metallo-plastica o polietilene, versati con massetto di cemento o posati tra i tronchi (in una casa di legno);
- collettore di distribuzione con flussometri e valvole termostatiche per la regolazione del flusso d'acqua in ciascun circuito;
- unità di miscelazione: una pompa di circolazione più una valvola (a due o tre vie) che mantiene la temperatura del liquido di raffreddamento nell'intervallo 35 ... 55 ° C.
L'unità di miscelazione e il collettore sono collegati alla caldaia da due condutture: alimentazione e ritorno. L'acqua riscaldata a 60 ... 80 gradi viene miscelata in porzioni con la valvola nei circuiti mentre il refrigerante circolante si raffredda.
Pavimenti caldi: il modo più comodo ed economico per riscaldare, sebbene i costi di installazione siano 2-3 volte superiori alla rete del radiatore. L'opzione migliore per il riscaldamento è mostrata nella foto - circuiti dell'acqua + batterie, regolati da teste termiche.
Battiscopa e convettori a pavimento
Entrambi i tipi di riscaldatori sono simili nel design a uno scambiatore di calore ad acqua - una bobina di rame con piastre sottili montate su di esso - alette. Nella versione a pavimento, la parte riscaldante è chiusa da un involucro decorativo che assomiglia a uno zoccolo; gli spazi per il passaggio dell'aria sono lasciati sopra e sotto.
Lo scambiatore di calore del termoconvettore a pavimento è installato in un alloggiamento sotto il livello di un pavimento pulito. Alcuni modelli sono dotati di ventole a basso rumore che aumentano le prestazioni del riscaldatore. Il liquido di raffreddamento viene erogato attraverso tubi posati in modo nascosto sotto il massetto.
I dispositivi descritti si adattano con successo al design della stanza e i convettori sotterranei sono indispensabili vicino alle pareti esterne trasparenti interamente in vetro. Ma i normali proprietari di case non hanno fretta di acquistare questi dispositivi, perché:
- radiatori a convezione rame-alluminio: un piacere non economico;
- per il riscaldamento completo del cottage, situato nella corsia centrale, dovrai installare i riscaldatori attorno al perimetro di tutte le stanze;
- gli scambiatori di calore a pavimento senza ventole sono inefficaci;
- gli stessi prodotti con i fan emettono un silenzioso monotono ronzio.
Da qui la conclusione: un termoconvettore è una cosa utile per alcuni luoghi in cui è difficile posizionare batterie convenzionali. Ma riscaldare tali dispositivi con l'intero edificio è irragionevolmente costoso.
Rete di radiatori - 4 metodi di instradamento dei tubi
Quando si organizza il riscaldamento in case private, vengono utilizzati 4 schemi principali:
- monotubo, è anche “Leningradka”;
- omerale a due tubi (altrimenti - vicolo cieco);
- passaggio a due tubi;
- collettore.
Nota. In un cottage a due piani, è consentito combinare 2 schemi. Esempio: al 1 ° piano per realizzare un sistema di raccolta, al secondo - per installare il cablaggio con il flusso di refrigerante associato. Sebbene tali decisioni non siano sempre giustificate.
Secondo gli standard moderni, tutti i suddetti schemi sono resi ermetici. L'acqua nei tubi ha una pressione di 0,5 ... 3 Bar (a seconda della temperatura), un serbatoio di espansione chiuso è installato con una membrana di gomma all'interno. Un prerequisito per il funzionamento del sistema è la circolazione forzata dall'elettropompa.
"Leningradka" e lo schema di deadlock a due tubi possono funzionare senza una pompa di circolazione, a causa del flusso di fluido convettivo. Il principio è il seguente: l'acqua più fredda e più pesante sposta l'acqua calda con un peso specifico inferiore.Ma per condurre e stabilire il flusso di gravità, è necessario utilizzare tubi di dimensioni maggiori - Ø32 ... 80 mm, montati con una certa pendenza.
Il cablaggio del collettore e dell'anello associato (un altro nome - anello Tichelman) non è in grado di funzionare senza pompaggio forzato di acqua, quindi viene sempre chiuso. Consideriamo ogni schema in modo più dettagliato.
Opzione di connessione monotubo
Inizialmente, il sistema sembra semplice: lungo le pareti esterne dell'edificio, un'autostrada è posta in orizzontale, dove sono collegati tutti i radiatori, con entrambi i tubi. Dopo aver passato la prima batteria, il liquido di raffreddamento raffreddato ritorna al tubo comune, si mescola con quello caldo ed entra nel successivo dispositivo di riscaldamento. Di conseguenza, ogni radiatore successivo riceve un refrigerante più freddo.
Qual è la complessità di uno schema monotubo:
- Il diametro del tubo principale non è inferiore a 20 mm (passaggio interno), che corrisponde alle dimensioni esterne di metallo-plastica 26 mm, polipropilene - 32 mm. La sezione specificata rimane la stessa per l'intera lunghezza della tubazione.
- Il numero di batterie in 1 ramo è un massimo di 6 pezzi, altrimenti sarà necessario aumentare il diametro del tubo di distribuzione a 32-50 mm. L'installazione è complicata e più costosa del 15-20% (minimo).
- Poiché una quantità minore di acqua riscaldata arriva a radiatori distanti, la loro superficie di trasferimento del calore deve essere aumentata del 10 ... 30%, aggiungendo il numero di sezioni.
- Il controllo del flusso manuale o automatico tramite 1 riscaldatore influisce sul funzionamento di altri dispositivi, poiché la temperatura e il flusso d'acqua nella comune autostrada cambiano.
Riferimento. Negli edifici di appartamenti sovietici, vengono utilizzati sistemi verticali a tubo singolo, dove le batterie sono collegate alle colonne montanti, viene mantenuto il principio di "Leningrado". Schemi simili, solo in miniatura, sono utilizzati in cottage privati a due piani quando è necessario organizzare il flusso di gravità.
Il riscaldamento dell'acqua a circuito chiuso a un tubo è adatto per case di campagna e residenziali con una superficie di 60 ... 100 m². Due piani non sono un problema, il sistema è diviso in 2 rami ad anello, convergenti su tee vicino alla caldaia, è coinvolta una pompa.
Schemi a due tubi: anello e vicolo cieco
Una differenza caratteristica tra questi cablaggi è la divisione del refrigerante caldo e raffreddato in 2 linee: alimentazione e ritorno. Qui due tubi arrivano alle batterie: un'acqua entra nei radiatori, attraverso la seconda torna alla caldaia. Per il riscaldamento delle case, vengono utilizzati 2 sistemi:
- Con uno schema vicolo cieco, il liquido di raffreddamento passa lungo l'autostrada fino all'ultimo dispositivo, quindi ritorna attraverso il flusso di ritorno - scorre nella direzione opposta.
- Nel circuito ad anello di Tichelman, l'acqua non cambia direzione dopo l'uscita dalla batteria. Cioè, il liquido di raffreddamento in entrambe le autostrade scorre in una direzione.
Addizione. Il primo sistema è costituito da uno o più rami senza uscita - spalle di lunghezza diversa o uguale. Il secondo è realizzato sotto forma di uno o più anelli chiusi convergenti sulla caldaia.
Vantaggi dei metodi di collegamento della batteria a due tubi:
- piccoli diametri di autostrade - 15-20 mm (interno);
- tutti i radiatori sono riempiti con un refrigerante della stessa temperatura;
- non ci sono restrizioni sul numero di riscaldatori su 1 riga;
- il sistema si presta all'automazione e alla regolazione, cambiando la portata o scollegando completamente una batteria non influisce sul funzionamento di quelle vicine;
- il cablaggio associato correttamente assemblato è ben bilanciato idraulicamente;
- bassi costi di installazione.
Non è difficile assemblare uno schema di vicolo cieco con le tue mani: "perdona" errori frivoli ed è facilmente bilanciato. Con l'anello di Tichelman è più difficile: in un edificio a un piano, una doppia autostrada attraverserà necessariamente l'apertura della porta d'ingresso, che dovrà essere piegata con tubi dall'alto o dal basso sotto i pavimenti.
Sistema di raccolta
Qui, la connessione dei radiatori è organizzata secondo il metodo del fascio da un pettine di distribuzione situato vicino al centro dell'edificio.È collegato alla caldaia con due tubi e ogni batteria ha una propria linea a due tubi: alimentazione e ritorno. I tubi del radiatore vanno ai dispositivi lungo il percorso più breve: si nascondono nel massetto del pavimento o sono montati sotto il soffitto del piano inferiore.
Nota. La rimozione dell'aria dalle tubazioni posate nascoste viene effettuata attraverso le prese d'aria automatiche installate su un pettine.
Lo schema del fascio è un'opzione di cablaggio moderna che preserva i vantaggi di un sistema senza uscita. Ci sono ulteriori vantaggi:
- tubi, tubi e un armadio con un collettore sono nascosti all'interno delle strutture dell'edificio, quindi il circuito è adatto a qualsiasi soluzione interna;
- convenienza e semplicità di regolazione (bilanciamento), i controlli sono collocati in un unico posto: un armadio di distribuzione;
- se doti le valvole termostatiche del pettine con i servi e metti un'unità di controllo elettronica, puoi automatizzare completamente il riscaldamento dell'acqua dell'edificio.
Per collegare i riscaldatori al collettore, vengono utilizzati tubi in polietilene reticolato Ø10 mm (sezione interna), protetti da una guaina termoisolante. Dall'installazione di una caldaia a un pettine, viene posata un'autostrada con un diametro di 26 ... 40 mm, a seconda del numero di consumatori.
Gli svantaggi del cablaggio trave:
- in una vecchia casa è difficile condurre condutture ai radiatori - aprire il massetto o tagliare gli strobo;
- alto costo dei materiali e del lavoro;
- il circuito non funziona senza una pompa;
- Le linee poste all'interno del monolite di cemento non possono essere rifatte o sostituite.
Infine, i vantaggi e gli svantaggi
Innanzitutto, riveleremo i principali svantaggi di questo riscaldamento:
- Investimenti significativi durante la costruzione - il proprietario della casa sostiene i costi per l'acquisto di materiali, attrezzature e installazione;
- durante il funzionamento, è necessario monitorare il funzionamento della centrale termica, delle caldaie diesel e del legno da caricare tempestivamente con combustibile;
- esiste la possibilità di perdite o scongelamento degli elementi della rete di riscaldamento.
Queste carenze non possono essere definite critiche. Gli investimenti vengono gradualmente ripagati, con una mancanza di fondi, l'installazione viene eseguita in modo indipendente. La probabilità di perdite è ridotta a zero a causa dell'assemblaggio e del riempimento di alta qualità del liquido di raffreddamento antigelo (antigelo) se il riscaldamento viene acceso periodicamente.
L'elenco dei vantaggi sembra molto più impressionante:
- Universalità. Per riscaldare il fluido di lavoro, è possibile utilizzare apparecchiature che utilizzano varie fonti di energia e carburante. Se necessario, inserire 2-4 diversi scaldacqua.
- Un'ampia selezione di accessori. Lo sviluppatore può scegliere lo schema e i materiali per un budget personale: applicare tubi in polipropilene economici, radiatori del pannello di alimentazione e una caldaia elettrica.
- Flessibilità. Qualsiasi schema di tipo chiuso è facilmente adattato alle esigenze del proprietario della casa, le tubazioni sono posate in modo chiuso o aperto. Un'eccezione è il cablaggio a gravità (gravità), montato secondo regole rigorose.
- La temperatura superficiale dei dispositivi non supera gli 80 gradi, viene rilasciato un leggero calore a infrarossi, l'aria non si secca.
- Parallelamente al riscaldamento, è facile organizzare l'approvvigionamento di acqua calda - installare e collegare una caldaia ad accumulo indiretto al generatore di calore.
- Esiste la possibilità di una completa automazione e controllo del riscaldamento a distanza - tramite connessione GSM o Internet.
Come capisci, la pubblicazione è puramente indicativa ed è utile per i proprietari di case che non hanno deciso come riscaldare la propria casa. Istruzioni più dettagliate sulla selezione di apparecchiature, tubi e raccordi per energia termica che troverai in altre pagine della nostra risorsa (le transizioni sono evidenziate in blu nel testo dell'articolo).