Aquecimento doméstico faça você mesmo

Uma das vantagens indiscutíveis de uma casa particular é a independência quase total de várias organizações de serviços públicos. Durante a sua construção poderá equipar os seus próprios sistemas de abastecimento de água, esgotos e aquecimento, o que criará as condições de vida mais confortáveis. Este artigo incidirá especificamente sobre o sistema de aquecimento, seus tipos e as regras de escolha dos dispositivos de aquecimento incluídos em sua composição.

Os moradores da cidade sabem em primeira mão como é o frio dentro de casa no inverno. É impossível definir de forma independente os parâmetros do sistema de aquecimento centralizado, embora por vezes seja simplesmente necessário. Então você tem que pagar duas vezes: pelo calor duvidoso dos radiadores e pelo aquecimento adicional com aquecedores elétricos. Portanto, na cidade surge frequentemente a questão da instalação de um sistema de aquecimento autônomo.

Que parâmetros devem ser levados em consideração ao projetar e instalar um sistema de aquecimento, e tudo isso pode ser feito de forma independente, sem recorrer aos serviços de especialistas caros? Isso será discutido mais adiante.

Para aqueles que nunca se depararam com os problemas de projetar sistemas de aquecimento e escolher o equipamento certo, será difícil selecionar corretamente seus componentes individuais. O facto é que o sistema de aquecimento não é vendido em conjunto - deve ser montado a partir de diferentes elementos que devem ser combinados sem problemas. Entre os principais componentes do sistema de aquecimento, o primeiro a ser selecionado é a caldeira, bem como as tubulações e os radiadores. É importante selecionar o refrigerante e sua quantidade no sistema. E agora sobre todos os componentes mais especificamente.

O principal elemento de qualquer sistema de aquecimento é a caldeira. É ele quem produz a quantidade necessária de calor e o transfere para o refrigerante, que o transporta pelos ambientes até os radiadores. A estrutura de todas as caldeiras é praticamente a mesma - todas são equipadas com duas câmaras, em uma das quais o combustível queima e o refrigerante passa pela outra. A primeira câmara é chamada de câmara de combustão, a segunda é chamada de trocador de calor. As caldeiras de aquecimento podem ser de circuito único ou duplo. A vantagem das caldeiras de circuito duplo é que, além do aquecimento, também são fonte de água quente. Ao adquirir uma caldeira de circuito único, você deverá adquirir adicionalmente uma caldeira.

A principal diferença entre as caldeiras, além da potência, é o combustível que é utilizado para combustão e geração de calor. Entre os principais tipos de caldeiras estão elétrico, gás, combustível líquido ou sólido.

Caldeiras elétricas– não é um prazer barato, pois tal caldeira consome muita energia elétrica, cujo custo não é tão baixo. Mas as quedas de energia são bastante raras, o que não se pode dizer de outros tipos de combustível. As caldeiras elétricas são frequentemente utilizadas em locais onde o gás ainda não foi instalado.

O tipo mais comum de caldeira é gás. Isso pode ser explicado por vários motivos: economia, facilidade de uso, abastecimento constante de combustível. Claro que esta opção é indicada para quem está a construir uma casa numa zona ligada ao abastecimento de gás. Recentemente, há cada vez menos assentamentos onde não há gás, então esta opção de caldeira é a mais ideal.

Caldeiras de combustível líquido são usados ​​muito raramente. Em primeiro lugar, requerem um combustível bastante caro (óleo diesel ou gasolina) e, em segundo lugar, o cheiro da sua combustão encherá toda a casa.

Combustível sólido– turfa, lenha, briquetes – utilizados em áreas onde o gás ainda não foi instalado. É mais barato que a eletricidade, mas envolve muito mais problemas: envolve pedido, entrega e carregamento periódico constante na câmara de combustão. Freqüentemente, essa caldeira é usada como reserva em caso de falta de energia ou flutuações no fornecimento de gás. Para tais situações de emergência, é a solução ideal para o problema do aquecimento temporário.

Entre os métodos de aquecimento relativamente novos, o uso de bombas de calor. O princípio de funcionamento de tal sistema é que as bombas sejam instaladas em poços a uma profundidade de cerca de 30-60 m, onde acumulam a energia separada e a transferem para o trocador de calor da caldeira. A desvantagem desse sistema é a complexidade de instalação das bombas, que requer a utilização de equipamentos especiais e o envolvimento de especialistas. O mesmo se aplica a manutenções ou reparos programados. Mas também tem muitas vantagens, porque neste caso o combustível não é apenas barato - é gratuito, o que permite aquecer a sua casa e utilizar água quente praticamente de graça e sem depender do abastecimento de combustível.

O próximo componente obrigatório do sistema de aquecimento são os tubos. São eles que entregam o refrigerante nas dependências da casa. Dependendo da localização das tubulações, o sistema de aquecimento pode ser dividido em dois tipos: tubo único e tubo duplo. No primeiro caso, os tubos e radiadores são ligados em série, o que afecta a eficiência do sistema: se os primeiros radiadores aquecerem até à temperatura pretendida, então a temperatura destes últimos pode ser de 25 graus, o que claramente não é suficiente para aquecer a sala. Por esta razão, estão tentando substituir o sistema de um tubo por um sistema de dois tubos.

O sistema de dois tubos, por sua vez, também possui duas variedades, diferindo na forma como os tubos são conectados. A primeira envolve a conexão paralela de cada radiador ao tubo central. A segunda é uma conexão radial, na qual os tubos de cada radiador são conectados ao riser principal. A segunda opção é menos econômica porque exige gastos significativos com tubulações.

Num sistema de dois tubos existe um tubo de “retorno” através do qual o refrigerante já resfriado é fornecido ao trocador de calor da caldeira. Este projeto garante a distribuição de calor mais econômica e eficiente na casa.

Os próprios tubos também podem diferir em material e tamanho. O diâmetro necessário do tubo é determinado por cálculo. Quanto ao material, recentemente começaram a ser utilizados cada vez mais tubos de PVC ou plástico em vez de tubos de metal pesados ​​​​e caros. São mais leves, mais baratos, de menor diâmetro, praticamente não entupem e podem ser instalados atrás de revestimento de gesso cartonado sem problemas, passando despercebidos.

Radiadores para aquecimento

Os radiadores do sistema de aquecimento podem ser de alumínio ou ferro fundido. Para uma casa particular, radiadores de alumínio mais leves e baratos são bastante adequados. Eles são fáceis de instalar e possuem uma alta taxa de transferência de calor. É verdade que são sensíveis a mudanças bruscas de pressão e temperatura no sistema, bem como aos efeitos de um ambiente agressivo. Mas quando utilizado em residência particular, essas desvantagens não são tão importantes, e a economia e a facilidade de instalação, pelo contrário, desempenham um papel importante.

Vejamos mais de perto o princípio de funcionamento do sistema de aquecimento. Baseia-se na circulação de refrigerante em sistema fechado. Existem dois tipos de circulação: forçado e natural. A circulação natural é caracterizada pelo movimento do refrigerante devido às mudanças de temperatura e gravidade: a água aquecida sobe, deslocando a água fria, e a água fria desce sob a influência da gravidade. Embora tal sistema seja confiável, requer cálculos complexos que determinam o número e localização dos radiadores, a quantidade de refrigerante, a localização da caldeira, etc.

O mais comum é um sistema de circulação forçada. Embora a estrutura do sistema se torne mais complicada devido à instalação adicional de uma bomba, o próprio sistema funciona de forma mais eficiente, pois o refrigerante aquece e se move pelas tubulações e radiadores com muito mais rapidez. Muitos fabricantes de caldeiras a gás incorporam uma bomba hidráulica por padrão, então você não precisa comprar e instalar uma.

Depois de revisar os esquemas básicos do sistema de aquecimento e seus componentes, você pode escolher com segurança quais são os mais adequados para você. Para determinar a potência da caldeira, o número de radiadores e o comprimento total dos tubos, é necessário primeiro realizar um cálculo pequeno e simples, cujo exemplo é dado a seguir.

O cálculo começa com a determinação da potência necessária da caldeira. Você pode comprar uma caldeira “a olho”, mas há uma grande chance de não acertar e pagar demais por uma caldeira muito potente ou extrair toda a energia de uma muito fraca.

Para determinar a potência necessária, a fórmula é usada:

W = k*S/10,

Onde C– potência necessária, kW;
k– fator de correção dependendo da região de desenvolvimento;
S– área total da casa, m2.

Ao valor obtido na fórmula costuma-se adicionar até 20% da reserva de marcha caso a temperatura no inverno seja inferior à média estatística. Neste caso, a caldeira não ficará sobrecarregada, funcionando a plena capacidade. A potência assim obtida é arredondada para a potência padrão mais próxima e, consequentemente, a caldeira necessária é selecionada de acordo com ela. Tal cálculo é necessário na aquisição de uma caldeira de aquecimento automática, cujo funcionamento não será monitorado constantemente. Isso aumentará o nível de segurança ao usá-lo.

Próxima Etapa - determinação do número necessário de radiadores em todos os cômodos da casa. De acordo com as normas, para isso é utilizado um cálculo bastante trabalhoso, levando em consideração o tipo, calor específico, hidrodinâmica do refrigerante, etc. Para construtores amadores comuns, esse cálculo é uma floresta densa, então vamos seguir o caminho mais fácil.

Primeiro você precisa decidir sobre o refrigerante. A opção mais comum é a água. Para calcular o número de radiadores de aquecimento a vapor ou água, existe uma versão simplificada, que normalmente é utilizada.

Para simplificar, presume-se que a potência necessária para aquecer uma divisão de 10 m2, uma das paredes externa, seja de 1,2 kW. Se houver duas ou mais janelas na sala, uma porta larga ou outros fatores que possam baixar a temperatura, o valor da potência aumenta para 1,3 kW. Com base nisso, você pode calcular a potência necessária para aquecer cada cômodo da casa multiplicando suas áreas por 1,2-1,3 e dividindo por 10.

A potência resultante é multiplicada por 5 e arredondada para um número inteiro, obtendo-se assim o número necessário de seções de radiadores de aquecimento em cada ambiente. Para maior confiabilidade, você pode adicionar mais algumas seções, especialmente se a sala tiver portas de entrada ou grandes aberturas de janelas. O número de seções adicionais é selecionado de 5 a 10. Além disso, seções adicionais podem ser necessárias ao usar radiadores de ferro fundido, porque o ferro fundido tem uma taxa de transferência de calor mais baixa que o alumínio e, portanto, libera calor mais lentamente.

A seguir, é traçado um diagrama da casa, com caldeira, radiadores e encaminhamento de tubulações aplicados, garantindo o fornecimento de refrigerante a todos os ambientes. Tendo feito esse diagrama em escala, é fácil calcular o número e o comprimento dos tubos e o número total de radiadores. Tomando como base um sistema de aquecimento de tubo único, você pode reduzir significativamente o custo de compra de tubos.

Cálculo do refrigerante

Outro ponto importante é o cálculo da quantidade de refrigerante no sistema. Se for escolhida água como refrigerante, deve-se levar em consideração que em diferentes temperaturas ela ocupa volumes diferentes. Sob nenhuma circunstância os tubos devem superaquecer ou congelar, o que pode levar à quebra de todo o sistema.

Para calcular você precisa:

• calcule o volume dos radiadores multiplicando o volume de cada seção pelo seu número. O volume das seções deve ser indicado no passaporte e normalmente é de 0,2-0,28 l;
• calcule o volume total dos tubos multiplicando sua área de seção transversal pelo comprimento total;
• somar os dois valores obtidos, obtendo o volume total do sistema;
• encontre a diferença de temperatura no sistema em condições de operação. Normalmente, o refrigerante é aquecido a temperaturas na faixa de 15 a 70 graus, ou seja, a diferença é de 55 graus;
• encontre a quantidade de refrigerante subtraindo a diferença de temperatura e o volume total do sistema do coeficiente de expansão do refrigerante. O resultado deste cálculo será a diferença de volume quando aquecido;
• encontre a quantidade necessária de refrigerante no sistema subtraindo o valor obtido no parágrafo anterior do volume total.

O que você precisa saber ao instalar o aquecimento doméstico com as próprias mãos?

Além dos elementos principais do sistema de aquecimento para instalação, é necessário preparar e adquirir peças e materiais auxiliares: suportes, niples, tês, juntas, etc. Durante a instalação, é aconselhável amarrar todos os elementos com materiais especiais ou fios de linho.

Para quem nunca se deparou com a instalação de um sistema de aquecimento antes, seria uma boa ideia familiarizar-se com algumas regras:

• os radiadores devem estar localizados apenas perto das aberturas das janelas;
• a distância do chão ao ponto inferior do radiador não deve ser inferior a 100 mm, e do peitoril da janela ao ponto superior - menos de 60 mm;
• todas as seções de todas as salas devem estar na mesma altura;
• As aletas do radiador devem ser posicionadas verticalmente; o posicionamento horizontal é inaceitável;
• o sistema deve ser dotado de pelo menos um dreno, independente de sua estrutura e tipo de refrigerante. A drenagem tem como objetivo a substituição completa do líquido refrigerante do sistema, o que deve ser realizado periodicamente.

Após a instalação do sistema, ele é abastecido com líquido refrigerante e é realizado um teste. Depois de criar a pressão necessária, é necessário inspecionar cuidadosamente todas as juntas dos elementos individuais, verificando se há vazamentos. Se ocorrer o menor defeito ou desvio na operação normal, desligue imediatamente o sistema, drene o líquido refrigerante e remova a falha. Normalmente, surgem problemas nas junções de trechos de radiadores ou tubulações, onde a tubulação é mal executada, o que faz com que a vedação fique comprometida. Portanto, é melhor cuidar de conexões de alta qualidade durante a instalação do que desmontar todo o sistema novamente mais tarde.

Esses são todos os conselhos para calcular e instalar um sistema de aquecimento. O principal ao equipá-lo é uma combinação competente de economia e qualidade, além da máxima atenção durante a instalação. Ênfase especial deve ser dada ao cálculo. Se realizado corretamente, mostrará a opção mais rentável para a escolha dos equipamentos e parâmetros operacionais necessários. Caso contrário, o sistema pode não funcionar, não fornecer o calor necessário às instalações ou pode falhar periodicamente, necessitando de reparações.

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