Todo mundo está familiarizado com a seleção natural, e isso também é verdade em relação a inúmeras invenções da humanidade. Com o tempo, algo semelhante eles também passam. Algumas tecnologias afundarão no abismo, ficando para sempre esquecidas, enquanto outras se tornarão clássicos imortais e fora de competição. Quanto a este último, inclui também um sistema de aquecimento com circulação natural (CO com EC). Apesar da disponibilidade de soluções mais avançadas e funcionais, a tecnologia ainda está em demanda, passou com sucesso no teste do tempo.
Características da circulação natural
Este sistema tem outros nomes: termossifão, gravidade, gravidade.
Inclui vários componentes:
- Gerador de calor (caldeira, fogão ou lareira com águacamisa).
- Circuito fechado - tubos, radiadores preenchidos com líquido transportador de calor (água, óleo, anticongelante).
- Tanque de expansão.
- Válvulas de fechamento e controle.
- Instrumentos.
O refrigerante aquecido do forno ou caldeira se move em circuito fechado, aquecendo os radiadores. E estes, por sua vez, transferem energia para o ar ao redor da sala. A principal característica deste sistema está na forma especial que garante o movimento do refrigerante.
É visivelmente mais fácil para os moradores de edifícios residenciais, uma vez que o aquecimento central foi instalado nos apartamentos. Os proprietários de imóveis privados têm que estabelecer por conta própria o aquecimento de água com circulação natural para suas casas. Mas como funciona o sistema em questão? Isso é discutido abaixo.
Princípio de funcionamento
Como sabemos da escola, se um meio é aquecido, seu volume aumentará de acordo com as leis conhecidas da física. Além disso, do lado da área mais fria, a força de Arquimedes começa a agir sobre ela, forçando-a a subir.
Esse fenômeno também tem seu próprio nome - convecção. É ele que atua como uma "unidade de potência" do refrigerante, onde aparece o conceito de "circulação natural". E como a convecção está intimamente relacionada à gravidade, o sistema também é chamado de gravitacional.
A potência do fluxo de convecção depende em grande parte da diferença de temperatura entre o refrigerante aquecido na caldeira ou forno e na área do meio de entrada (retorno). Como você pode entendero bombeamento do meio de trabalho é realizado sem o uso de uma bomba. E isso implica que o sistema de aquecimento de uma casa térrea com circulação natural não precisa de eletricidade, ou seja, não é volátil. E como não há aparelho elétrico, a economia é óbvia.
Em outras palavras, quando aquecida, a água (geralmente é usada como transportador de calor) perde sua densidade e sobe ao longo do riser central, empurrada por uma corrente fria que retorna à caldeira. Depois disso, a água quente é enviada para os radiadores através dos tubos de alimentação. Emitindo calor, esfria e por gravidade volta para o gerador de calor (retorno) e o ciclo se repete inúmeras vezes.
Além disso, como não há bomba, não haverá excesso de pressão. Portanto, um recipiente aberto é suficiente como tanque de expansão. A sua presença deve-se ao facto de ser mantida uma pressão constante no sistema de aquecimento.
Fatores Significativos
Mas o que afeta a velocidade da água no sistema de aquecimento por circulação natural de uma casa térrea? Isso geralmente se deve aos seguintes fatores:
- O valor da pressão de circulação - quanto maior, melhor.
- Diâmetro das tubulações - uma pequena seção criará mais resistência ao fluxo de água do que um diâmetro maior. A este respeito, as dimensões para a fiação são geralmente de 32 a 40 mm.
- Material para fabricação de tubulações - soluções modernas de polipropileno são menosresistência quando comparado aos tubos de metal.
- Curvas de contorno - idealmente quando a tubulação é reta.
- O número de conexões, adaptadores, arruelas de retenção - há limitações aqui, pois cada válvula reduz o grau de pressão.
Para criar a pressão ideal no sistema de aquecimento com EC, a caldeira deve ser colocada o mais baixo possível abaixo do sistema do circuito. Como regra, este é o porão. Por razões óbvias, o tanque de expansão é instalado o mais alto possível e na maioria dos casos localizado no sótão.
Deve-se levar em conta que o sistema de aquecimento de uma casa com circulação natural tem um caráter inerte, o que significa que flui muito lentamente. A duração desde a ignição da caldeira até a completa estabilização do regime de temperatura leva várias horas.
Opções de refrigerante
Como regra, é costume usar água ou anticongelante como refrigerante. Mas como este último tem uma densidade mais alta e baixa transferência de calor, levará muito mais tempo para aquecê-lo e, portanto, o combustível. Nesse sentido, é muito mais lucrativo usar água.
Além disso, quando o anticongelante é aquecido, ele se expande muito mais. Como resultado, ao escolher este refrigerante, o tanque de expansão deve ser ainda maior do que com água.
Vantagens do sistema de aquecimento EC
Os principais benefícios do aquecimento doméstico com circulação natural são:
- Efeito de baixo custonenhuma bomba de circulação cara.
- Sem ruído. Mesmo as bombas mais modernas produzem um zumbido baixo - durante o dia não é ouvido contra o ruído ambiente, mas à noite o zumbido pode ser ouvido, o que causa desconforto.
- O mau funcionamento da bomba resulta em custos adicionais.
- O número de avarias é mínimo - não há praticamente nada para quebrar aqui, exceto a caldeira. Vazamentos são raros e podem ser facilmente reparados por você mesmo.
Mas a principal vantagem do sistema de aquecimento EC reside precisamente na sua independência energética. Em áreas onde há f alta de energia constante, esta é a melhor opção.
Contras Óbvias
Sim, e um sistema de aquecimento aparentemente perfeito de uma casa térrea com circulação natural, operando de acordo com todas as leis da física, tem várias desvantagens.
As desvantagens óbvias incluem:
- Curto intervalo de refrigeração.
- A incapacidade de regular a temperatura em cada quarto separadamente.
- A água circula pelo circuito sob uma leve pressão, o que provoca uma diminuição perceptível da temperatura - quanto mais longe o radiador estiver da caldeira, mais baixo ele estará.
- Longo período para o sistema entrar no modo de operação total.
- Como o tanque de expansão está localizado em um sótão frio (que muitas vezes não é aquecido), existe a possibilidade de congelamento do líquido refrigerante.
Apesar de todas essas desvantagens,aquecimento com EC ainda é relevante. Talvez isso se deva ao fato de que para muitas pessoas os benefícios superam todas as desvantagens acima.
Variedades de circuitos de aquecimento
Um sistema de aquecimento de água com circulação natural pode ser feito de acordo com um dos vários esquemas:
- one-pipe;
- dois tubos;
- feixe.
Neste caso, parâmetros gerais como o comprimento do circuito, o número de baterias e vários outros não desempenham um papel especial. No entanto, pode haver muitos esquemas mais específicos. No entanto, abaixo consideraremos apenas o mais simples deles.
Linha de tubo único
Este é o esquema mais simples, onde um tubo é usado para fornecer água aos radiadores. No entanto, em alguns casos, você pode ficar sem eles, pois o calor é fornecido pela própria área das tubulações.
Se o esquema ainda implicar a presença de radiadores, é necessário fazer os cálculos corretos para o número de baterias (seções). A quantidade ideal não passa de 5. Afinal, conforme a água passa por cada ponto, ela esfria. Além disso, no sistema de aquecimento em uma casa particular com circulação natural, deve-se usar o menor número possível de válvulas de fechamento. Ao mesmo tempo, o comprimento do contorno em si não precisa ser muito reduzido.
A opção ideal neste caso é um arranjo diagonal. Em outras palavras, o refrigerante entrará nos radiadores por cima, redirecionando para cada ponto. Após a última bateria, a água resfriada será devolvida aocaldeira através do tubo de saída chamado tubo de retorno. Ao mesmo tempo, toda a tubulação é a mesma, o que na verdade é toda a essência de uma linha de tubulação única.
Sistema de dois tubos
Esse esquema é um pouco mais complicado, mas também tem suas vantagens. Aqui, o refrigerante quente é transportado pelas baterias através de uma tubulação e, em estado resfriado, retorna à caldeira por outra linha. Como resultado, a eficiência da transferência de calor das baterias conectadas a uma perna horizontal é melhorada. Como regra, a linha de abastecimento corre ao longo do teto ou está localizada no sótão. Quanto à linha de retorno, está acima do piso.
Apesar da vantagem óbvia de uma única linha (materiais mínimos, portanto, custos mínimos), um sistema de aquecimento de dois tubos com circulação natural de uma casa de dois andares (ou um andar) ainda será a melhor solução. Além disso, está dividido em dois ramos com igual número de radiadores.
Ao mesmo tempo, cada bateria recebe um refrigerante com a mesma temperatura, o que já é um plus e muito importante! Além disso, é possível regulá-lo automaticamente, pois os dispositivos não dependem um do outro. Com base na vantagem mencionada de um esquema de tubo único, segue a desvantagem de um sistema de dois tubos - um maior consumo de materiais. Isso é especialmente verdadeiro para casas de dois andares.
Recursos do esquema de raios
Neste caso, as linhas de entrada e saída são conectadas a um coletor especial. Na verdade, este é um pente de distribuição, no qual cada saída é equipada com um afogador. No entanto, para cada bateriadois tubos são fornecidos.
A julgar do ponto de vista do controle de temperatura, esse sistema de aquecimento com circulação natural é o mais conveniente. Ao mesmo tempo, o trabalho de instalação aqui é mais complicado, pois são usados muitos tubos. Portanto, para não estragar a aparência da sala, eles são removidos para o chão ou se escondem atrás de paredes falsas. E isso já leva a um aumento significativo no custo da obra.
Recursos de construção de CO com EC
Como o funcionamento do CO com o EC é baseado em leis físicas naturais (um ambiente aquecido cria um fluxo ascendente), as baterias devem estar localizadas acima do nível da caldeira. A localização ideal é o porão ou porão. Se nem um nem outro estiver disponível, é feito um recesso de tamanho apropriado no piso para a instalação de um gerador de calor.
E isso vale não apenas para uma casa particular, mas também para apartamentos com aquecimento autônomo. Uma pequena parte do piso é cortada junto com a betonilha para que uma caldeira de aquecimento de circulação natural possa ser colocada diretamente na laje.
Para uma melhor circulação natural do líquido de arrefecimento, é necessário um coletor acelerador ou uma seção de tubo vertical, que se origina da caldeira e sobe até o teto. Posteriormente, as instalações descem da estrada principal para os radiadores.
A altura mínima do coletor de reforço deve ser de pelo menos 1.500 mm, lembrando que deve haver espaço livre entre a linha superior e o tetoespaço para um tanque de expansão. E como sabemos, este é um elemento indispensável de todo o sistema de aquecimento. Se a casa tiver tetos baixos, o tanque é removido apenas para o sótão e esses quartos precisam ser isolados. Você pode fazer um sistema de aquecimento do tipo fechado usando um tanque de expansão de membrana, que pode ser colocado em qualquer lugar conveniente.
Vale ress altar que um sistema de aquecimento fechado com circulação natural tem suas vantagens:
- A perda de calor é amplamente reduzida através do tanque de expansão.
- Sistema fechado não requer ventilação regular.
- O volume do tanque de expansão também é reduzido, o mesmo se aplica à inércia térmica do sistema.
Como você pode entender, a presença de um segundo andar na casa aumenta significativamente a eficiência do coletor acelerador.
Por esse motivo, é muito mais fácil organizar a circulação natural do refrigerante em uma mansão de dois andares do que em uma casa de um andar.
Regras para instalação de sistema de aquecimento com EC
Se houver desejo ou necessidade de organizar um sistema de aquecimento com um EC, várias regras devem ser levadas em consideração:
- As ramificações horizontais das tubulações do circuito devem necessariamente ser inclinadas na direção do movimento do refrigerante. Até 10 mm em linhas longas e até 50 mm em seções curtas por metro.
- Ao criar um sistema de aquecimento de circulação natural com suas próprias mãos, você deve usar todas as maneiras possíveistente reduzir a resistência hidráulica do circuito. Esta regra deve ser seguida ao escolher baterias - radiadores de ferro fundido são a melhor escolha devido à sua pequena folga.
- Os tubos de polímero têm o menor grau de resistência hidráulica. Além disso, eles não crescem demais com escala. Mas é melhor não usar opções de metal-plástico, pois a área de fluxo é visivelmente reduzida devido aos encaixes. A melhor escolha são os tubos de polipropileno, sua temperatura de operação é de 70 °. As opções de polietileno reticulado são ainda mais preferíveis - seu limite de temperatura é de 95 ° C.
- Se houver ramificações no circuito de aquecimento, depois de cada uma delas, o diâmetro do tubo é selecionado um tamanho menor. Para o retorno, o oposto é verdadeiro - o tamanho aumenta.
Uma vez que o conceito de um sistema de aquecimento com circulação natural implica a ausência de utilização de eletricidade, a caldeira também deve ser não volátil. E esses modelos são feitos por muitos fabricantes.
Entre as empresas estrangeiras estão Bertta, Stropuva, Buderus. Mas as empresas russas também podem oferecer boas opções - Energia, Ogonyok, Conord.
Conclusão
Como você pode ver, o sistema de aquecimento com refrigerante EC tem suas vantagens e desvantagens. Alguém vai gostar dessa opção e vai querer implementá-la. Outros vêem apenas contras nele. De qualquer forma, esse esquema de aquecimento com circulação natural atende a muitosproprietários.
Ao mesmo tempo, a maioria deles coloca uma bomba de circulação na tubulação de retorno para melhorar a eficiência do sistema de aquecimento. Somente ele está localizado no desvio. Tal medida permite que você transfira o circuito para a gravidade abrindo uma torneira especial quando a energia é desligada.
