Diagramas de dispositivos de aquecimento a vapor + exemplo de cálculo de sistema de vapor
Os proprietários de casas particulares certamente enfrentam a questão do aquecimento de suas casas.Todos procuram escolher uma opção que lhes permita aquecer a divisão de forma eficiente e ao mesmo tempo consumir uma quantidade mínima de combustível.
Muitos proprietários de imóveis rurais e casas de campo são atraídos pelo esquema de aquecimento a vapor, no qual o vapor pode aquecer um ambiente em questão de minutos. Antes de decidir pela instalação de tal sistema, é necessário estudar as características de seu funcionamento e comparar os prós e os contras.
Nós o ajudaremos a entender essas questões. Também descreveremos diferentes esquemas de aquecimento a vapor, forneceremos um método de cálculo e regras para projetar o sistema.
O conteúdo do artigo:
Aquecimento a vapor: diagramas e recursos do dispositivo
Sem sistema de aquecimento, a vida numa casa de campo nos meses de outono, primavera e, principalmente, inverno é impossível. Muitas vezes, para dachas e chalés que são visitados periodicamente pelos proprietários, é selecionada uma opção de aquecimento a vapor.
Pode proporcionar um aquecimento muito rápido de toda a casa, o que agradará ao proprietário e aos seus convidados que decidam passar o fim-de-semana na dacha.
Características fundamentais do aquecimento a vapor
O aquecimento a vapor é conveniente para instalar em casas raramente visitadas pelos proprietários. Tudo graças às características do refrigerante que circula nas tubulações. Estamos a falar do vapor que só aparece quando a caldeira de aquecimento está a funcionar.
Afinal, quando não há ninguém na dacha e a geada lá fora é de -15°C ou mais, você não precisa se preocupar com o rompimento dos canos, como é o caso de refrigerante de água.
O aquecimento a vapor tem suas vantagens:
- uma grande quantidade de calor liberado durante a condensação;
- será necessária uma área menor de emissores de calor na sala;
- início e parada rápida do sistema;
- economizar dinheiro em aquecimento;
- resistência ao gelo.
Quanto à quantidade de calor liberada durante o processo de condensação do vapor, é muitas vezes maior que o calor liberado pela água aquecida que circula no sistema de aquecimento.
1 kg de vapor a uma temperatura de 130°C durante a condensação libera energia igual a 2300 kJ/kg. Quanto ao volume, o condensado ocupa 400-1500 vezes menos espaço que a mesma massa de vapor.
Este recurso permite a utilização de tubos de menor diâmetro. Em salas pequenas você pode prescindir de radiadores - o calor emitido pelo tubo será suficiente para aquecê-los.
Outra característica é o rápido aquecimento da sala. É conveniente quando, depois de sair da cidade por algumas horas, você não precisa lidar com o problema do aquecimento por muito tempo. O tempo economizado pode ser aproveitado para tarefas mais prazerosas, por exemplo, fazer churrasco e conversar mais com os amigos.
Ao sair da dacha na estação fria, não há necessidade de perder tempo preservando o sistema de aquecimento, drenando a água e outras medidas destinadas a proteger o sistema contra falhas.
Se não houver combustível na caldeira a vapor, o vapor não entra na linha de vapor. Conseqüentemente, não há água na linha de condensado. Portanto, não haverá problemas de congelamento do sistema.
Desvantagens de um sistema de aquecimento a vapor
O aquecimento a vapor, além das vantagens, também apresenta desvantagens.
Primeiramente, alto grau de perigo. Isso se deve às especificidades do refrigerante.
Quando o vapor sob pressão flui através de um tubo, então:
- se uma linha de vapor quebrar, pode ferir gravemente uma pessoa;
- se você tocar acidentalmente na superfície de um cano ou bateria, é fácil se queimar;
- Se o equipamento pesado for usado incorretamente, ele poderá explodir.
Em segundo lugar, cozimento de poeira caindo na superfície da linha de vapor. Quando expostas a altas temperaturas, as partículas de poeira se decompõem. Os produtos de sua decomposição afetam negativamente os moradores da casa, principalmente se entre eles houver alérgicos.
Terceiro, ar seco que todos os habitantes da casa são obrigados a respirar. Para melhorar o microclima interno, é necessário escolha um umidificador. Esta é uma despesa adicional que deve ser prevista na fase de projeto do sistema de aquecimento.
Quarto, a temperatura do refrigerante é simplesmente impossível de regular e reduzir à vontade. Esta desvantagem cria muitas dificuldades na utilização de sistema de aquecimento a vapor em habitações com residência permanente.
A saída para esta situação é instalar vários ramais da tubulação de vapor e colocá-los em operação conforme necessário.
Em quinto lugar, é necessário utilizar conexões de vapor especiais projetadas para trabalhar com vapor. O mesmo se aplica ao material dos tubos e radiadores de aquecimento.
Deve-se levar em consideração que a vida útil da tubulação de condensado será significativamente menor quando comparada ao aquecimento de água, onde são instalados tubos de retorno do mesmo material. Isto é especialmente verdadeiro para tubulações de condensado seco.
Na sexta, deve-se ter cuidado para fazer o acabamento adequado das paredes. Afinal, o papel de parede não possui o nível necessário de resistência ao calor. Gesso de cimento pintado com tinta apropriada é adequado aqui.
Outra opção interessante é o acabamento em estilo loft. Para fazer isso, a superfície interna da parede ao longo da qual passará a tubulação de vapor pode ser feita de tijolos resistentes ao calor. Isto não só criará uma atmosfera única, mas também protegerá os residentes quando o material da parede for exposto a um tubo quente.
Sétimo, precisa de equipamento da sala da caldeira. É inaceitável colocar uma caldeira a vapor na sala de estar. É muito perigoso. A localização da caldeira deve ser equipada com materiais resistentes ao calor e bem ventilada.
Esquemas de aquecimento a vapor
A opção de aquecimento usando vapor como refrigerante possui vários esquemas.
Eles podem ser classificados de acordo com os seguintes parâmetros:
- pressão no sistema;
- método de comunicação com a atmosfera;
- diagrama de conexão de tubos;
- método de retorno de condensado.
A pressão em um sistema de aquecimento a vapor (SHS) em funcionamento pode ser alta ou baixa.
Dependendo do seu valor absoluto, os sistemas são diferenciados:
- pressão baixa – menos de 0,7 kgf/cm2;
- alta pressão – mais de 0,7 kgf/cm2;
- vapor a vácuoe – menos de 1 kgf/cm2.
A primeira opção é recomendada para uso doméstico. Caldeiras especiais projetadas para aquecimento a vapor permitem implementar um sistema de baixa pressão em casa particular ou casa de campo. Eles podem operar com vários tipos de combustível - carvão, madeira, gás, óleo combustível.
A segunda opção é perigosa para uso em casa. Trabalhar com sistemas de alta pressão requer conhecimento e especialização adequados. Se um artesão despreparado decidir montar aquecimento a vapor de alta pressão em sua dacha, corre o risco de ficar, na melhor das hipóteses, sem dacha.
Uma caldeira de alta pressão é grande e muito cara. Esta opção é usada na indústria. Mas muitos artesãos estão tentando implementar experimentalmente tal instalação com suas próprias mãos. Esta opção é extremamente perigosa para uso em um sistema de aquecimento.
O sistema vácuo-vapor difere dos dois primeiros pela presença de um coletor de ar e de um dispositivo adicional que garante a aspiração de todo o espaço interno.
Dependendo do método de conexão com a atmosfera, os circuitos de aquecimento a vapor abertos e fechados são diferenciados. No primeiro caso, o sistema tem ligação com a atmosfera - é aberto. No segundo, fica totalmente isolado dos efeitos da pressão atmosférica e do ar do meio ambiente.
De acordo com o método de roteamento de pipelines, os diagramas de software são:
- tubo único horizontal;
- dois tubos verticais.
Os primeiros são utilizados, via de regra, em casas e edifícios de um e dois andares com pé-direito de até 2,7 m e área de até 80 m2onde não há necessidade de regular a temperatura. Estes últimos são mais adequados para a implementação de um sistema de aquecimento a vapor em edifícios com 3 ou mais pisos.
Além disso, os sistemas de software podem ser montados:
- com fiação superior, intermediária ou inferior;
- com tubulação úmida ou seca para movimentação de condensado;
- com beco sem saída ou movimento associado de vapor e condensado.
O método de retorno de condensado permite distinguir entre um circuito fechado e um circuito aberto. No primeiro caso, a água formada durante o processo de condensação é direcionada por gravidade para a caldeira. Neste caso, é imprescindível manter a inclinação recomendada das tubulações de vapor e condensado - de 1,0 a 0,5 cm de inclinação por 1 metro linear.
Além disso, é correto fazer a inclinação na direção do movimento do vapor para a linha de vapor e na direção do movimento do condensado para o tubo de retorno. Com este esquema, a própria caldeira deve necessariamente estar localizada abaixo do nível da tubulação de retorno.
No circuito de um sistema de aquecimento a vapor em circuito aberto, existe um recipiente especial para coleta de condensado - um tanque. A partir dela, por meio de uma bomba, o líquido pode ser direcionado para a caldeira ou retirado do sistema de aquecimento. No segundo caso, a caldeira deve ser constantemente alimentada com água doce para geração contínua de vapor.
Para uma casa de campo, é preferível escolher um esquema fechado de aquecimento a vapor com fiação superior e tubulação de condensado úmido, ou seja, todo o volume do canal cheio de água. Para circuitos de malha aberta, uma opção de tubulação seca é usada para movimentar o condensado, parcialmente preenchido com condensado.
Como calcular corretamente um sistema de vapor
Escolhido um sistema de vapor, será necessário traçar um projeto de sua localização no edifício e realizar cálculos preliminares.
Existem duas opções:
- calcule você mesmo os principais componentes do aquecimento a vapor;
- procure a ajuda de um designer profissional.
A segunda forma de resolver este problema é a mais preferível. Afinal, só um especialista, tendo atrás de si mais de um projeto de instalação de sistema de aquecimento implementado com sucesso, é capaz de ter em conta todos os desejos do proprietário, sem esquecer os requisitos regulamentares.
Se não houver oportunidade ou desejo de entrar em contato com um projetista, você poderá começar a calcular de forma independente o sistema de aquecimento a vapor. Você pode usar padrões e recomendações úteis da literatura especializada, por exemplo, do manual de um designer.
Para calcular, você precisa pegar a planta da sua casa e calcular a área que precisa ser aquecida. Em seguida, marque a localização dos radiadores de aquecimento.
Os radiadores são selecionados dependendo da potência necessária. Além disso, é importante levar em consideração as características técnicas do aparelho que você gosta - ele deve suportar a carga ao trabalhar com vapor.
Uma visão comparativa de diferentes radiadores de aquecimento e recomendações para sua seleção são fornecidas em Este artigo.
É melhor calcular o comprimento da tubulação de vapor e condensado enquanto estiver na própria sala.Isto torna mais cómodo planear a altura da sua instalação e o local de instalação dos radiadores, caso sejam necessários.
Tendo calculado o número necessário de metros lineares de tubo, não se esqueça dos acessórios de vapor - válvulas, tês e, se necessário, coletores de condensado, uma bomba.
Para determinar a potência de uma caldeira a vapor, você precisará calcular o volume de todas as salas aquecidas e multiplicar este valor pela quantidade necessária de energia para aquecer 1 m3. Este indicador depende da região de residência. Portanto, para a parte europeia o valor é de 40 W.
Você pode calcular a potência da caldeira para uma casa de 3 cômodos com pé-direito de 2,6 m.
Primeiro você precisa calcular a área dos quartos individuais:
- 1º quarto: 5*2,95=14,75 m2;
- 2ª sala: 3*2,45=7,35 m2;
- 3º quarto: 2*5,4=10,8m2.
Então você tem que calcular o volume de toda a casa: 14,75*2,6+7,35*2,6+10,8*2,6= 38,09+19,11+28,08= 57,02 m3.
Agora o volume resultante deve ser multiplicado pelos requisitos de calor: 57,02 * 40 W = 2.288 W. Ao valor obtido deve-se adicionar uma reserva de energia de pelo menos 20%: 2288 * 1,2 = 2745,6 W ou cerca de 3 kW.
A segunda opção para determinar o poder é por área. É convencionalmente aceito que para aquecimento a cada 10 m2 É necessário 1 kW de potência da caldeira + 30% de reserva se a altura do teto não ultrapassar o nível permitido de até 2,7 m.
Além disso, você precisa comprar uma unidade que seja 20-30% maior do que a potência calculada. Na prática, os especialistas aconselham levar uma caldeira pelo menos 30% mais potente para que não funcione no limite da sua potência.
Você deve escolher uma caldeira a vapor de um fabricante confiável. A unidade deve possuir certificado de qualidade e garantia da fábrica que a produziu. A caldeira a vapor deve estar equipada válvula de segurança. Além disso, você precisará de dispositivos de monitoramento de temperatura e pressão e de um redutor de pressão para normalizar a pressão, se necessário.
Erros ao instalar aquecimento a vapor
Ao projetar o aquecimento individual, você precisará se familiarizar cuidadosamente com as opções existentes.
Você deve escolher a opção mais adequada para sua casa para obter:
- consumo econômico de combustível;
- aquecimento eficiente;
- facilidade de manutenção do sistema;
- longa vida útil do equipamento.
Tendo escolhido o aquecimento a vapor entre todas as opções de aquecimento, é importante tentar evitar erros na instalação.
Primeiramente, na maioria das vezes os proprietários acreditam que a água serve como refrigerante no sistema. Isto está errado. Ao aquecer com vapor, é o vapor que circulará pelas tubulações e radiadores.
Com base nisso, deve-se selecionar corretamente o material das conexões com as quais o vapor e a água obtidos durante a condensação entrarão em contato.
Em segundo lugar, mesmo na fase de projeto do sistema de aquecimento, esquecem-se de fornecer proteção para radiadores e tubulações. O vapor que se move através de uma linha de vapor tem uma temperatura de 100°C. Aquece fortemente todos os elementos estruturais, o que representa um perigo para os moradores da casa/chalé.
Terceiro, ao instalar uma tubulação de vapor e uma tubulação de condensado, os artesãos novatos esquecem de prever uma inclinação em direção ao movimento do vapor e da água, respectivamente.
Quarto, alguns artesãos selecionam incorretamente a potência da caldeira. Como resultado, em vez da temperatura desejada na sala, obtém-se +13-15°C. Para uma vida diária confortável, este regime de temperatura claramente não é suficiente.
Em quinto lugar, soldadores inexperientes podem cometer erros ao soldar uma tubulação de vapor. Como resultado, a qualquer momento o tubo pode estourar e uma corrente de vapor movendo-se sob pressão através dele irá correr diretamente para a pessoa próxima. Esta é uma situação extremamente perigosa, cuja possibilidade não deve ser esquecida.
Todos esses erros são possíveis quando arranjo independente do sistema aquecimento. Querendo economizar e optando pela opção com vapor, os proprietários decidem se virar sozinhos, optando por não entrar em contato com designer profissional, soldador e outros especialistas.
A falta de experiência prática pessoal e uma atitude frívola em relação ao processo podem interferir na correta instalação do aquecimento a vapor. Alguns dos erros cometidos durante a instalação podem não só atrapalhar o modo de vida habitual, mas também prejudicar gravemente a saúde de quem mora na casa.
Conclusões e vídeo útil sobre o tema
Material de vídeo sobre a estrutura de uma caldeira a vapor:
Vídeo sobre como soldar tubos:
Um vídeo visual sobre os recursos de instalação e soldagem de tubos de cobre:
Vídeo sobre aquecimento a vapor:
Vídeo detalhado sobre o funcionamento de uma caldeira a vapor:
Depois de se familiarizar com os aspectos positivos e negativos do aquecimento a vapor, você poderá decidir se esta opção é adequada para atender às necessidades de uma determinada casa.
Se decidir usar aquecimento a vapor, você precisará escolher o esquema mais adequado para sua casa. Para calcular o sistema de aquecimento, é melhor entrar em contato com especialistas para proteger você e sua família.
Se você tem experiência em aquecer sua casa com sistema de aquecimento a vapor, compartilhe as informações com nossos leitores. Deixe comentários sobre o artigo e tire dúvidas no formulário abaixo.
Um sistema de aquecimento extremamente perigoso e caro. Há alguns anos, quando eu estava instalando novas comunicações na minha dacha, anunciaram essa opção de aquecimento da casa. Durante muito tempo duvidei, mas mesmo assim optei por um sistema tradicional com refrigerante líquido e caldeira elétrica. Mas o vizinho decidiu experimentar a tecnologia do vapor sozinho. Diz que lamenta a sua escolha, pois a manutenção anual da caldeira e de todo o sistema de aquecimento custa-lhe “um belo cêntimo”. Ele está pensando em mudar para aquecimento elétrico num futuro próximo.
Encontrei muitas coisas novas, interessantes e úteis para mim nesta análise. Tenho uma casa de dois pisos, sistema de aquecimento de água com caldeira e cablagem para dois pisos. Existe um problema assim: em geadas severas, abaixo de 30, é muito mais fresco no primeiro andar do que no segundo, pois o calor sobe lá em cima. Achei que talvez fizesse sentido adicionar um circuito de aquecimento a vapor ao piso inferior e usá-lo em tempo frio. Alguém pode compartilhar sua experiência?
Olá! O problema é claro para mim, mas não completamente. O segundo andar é mais quente em sua casa durante geadas severas. Mas você não escreveu uma palavra sobre a temperatura dos radiadores.Se for igual, tanto no primeiro andar quanto no segundo, então é preciso pensar em isolar a casa. Este é um tópico separado, por isso não nos deteremos neste assunto. Na mesma temperatura, os radiadores do térreo podem ficar mais frios apenas devido à perda de calor.
Se o sistema não aquecer bem no piso térreo, será necessário refazê-lo ou modernizá-lo. Mas primeiro vale a pena verificar se tudo está funcionando bem: as tubulações não estão entupidas em lugar nenhum, verifique o correto funcionamento das saídas de ar (se não estiverem, instale-as). Se isso não ajudar, prossiga com a modernização: adicione um circuito, uma chave hidráulica, refaça o retorno (dependendo da situação). Estou anexando vários esquemas de aquecimento para uma casa de dois andares como exemplo.