Aquecimento de água em casa particular: regras, regulamentos e opções de organização
As condições climáticas do centro e do norte da Eurásia exigem o isolamento térmico das casas, mas o isolamento por si só não é suficiente. As perdas de calor devem ser compensadas por meio de um sistema de aquecimento.O aquecimento de água em uma residência particular é um método comum e mais eficaz.
A qualidade de funcionamento do circuito de aquecimento depende diretamente das características do projeto, da escolha do dispositivo de aquecimento e do tipo de fiação. Você aprenderá como decidir o equipamento e o esquema mais adequado lendo o artigo que propomos. As informações apresentadas baseiam-se nos requisitos dos regulamentos de construção.
Descrevemos em detalhes o princípio de projeto de um sistema de aquecimento de água e examinamos opções típicas de dispositivos. Para otimizar a percepção de um tema difícil, incluímos diagramas, seleções de fotos e vídeos.
O conteúdo do artigo:
Estrutura e princípio de funcionamento
As estruturas de aquecimento com refrigerante líquido possuem um conjunto semelhante de componentes, são eles:
- equipamento de aquecimento – caldeira (gás, combustível líquido ou sólido), fogão, lareira.
- Loop fechado em forma de pipeline, garantindo a circulação contínua do líquido refrigerante aquecido e resfriado (anticongelante).
- Dispositivos de aquecimento – radiadores de aletas metálicas, painéis ou tubos lisos, convectores, tubulações para pisos aquecidos a água.
- Válvulas de cortenecessário desconectar dispositivos ou linhas individuais do sistema para reparo e manutenção;
- dispositivos para ajuste e monitoramento do funcionamento do sistema (tanque de expansão, manômetro, válvulas de alívio, etc.).
- Bombas de circulação, usado para criar um fornecimento forçado de refrigerante, às vezes uma bomba auxiliar é instalada para garantir uma pressão estável no sistema.
Se houver uma rede de gás centralizada nas proximidades, a solução mais econômica é instalar uma caldeira a gás.
Na ausência de redes centrais para um sistema independente de abastecimento de gás, será necessário instalar um reservatório de gás. No entanto, esta opção só é aplicável no caso de constituição de um imóvel com área suficientemente grande.
Em chalés construídos em pequenos terrenos em áreas não isentas de gás, um cilindro comum garantirá o funcionamento autônomo do equipamento de aquecimento a gás. Como solução alternativa, você pode usar fogões a combustível líquido ou sólido e, apenas como último recurso, dispositivos elétricos caros.
Preferência aquecimento de água em casas de campo retribuir graças a um princípio de funcionamento simples. Aquecendo a caldeira a uma determinada temperatura, a água é fornecida sob pressão às tubulações que conduzem aos radiadores ou convectores.
Com base no tipo de movimento do refrigerante através dos circuitos de aquecimento, eles são divididos em:
- Natural (gravidade). A circulação do refrigerante neles é estimulada por fenômenos naturais, segundo os quais a água aquecida sobe e, após transferir calor para os radiadores e resfriar, retorna para baixo. Lá ele cai novamente no caldeirão para retomar seu movimento cíclico.
- Artificial (também conhecido como bombeamento ou forçado). Uma bomba de circulação é responsável pela circulação do refrigerante em circuitos forçados, que bombeia o refrigerante quente de um lado do circuito e suga a água resfriada do outro.
O esquema gravitacional é a opção mais simples e acessível para implementação independente. Contém um mínimo de equipamento. São linhas de retorno e abastecimento, caldeira, tanque de expansão aberto e radiadores. Porqueo movimento do refrigerante não requer estimulação da bomba, os sistemas são completamente independentes de energia.
Vamos aos profissionais aquecimento natural Vale a pena considerar que os custos de construção são insignificantes em comparação com o análogo da bomba. Eles não precisam ser equipados com dispositivos técnicos complexos que não sejam baratos. Não há custos de energia durante a operação.
Uma desvantagem significativa dos sistemas gravitacionais é o seu alcance extremamente limitado. Eles podem trabalhar com capacidade total em um comprimento horizontal de até 30 M. Esse aquecimento leva muito tempo para “acelerar” após a inatividade. Existe o risco de o líquido refrigerante congelar em um tanque aberto durante períodos de geada.
A circulação forçada é boa porque suporta facilmente edifícios de vários andares com uma extensa e extensa rede de aquecimento. O esquema é mais eficaz que o tipo anterior, mas é mais caro e mais difícil de construir. Antes de sua construção é necessário fazer cálculos competentes e desenvolver um projeto.
Aquecimento com circulação artificial está equipado não só com bombas, mas também com todo o tipo de dispositivos técnicos para regular a transferência de calor e monitorizar o funcionamento do sistema. Estes incluem dutos de ar automáticos e mecânicos, termostatos, manômetros, válvulas de segurança para descarregar o excesso de refrigerante no sistema de esgoto, etc.
O equipamento de aquecimento forçado deve ser selecionado com base em cálculos. Por exemplo, para movimentar o refrigerante a cada 10 m do circuito de aquecimento, são necessários 0,6 m de pressão gerada pela bomba. Para selecionar o dispositivo necessário, é necessário saber exatamente o comprimento da tubulação e a resistência hidráulica em todos os trechos.
Muitas vezes acontece que uma bomba não é suficiente para equipar o aquecimento artificial de água numa casa de campo. Em seguida, uma bomba analógica ou auxiliar de circulação adicional é instalada.
A principal desvantagem do aquecimento forçado é a sua dependência de um fornecimento contínuo de eletricidade. Em caso de interrupções, é recomendável estocar um gerador, que também não tem preço baixo.
Normas e requisitos para aquecimento autônomo
Antes de projetar uma estrutura de aquecimento, você precisa consultar o SNiP 2.04.05-91, que estabelece os requisitos básicos para tubos, dispositivos de aquecimento e válvulas de corte.
As normas gerais resumem-se a garantir um microclima confortável na casa para as pessoas que nela habitam, equipando adequadamente o sistema de aquecimento, tendo previamente elaborado e aprovado o projecto.
Muitos requisitos são formulados na forma de recomendações no SNiP 31-02, que regulamenta as regras para a construção de moradias unifamiliares e seu fornecimento de comunicações.
As disposições relacionadas com a temperatura são especificadas separadamente:
- os parâmetros do refrigerante nas tubulações não devem ultrapassar +90ºС;
- os indicadores ideais estão na faixa de +60-80ºС;
- a temperatura da superfície externa dos dispositivos de aquecimento localizados na zona de acesso direto não deve exceder 70ºС.
Recomenda-se fazer tubulações para sistemas de aquecimento a partir de tubos de latão, cobre e aço. No setor privado, são predominantemente utilizados produtos de tubos de polímero e metal-plástico aprovados para uso na construção.
O método de instalação da tubulação de aquecimento pode ser:
- Abrir. Envolve a colocação em estruturas de edifícios com fixação com clipes e grampos. Permitido na construção de circuitos feitos de tubos metálicos. O uso de análogos de polímeros é permitido se forem excluídos danos por influência térmica ou mecânica.
- Escondido. Envolve a colocação de tubulações em ranhuras ou canais selecionados em estruturas de edifícios, em rodapés ou atrás de telas protetoras e decorativas. A incorporação do circuito é permitida em edifícios projetados para pelo menos 20 anos de operação e com vida útil da tubulação de pelo menos 40 anos.
O método aberto de assentamento é prioritário, pois o projeto do traçado do gasoduto deve prever o livre acesso a qualquer elemento do sistema para reparo ou substituição.
Os tubos ficam ocultos em casos raros, apenas quando tal decisão é ditada por necessidades tecnológicas, higiénicas ou estruturais, por exemplo, na instalação de “pisos quentes” numa betonilha de betão.
No junta aberta rodovias, os trechos que atravessam instalações não aquecidas devem ser dotados de isolamento térmico que corresponda aos dados climáticos da região de construção.
As tubulações de aquecimento autônomo com tipo de circulação natural devem ser instaladas no sentido do fluxo do refrigerante, para que a água aquecida chegue aos radiadores por gravidade e, após o resfriamento da mesma forma, se desloque pela linha de retorno até a caldeira. A rede dos sistemas de bombeamento é construída sem declive, pois não há necessidade disso.
O uso de diferentes tipos é estipulado tanques de expansão:
- aberto, utilizado tanto para bombeamento quanto para sistemas forçados naturais, deve ser instalado acima do riser principal;
- dispositivos de membrana fechada, utilizados exclusivamente em sistemas forçados, são instalados na linha de retorno em frente à caldeira.
Os tanques de expansão são projetados para compensar a expansão térmica do líquido quando aquecido. São necessários para despejar o excesso no esgoto ou simplesmente na rua, como é o caso das opções abertas mais simples. As cápsulas fechadas são mais práticas porque não requerem a participação humana no ajuste da pressão do sistema, mas são mais caras.
Na escolha das válvulas de corte dá-se preferência às válvulas esfera, na escolha da unidade elevatória dá-se preferência aos equipamentos com pressão de até 30 kPa e capacidade de até 3,0 m3/h.
A variedade de abertura econômica precisa ser reabastecida periodicamente devido à evaporação normal do líquido. Para a sua instalação é necessário reforçar significativamente o piso do sótão e isolar o sótão.
Tipos de sistemas de aquecimento de água
O tipo de sistema de aquecimento é determinado por uma combinação de vários fatores. Estes incluem a circulação do refrigerante, o método de montagem do sistema, a opção inferior ou superior de colocação do tubo de alimentação, etc.
Independentemente do tipo de dispositivo de aquecimento, seja um radiador tradicional, um convetor de rodapé ou uma serpentina de “piso quente”, a água aquecida chega até eles e, após o resfriamento, sai da forma padrão para todos os sistemas.
Projetos de tubo duplo e tubo único
O objeto final da transferência de calor são os dispositivos localizados em todos os cômodos aquecidos da casa. Em muitos aspectos, a eficiência do aquecimento depende do esquema de instalação da tubulação, por isso nos deteremos com mais detalhes na fiação de um e dois tubos.
A classificação mais comum consiste em dois pontos:
- Opção de tubo único – conexão serial de radiadores. O resultado final é que o refrigerante que entra no sistema flui sequencialmente de um dispositivo para outro. Nas aproximações a pontos distantes, tem tempo para esfriar significativamente.
- Versão de dois tubos – um sistema com ligação paralela das tubagens de alimentação e retorno. O seu princípio baseia-se no facto de o fornecimento ser efectuado a todos os dispositivos quase simultaneamente. A água resfriada não flui para o próximo dispositivo, mas é coletada pela linha de retorno e transportada para a caldeira.
Os esquemas de tubo único vêm com movimento de água natural e forçado. Dentro de sua classe, eles são divididos em dois tipos: fluxo direto e com desvios.
Nos circuitos de passagem, o refrigerante, ao atingir o radiador mais externo, tem tempo para esfriar bastante, portanto, em ambientes distantes, recomenda-se a instalação de dispositivos com maior número de seções.
Implementação em sistema de desvio permite redirecionar parcialmente o refrigerante quente para os seguintes dispositivos, devido aos quais quase todas as baterias recebem e emitem quantidades quase iguais de calor. O movimento da água aquecida é regulado por duas válvulas instaladas na tubulação de derivação e abastecimento, ou por uma válvula de três vias.
A principal diferença entre as estruturas de dois tubos é a utilização de dois ramais: abastecimento e retorno. O primeiro serve para fornecer refrigerante quente aos radiadores, o segundo - para escoar a água de volta para a caldeira.
O diagrama de fiação de dois tubos é usado em sistemas com ambos os tipos de movimento do refrigerante. Dependendo do número de circuitos processados, pode ser de circuito simples ou duplo.
No primeiro caso caldeira sendo instalada no início da tubulação, e os tubos são direcionados à esquerda e à direita da unidade ao longo do perímetro do objeto aquecido.No segundo caso, a caldeira é instalada ao centro e os circuitos de aquecimento são posicionados de forma que os seus anéis fiquem em ambos os lados da unidade.
O sistema de 2 tubos é mais funcional e confiável, permitindo que o calor seja distribuído uniformemente por todos os ambientes. Graças a torneiras adicionais e dispositivos de ajuste, você pode controlar o fornecimento de calor para cada radiador individual. Se um elemento falhar, o desempenho dos restantes dispositivos não será afetado.
Variações na conexão de tubos e dispositivos
Todos os tipos de aquecimento de água listados para organizar uma casa de campo estão divididos em subtipos:
- Por localização dos risers, combinando dispositivos de aquecimento. Eles são divididos em horizontais e verticais. É claro que os primeiros são utilizados em edifícios térreos e os segundos em edifícios de vários andares. Os sistemas monotubo com movimento natural possuem apenas risers de alimentação.
- De acordo com a localização das tubulações de alimentação e retorno. Eles vêm com fiação superior ou inferior. As primeiras prevêem o direcionamento da alimentação nos pontos mais altos do sistema, por meio dos quais o refrigerante entra nos dispositivos por cima. De acordo com a segunda situação, as linhas de retorno e alimentação são colocadas abaixo dos radiadores.
Os sistemas gravitacionais com fiação inferior são usados muito raramente devido às dificuldades de remoção de ar em dispositivos de longa distância. A fiação inferior combina melhor com a circulação da bomba, cada dispositivo ainda equipado com uma saída de ar.
O aquecimento com cablagem aérea é instalado em chalés sem cave, mas com sótão. Ocasionalmente, na ausência de sótão, o abastecimento é feito ao longo da linha de encontro do teto com as paredes, o que prejudica a imagem interior. A fiação inferior é adequada para casas com telhado plano sem sótão, mas com porão.
Método de montagem de pipeline
A classificação de acordo com o método de construção do gasoduto divide os sistemas de aquecimento em T, coletor e combinado.
Os circuitos Tee podem facilmente ser considerados um clássico do gênero. Eles envolvem a montagem de tubulações e a conexão de dispositivos a elas usando tês usados nos nós que conectam tubulações a risers, radiadores a tubulações, etc. Em princípio este é um circuito sequencial.
Colecionador ou não projeto de feixe aumenta as possibilidades de aquecimento de água da casa. Este é um tipo de sistema modificado com ramais separados de dutos (vigas) estendidos para cada dispositivo e com um elemento de distribuição no centro.
A unidade de distribuição - o coletor está equipado com diversas saídas, graças às quais é possível controlar a transferência de calor de cada dispositivo separadamente e desligá-lo para reparos. Se desejado e financeiramente possível, cada saída pode ser equipada com seu próprio dispositivo de bombeamento.
A fiação do coletor é disposta principalmente para circuitos horizontais com um tubo de alimentação inferior. Na instalação em edifícios de 2 e 3 andares, recomenda-se a instalação de um coletor de distribuição em cada andar - desta forma é possível regular a temperatura do ar em qualquer canto do edifício.
A unidade de controle para chalés com vários andares é composta por duas unidades interligadas: um coletor de alimentação e um analógico para retorno. O primeiro é responsável pelo fornecimento do líquido refrigerante quente aos dispositivos, o segundo estimula a retirada do líquido resfriado.
A fiação do coletor é organizada com base em sistemas de aquecimento de um e dois tubos e é usada em combinação com um perímetro (T).
Características de aquecimento de rodapé
Radiadores ou baterias no sentido tradicional não são os únicos dispositivos de aquecimento para criar um microclima confortável em quartos individuais. Apareceu há pouco tempo "rodapés quentes" — elementos de aquecimento, cuja forma e localização lembram os análogos de construção com o mesmo nome.
O princípio de funcionamento do dispositivo localizado em todo o perímetro ajuda a manter constantemente a temperatura definida. Primeiro são aquecidos os tubos dentro da caixa, depois a caixa, de onde sobe o ar quente, aumentando a temperatura das paredes.
Assim, o ar da sala é aquecido diretamente pelos rodapés e por todas as paredes ao longo das quais estão localizados.
Vantagens do aquecimento de rodapé:
- criação de um microclima confortável que exclui a circulação ativa de ar;
- a possibilidade de isolar zonas de risco nas junções de pisos e paredes, onde frequentemente aparecem bolores;
- instalação simples que pode ser realizada sem envolvimento de especialistas;
- seleção de módulos por tipo (fila única e dupla) e potência (por exemplo, 310 W e 510 W);
- vários designs que não requerem camuflagem;
- preço acessível.
As desvantagens incluem condições especiais de localização: os móveis não podem ser colocados ao longo de elementos horizontais, pois isso prejudicará o processo de transferência de calor. Cada circuito incluído no sistema não deve ter mais de 15 metros, pelo que para uma divisão grande é necessário instalar 2 ou 3 circuitos (aquecimento combinado é uma opção).
Além dos rodapés de água, utilizam-se os elétricos, mas sua manutenção é muito cara para uma residência particular.
Equipamento para sistema "Warm Floor"
Um design eficaz e barato chamado piso aquecido, que aquece a sala pelo lado do chão, há muito que se provou apenas do melhor lado. É usado ativamente em apartamentos urbanos para criar um ambiente confortável em banheiros, banheiros, quartos, cozinhas e galerias.
A tubulação deve ter alta condutividade térmica, resistência, elasticidade e resistência mínima, por isso é utilizado metal-plástico ou polietileno reticulado para sua fabricação. O revestimento protetor e estabilizador é uma betonilha de cimento.
Vantagens dos pisos aquecidos:
- eficaz em qualquer tipo de piso (laminado, linóleo, carpete, cerâmica);
- economia de calor perceptível - de 30% a 50%;
- custo e instalação baratos;
- possibilidade de instalação DIY;
- uso em sistemas de aquecimento combinados (junto com radiadores e convetores).
O aquecimento autónomo de água não depende do fornecimento de energia elétrica, pois é alimentado por caldeira a gás (ou outro).
Para as desvantagens pisos aquecidos a água Isto pode incluir regulação imperfeita e a impossibilidade de instalação na cidade com aquecimento centralizado, mas isto não se aplica a sistemas suburbanos locais. Se as regras de instalação forem violadas, poderá ocorrer uma situação de emergência e inundações, portanto, você deve considerar cuidadosamente a escolha do equipamento e a instalação.
Mais informações sobre o refrigerante e suas propriedades
Não existe líquido ideal para qualquer sistema de aquecimento.Cada uma das opções apresentadas no mercado de refrigerantes possui características específicas, por exemplo, faixa de temperatura de operação.
Se você violar os limites da faixa especificada, o sistema de aquecimento simplesmente “parará” e, na pior das hipóteses, os tubos estourarão e equipamentos caros falharão.
Além dos parâmetros de temperatura, fluido de tubulação possui propriedades como viscosidade, anticorrosão e capacidade de liberar substâncias tóxicas. Uma análise das qualidades exigidas mostrou que os melhores refrigerantes líquidos são água purificada e uma solução química especial - anticongelante.
O enchimento com anticongelante é necessário em casas que não sejam residência permanente. Normalmente, ao sair de um prédio na estação fria, os proprietários drenam a água para evitar acidentes e quebras de equipamentos. Não há necessidade de retirar o anticongelante - ao retornar, você pode ligar imediatamente a caldeira sem medo de vazamento ou ruptura.
Em temperaturas extremas, o refrigerante químico, tendo alterado sua estrutura, mantém suas dimensões originais. Simplificando, ele se transforma em um gel que mantém suas propriedades inalteradas. Quando a temperatura atinge um nível confortável, a estrutura gelatinosa torna-se líquida novamente, mantendo completamente o seu volume original.
Mais algumas informações úteis sobre anticongelante:
- dura pelo menos 5 anos, um enchimento pode suportar 10 estações de aquecimento;
- a fluidez é 2 vezes maior que a da água, portanto é necessário monitorar a estanqueidade das conexões;
- o aumento da viscosidade requer a instalação de uma bomba de circulação mais potente;
- a capacidade de expansão quando aquecida implica a instalação de um tanque de expansão volumétrico.
E é preciso sempre lembrar que a solução química é tóxica e perigosa para a saúde humana.
Apesar das excelentes características do anticongelante, a água é mais popular como refrigerante. Possui a maior capacidade térmica possível, que é de aproximadamente 1 kcal. Isso significa que o refrigerante aquecido a 75ºC, ao ser resfriado no radiador a 60 ºC, liberará cerca de 15 kcal de calor para o ambiente.
A água está disponível. Se você equipar seu sistema de abastecimento de água com filtros confiáveis, poderá usar uma opção gratuita - água de seu próprio poço. Não contém compostos químicos perigosos e não causará envenenamento em caso de acidente.
O lado negativo da água é que ela contém alguns sais minerais que causam corrosão. O problema pode ser resolvido simplesmente fervendo-o ou usando água da chuva (ou água do degelo) em vez de água de poço.
A água não é recomendada para uso em residências periódicas.
Seleção de tubos para distribuição
O resultado final, que consiste na preservação e poupança de calor, depende da qualidade de cada parte do sistema, pelo que os elementos mais longos – tubos – também devem receber alguma atenção.
Do ponto de vista tecnológico tubos e acessórios deve ter as seguintes qualidades:
- força;
- facilidade;
- adequação para reparo;
- aperto;
- baixo nível de ruído.
O baixo custo também é um componente importante na escolha, pois os equipamentos do sistema de aquecimento requerem uma grande quantidade de produtos para diversos fins.
Hoje em dia, dificilmente alguém fará a instalação de fiação a partir de tubos metálicos. Produtos de aço, cobre e galvanizados estão se tornando coisa do passado, dando lugar a análogos mais baratos e funcionais.
A melhor alternativa são os produtos poliméricos. que podem ser divididos em três grupos:
- polipropileno;
- metal-plástico.
prós tubos de polipropileno – barato, fácil de soldar, longa vida útil. Desvantagem: falta de elasticidade. Ao substituir um tubo, você terá que alterar todo o fragmento de conexão para conexão.
Durável tubos de metal-plástico resistente a mudanças bruscas de temperatura. Capaz de servir sem grandes reparos por até 30 anos. O ponto fraco são os elementos de conexão - acessórios com uma seção transversal excessivamente estreita. Se o refrigerante congelar, é provável que ocorra um avanço.
Na hora de escolher os tubos concentre-se nos principais indicadores técnicos do equipamento e no tipo de refrigerante.
Conclusões e vídeo útil sobre o tema
Vídeos interessantes fornecem informações úteis sobre diagramas, componentes, instalação de sistemas de aquecimento de líquidos, bem como experiência pessoal de instalação.
Vídeo nº 1. Características de um sistema de aquecimento de tubo único:
Vídeo nº 2. Visão geral dos diagramas do sistema de aquecimento de dois tubos:
Vídeo nº 3.Aplicação prática do esquema de vigas:
Vídeo nº 4. Instruções detalhadas para instalação do sistema de aquecimento:
Conselho a quem pretende equipar de forma independente um complexo sistema de aquecimento numa casa de campo: na elaboração de um projecto consulte um especialista para que após a instalação não se depare com imprevistos. Os encanadores irão ajudá-lo a escolher equipamentos confiáveis, sugerir um diagrama de fiação mais eficiente, fazer cálculos precisos e o resultado será conforto e aconchego na casa.
Você tem alguma dúvida ao ler as informações que oferecemos? Gostaria de compartilhar informações úteis ou sua própria experiência no projeto de um circuito de aquecimento? Por favor, escreva comentários no bloco abaixo.
Temos uma caldeira a gás em nossa casa que aquece a água e fornece calor a todos os quartos. Apenas os quartos mais distantes são os mais frios. É preciso fornecer mais gás para aquecer essas salas, o que significa mais consumo de energia. Agora estamos pensando em como refazer o aquecimento da casa para que todos os ambientes sejam aquecidos uniformemente e o consumo de energia não seja muito alto.
Minha esposa e eu estávamos pensando em instalar aquecimento de água em nossa dacha. Eu pessoalmente não sabia muito sobre esse assunto. Seguindo o link, me deparei com um tema que me interessou. Havia informações mais do que suficientes e foram apresentadas em linguagem bastante compreensível. O vídeo no final foi especialmente útil. Depois de estudar o artigo, encontrei respostas para muitas perguntas que me interessavam. Agora penso que podemos começar a lidar com esta questão sem medo de sermos leigos.
você fez um curto-circuito em um sistema de tubo único com diâmetro menor. E se você precisar desconectar a bateria e a passagem pelo tubo de curto-circuito será menor