Todo el mundo está familiarizado con la selección natural, y esto también es cierto en relación con numerosos inventos de la humanidad. Con el tiempo, algo similar también pasan. Algunas tecnologías se hundirán en el abismo, quedando para siempre en el olvido, mientras que otras se convertirán en clásicos inmortales y fuera de competencia. En cuanto a este último, este también incluye un sistema de calefacción con circulación natural (CO con EC). A pesar de la disponibilidad de soluciones más avanzadas y funcionales, la tecnología todavía tiene demanda, ha superado con éxito la prueba del tiempo.
Características de la circulación natural
Este sistema tiene otros nombres: termosifón, gravedad, gravedad.
Incluye varios componentes:
- Generador de calor (caldera, estufa o chimenea con aguacamisa).
- Circuito cerrado: tuberías, radiadores llenos de portador de calor líquido (agua, aceite, anticongelante).
- Depósito de expansión.
- Válvulas de cierre y control.
- Instrumentos.
El refrigerante calentado del horno o la caldera se mueve en un circuito cerrado, calentando los radiadores. Y esos, a su vez, transfieren energía al aire circundante en la habitación. La principal característica de este sistema radica en la forma especial que asegura el movimiento del refrigerante.
Es notablemente más fácil para los residentes de edificios residenciales, ya que se ha instalado calefacción central en los apartamentos. Los propietarios de inmuebles privados tienen que establecer por su cuenta calentamiento de agua con circulación natural para sus viviendas. Pero, ¿cómo funciona el sistema en cuestión? Esto se analiza a continuación.
Principio de funcionamiento
Como sabemos por la escuela, si se calienta un medio, su volumen aumentará de acuerdo con las leyes conocidas de la física. Además, desde el lado de la zona más fría, la fuerza de Arquímedes comienza a actuar sobre ella, obligándola a ascender.
Este fenómeno también tiene su propio nombre: convección. Es el que actúa como "unidad de potencia" del refrigerante, donde aparece el concepto de "circulación natural". Y dado que la convección está estrechamente relacionada con la gravedad, el sistema también se llama gravitacional.
La potencia del flujo de convección depende en gran medida de la diferencia de temperatura entre el refrigerante calentado en la caldera u horno y en el área del medio de entrada (retorno). ¿Cómo puedes entenderel bombeo del medio de trabajo se lleva a cabo sin el uso de una bomba. Y esto implica que el sistema de calefacción de una casa de una sola planta con circulación natural no necesita electricidad, es decir, no es volátil. Y como no hay electrodomésticos, el ahorro es evidente.
Es decir, cuando se calienta, el agua (generalmente se utiliza como portador de calor) pierde su densidad y sube por el tubo ascendente central, empujada por un chorro frío que vuelve a la caldera. Después de eso, se envía agua caliente a los radiadores a través de las tuberías de suministro. Cediendo calor, se enfría y por gravedad vuelve al generador de calor (retorno) y el ciclo se repite infinidad de veces.
Además, como no hay bomba, no habrá sobrepresión. Por lo tanto, un contenedor abierto es suficiente como tanque de expansión. Su presencia se debe a que se mantiene una presión constante en el sistema de calefacción.
Factores significativos
Pero, ¿qué afecta la velocidad del agua en el sistema de calefacción de circulación natural de una casa de un piso? Esto suele deberse a los siguientes factores:
- El valor de la presión de circulación: cuanto más, mejor.
- Diámetro de las tuberías: una sección pequeña creará más resistencia al flujo de agua que un diámetro mayor. En este sentido, las dimensiones para el cableado suelen ser de 32 a 40 mm.
- Material para la fabricación de tuberías: las soluciones modernas de polipropileno son menosresistencia en comparación con las tuberías de metal.
- Giros de contorno: idealmente cuando la tubería está recta.
- La cantidad de accesorios, adaptadores, arandelas de retención: aquí existen limitaciones, ya que cada válvula reduce el grado de presión.
Para crear la presión óptima en el sistema de calefacción con EC, la caldera debe colocarse lo más bajo posible por debajo del sistema de circuito. Como regla general, este es el sótano. Por razones obvias, el tanque de expansión se instala lo más alto posible y, en la mayoría de los casos, se ubica en el ático.
Debe tenerse en cuenta que el sistema de calefacción de una casa con circulación natural tiene un carácter inerte, lo que significa que fluye con bastante lentitud. La duración desde el encendido de la caldera hasta la estabilización completa del régimen de temperatura es de varias horas.
Opciones de refrigerante
Como regla general, se acostumbra usar agua o anticongelante como refrigerante. Pero dado que este último tiene una mayor densidad y una baja transferencia de calor, llevará mucho más tiempo calentarlo y, por lo tanto, calentar el combustible. En este sentido, es mucho más rentable utilizar agua.
Además, cuando se calienta el anticongelante, se expande mucho más. Por lo tanto, al elegir este refrigerante, el tanque de expansión debe ser incluso más grande que con agua.
Ventajas del sistema de calefacción EC
Los principales beneficios de la calefacción doméstica con circulación natural son:
- Efecto de bajo costosin bomba de circulación costosa.
- Sin ruido. Incluso las bombas más modernas producen un zumbido silencioso: durante el día no se escucha contra el ruido ambiental de fondo, pero por la noche se puede escuchar el zumbido, lo que causa incomodidad.
- El mal funcionamiento de la bomba genera costos adicionales.
- La cantidad de averías es mínima: prácticamente no hay nada que romper aquí, excepto la caldera. Las fugas son raras y usted mismo puede repararlas fácilmente.
Pero la principal ventaja del sistema de calefacción EC radica precisamente en su independencia energética. En zonas donde hay constantes cortes de luz, esta es la mejor opción.
Contras evidentes
Sí, y un sistema de calefacción aparentemente perfecto de una casa de un piso con circulación natural, que funciona de acuerdo con todas las leyes de la física, tiene una serie de inconvenientes.
Las desventajas obvias incluyen:
- Rango corto de refrigerante.
- La imposibilidad de regular la temperatura de cada habitación por separado.
- El agua circula por el circuito con una ligera presión, lo que provoca un notable descenso de la temperatura - cuanto más lejos está el radiador de la caldera, más baja está.
- Largo período para que el sistema entre en modo de funcionamiento completo.
- Dado que el tanque de expansión está ubicado en un ático frío (que a menudo no tiene calefacción), existe la posibilidad de que el refrigerante se congele.
A pesar de todas estas desventajas,el calentamiento con EC sigue siendo relevante. Quizás esto se deba al hecho de que, para muchas personas, los beneficios superan todas las desventajas anteriores.
Variedades de circuitos de calefacción
Se puede hacer un sistema de calentamiento de agua con circulación natural de acuerdo con uno de varios esquemas:
- un tubo;
- dos tubos;
- rayo.
En este caso, los parámetros generales como la longitud del circuito, el número de baterías y otros no juegan un papel especial. Sin embargo, puede haber muchos esquemas más específicos. Sin embargo, a continuación consideraremos solo los más simples.
Línea de tubo único
Este es el esquema más simple, donde se usa una tubería para suministrar agua a los radiadores. Sin embargo, en algunos casos se puede prescindir de ellos, ya que el calor lo aporta la propia zona de las tuberías.
Si el esquema aún implica la presencia de radiadores, entonces es necesario realizar los cálculos correctos para la cantidad de baterías (secciones). La cantidad óptima no es más de 5. Después de todo, a medida que el agua pasa por cada punto, se enfría. Además, en el sistema de calefacción de una casa privada con circulación natural, se deben usar la menor cantidad posible de válvulas de cierre. Al mismo tiempo, no es necesario reducir mucho la longitud del contorno.
La opción ideal en este caso es una disposición en diagonal. En otras palabras, el refrigerante ingresará a los radiadores desde arriba, redirigiéndose a cada punto. Después de la última batería, el agua enfriada volverá acaldera a través del tubo de salida llamado tubo de retorno. Al mismo tiempo, toda la tubería es la misma, lo que en realidad es toda la esencia de una línea de tubería única.
Sistema de dos tubos
Este esquema es un poco más complicado, pero también tiene sus ventajas. Aquí, el refrigerante caliente se transporta a través de las baterías a través de una tubería y, en estado enfriado, regresa a la caldera a través de otra línea. Como resultado, se mejora la eficiencia de la transferencia de calor desde las baterías conectadas a una pata horizontal. Como regla general, la línea de suministro corre a lo largo del techo o está ubicada en el ático. En cuanto a la línea de retorno, está por encima del suelo.
A pesar de la ventaja obvia de una sola línea (materiales mínimos, por lo tanto, costos mínimos), un sistema de calefacción bitubo con circulación natural de una casa de dos pisos (o de un piso) seguirá siendo la mejor solución. Además, se divide en dos ramales con idéntico número de radiadores.
Al mismo tiempo, cada batería recibe un refrigerante con la misma temperatura, lo que ya es una ventaja, ¡y muy importante! Además, es posible regularlo automáticamente, ya que los dispositivos no dependen unos de otros. Basado en la ventaja mencionada de un esquema de tubería única, sigue la desventaja de un sistema de dos tuberías: un mayor consumo de materiales. Esto es especialmente cierto para las casas de dos pisos.
Características del esquema de rayos
En este caso, las líneas de entrada y salida están conectadas a un colector especial. De hecho, este es un peine de distribución, en el que cada salida está equipada con un estrangulador. Sin embargo, para cada bateríase suministran dos tubos.
A juzgar desde el punto de vista del control de la temperatura, un sistema de calefacción con circulación natural de este tipo es el más conveniente. Al mismo tiempo, el trabajo de instalación aquí es más complicado, ya que se utilizan demasiadas tuberías. Por lo tanto, para no estropear la apariencia de la habitación, se retiran al piso o se esconden detrás de paredes falsas. Y esto ya conduce a un aumento significativo en el costo del trabajo.
Características de construir CO con EC
Dado que el funcionamiento del CO con el EC se basa en leyes físicas naturales (un ambiente calentado crea un flujo ascendente), las baterías deben ubicarse por encima del nivel de la caldera. La ubicación óptima es el sótano o sótano. Si no se dispone de uno ni de otro, se realiza un hueco en el suelo del tamaño adecuado para instalar un generador de calor.
Y esto es cierto no solo para una casa privada, sino también para apartamentos con calefacción autónoma. Se corta una pequeña sección del suelo junto con la solera para poder colocar una caldera de calefacción de circulación natural directamente sobre la losa del suelo.
Para una mejor circulación natural del refrigerante, se requiere un colector de aceleración o un tramo de tubería vertical, que se origina en la caldera y sube hasta el techo. Posteriormente se desciende del recinto desde la carretera principal hasta los radiadores.
La altura mínima del colector de sobrealimentación debe ser de al menos 1.500 mm, teniendo en cuenta que debe haber espacio libre entre la línea superior y el techoEspacio para depósito de expansión. Y como sabemos, este es un elemento indispensable de todo el sistema de calefacción. Si la casa tiene techos bajos, entonces el tanque simplemente se retira al ático y estas habitaciones deben aislarse. Puede hacer un sistema de calefacción de tipo cerrado utilizando un tanque de expansión de membrana, que se puede colocar en cualquier lugar conveniente.
Cabe señalar que un sistema de calefacción cerrado con circulación natural tiene sus ventajas:
- La pérdida de calor se reduce en gran medida a través del depósito de expansión.
- El sistema cerrado no requiere ventilación regular.
- El volumen del vaso de expansión también se reduce, lo mismo ocurre con la inercia térmica del sistema.
Como puede comprender, la presencia de un segundo piso en la casa aumenta significativamente la eficiencia del colector de aceleración.
Por esta razón, es mucho más fácil organizar la circulación natural del refrigerante en una mansión de dos pisos que en una casa de un piso.
Reglas para instalar un sistema de calefacción con EC
Si desea o necesita organizar un sistema de calefacción con un EC, debe tener en cuenta una serie de reglas:
- Los ramales horizontales de las tuberías del circuito deben estar necesariamente inclinados en la dirección del movimiento del refrigerante. Hasta 10 mm en líneas largas y hasta 50 mm en tramos cortos por metro.
- En el curso de la creación de un sistema de calefacción de circulación natural con sus propias manos, debe utilizar todas las formas posiblestratar de reducir la resistencia hidráulica del circuito. Se debe seguir esta regla al elegir baterías: los radiadores de hierro fundido son la mejor opción debido a su pequeño espacio libre.
- Las tuberías de polímero tienen el grado más bajo de resistencia hidráulica. Además, no crecen demasiado con escala. Pero es mejor no usar opciones de metal y plástico, ya que el área de flujo se reduce notablemente debido a los accesorios. La mejor opción son las tuberías de polipropileno, su temperatura de funcionamiento es de 70 °. Las opciones de polietileno reticulado son aún más preferibles: su umbral de temperatura es de 95 ° C.
- Si hay ramas en el circuito de calefacción, luego de cada una de ellas, el diámetro de la tubería se selecciona un tamaño más pequeño. Para la devolución, ocurre lo contrario: el tamaño aumenta.
Dado que el concepto de un sistema de calefacción con circulación natural implica la ausencia del uso de electricidad, la caldera también debe ser no volátil. Y estos modelos están fabricados por muchos fabricantes.
Entre las empresas extranjeras se encuentran Bertta, Stropuva, Buderus. Pero las empresas rusas también pueden ofrecer buenas opciones: Energia, Ogonyok, Conord.
Conclusión
Como puede ver, el sistema de calefacción con refrigerante EC tiene sus ventajas y desventajas. A alguien le gustará esta opción y querrá implementarla. Otros solo ven contras en ello. En cualquier caso, tal esquema de calefacción con circulación natural se adapta a muchospropietarios.
Al mismo tiempo, la mayoría coloca una bomba de circulación en la tubería de retorno para mejorar la eficiencia del sistema de calefacción. Solo se encuentra en el bypass. Tal medida le permite transferir el circuito a la gravedad abriendo un grifo especial cuando se apaga la alimentación.
