Para organizar un sistema de calefacción, es necesario tener en cuenta todos los matices: características de la caldera, propiedades de construcción, características climáticas regionales y parámetros de la tubería. Diseñar este último es la clave. La operación de todo el complejo silbará sobre cómo se diseñaron correctamente las tuberías de los sistemas de calefacción: cálculo, instalación, requisitos y diámetro de la tubería.
Propósito de las tuberías y sus características.
Antes de comenzar los cálculos y la elección de los materiales, es necesario conocer las características operativas de la red de calefacción. Su tarea principal es entregar el refrigerante de la caldera de calefacción (unidad de distribución) a radiadores y baterías.
A primera vista, la instalación de la línea de transporte no es difícil. Es suficiente tener en cuenta los detalles del material de fabricación, instalar compensadores para calentar tuberías en los lugares correctos y garantizar la estanqueidad. Pero, de hecho, después de un enfoque tan poco profesional, pueden surgir problemas durante el trabajo. Para evitarlos en la etapa de diseño, debe conocer de antemano los requisitos básicos para la organización de las tuberías:
- Presión nominal y temperatura de calentamiento. Las tuberías deben soportar el valor máximo de estos parámetros sin deformación y cambios en su rendimiento;
- Tener en cuenta las características del esquema seleccionado. - uno o dos tubos. Para realizar trabajos de reparación en ciertas áreas, se necesitan puentes en las tuberías de calefacción. En particular, al flejar radiadores;
- Factores externos - exposición a la luz solar directa, la posible influencia de temperaturas negativas y la calidad del refrigerante. Para preservar el rendimiento inicial, se realiza periódicamente el lavado de las tuberías de calentamiento;
- Observar las reglas de instalación. - El ángulo de inclinación, la distancia entre las tuberías de calefacción y prever la presencia de válvulas de cierre. La presencia de un grupo de seguridad para compensar la presión excesiva y los efectos térmicos del refrigerante.
¿Dónde comenzar el diseño de la red de calor en un sistema autónomo? Primero, se elabora un esquema: un tubo, dos tubos, colector. Luego debe realizar un cálculo completo de sus características. En primer lugar, elija el modo de funcionamiento térmico, la resistencia hidráulica y la presión óptima. En función de los datos obtenidos, se seleccionan las tuberías.
Para sistemas con circulación natural, se deben instalar tuberías de gran diámetro, de 24 mm y superiores. Por lo tanto, es posible compensar la fricción del refrigerante en la superficie interna de la línea.
Material de la tubería
Para calcular correctamente los diámetros de las tuberías de calefacción, uno debe conocer las características del material de su fabricación. Actualmente, las tuberías de polipropileno, que se caracterizan por una expansión térmica relativamente grande, se utilizan con mayor frecuencia para la instalación.
El factor determinante son los parámetros del sistema obtenidos. Deben corresponder al rendimiento de las tuberías: presión, temperatura, etc. Considere los materiales de fabricación de tuberías más comunes en función de sus características.
Tuberías de calentamiento de metal y plástico
Hasta hace poco, eran populares en la organización de tuberías.Sus ventajas son un costo asequible, fácil instalación sin requisitos especiales para herramientas.
Sin embargo, con el tiempo, se notaron problemas típicos de este tipo de tuberías:
- Altos requisitos para la calidad de los compuestos de fitina: estos elementos suelen estar fuera de servicio;
- Sensible a la caída de presión y al golpe de ariete. Si la instalación de tuberías de calefacción se realizó sin seguir las reglas, aumenta la probabilidad de un apuro.
Por lo tanto, la mayoría de las veces se usa un tipo diferente de tubería para la instalación en el sistema de calefacción.
Polipropileno para la tubería.
Se diferencia del material de fabricación metal-plástico y el método de conexión. Para esto, se utiliza la soldadura de tuberías de calefacción utilizando un dispositivo de soldadura especial.
Las carreteras hechas de estas tuberías tienen las mejores características operativas y están libres de fallas de metal y plástico. Para el consumidor, el costo total de las tuberías también es importante: el polipropileno y los componentes de conexión se consideran la opción más económica del mercado.
Las características de las tuberías de polímero incluyen:
- Diferentes grados de expansión de plástico y vaina de refuerzo (aluminio o fibra de vidrio). Está nivelado por compensadores para calentar tuberías;
- Adhesión obligatoria a las condiciones de soldadura, dependiendo del tipo de tubería y su diámetro;
- Posibilidad de curvas para minimizar los nodos de conexión. Para productos con una sección transversal de 8 a 32 mm, es igual a 8 diámetros.
Para las tuberías de polipropileno reforzado que se usan en calefacción, es necesario limpiar la cara final de la capa de refuerzo antes del proceso de soldadura. El cumplimiento de esta regla es obligatorio.
Antes de lavar las tuberías de calentamiento de polímeros, debe averiguar el posible efecto de la composición del líquido sobre el material para la fabricación de carreteras.
Tubos calefactores de acero
Actualmente, es raro encontrar tubos de acero en la calefacción. Esto se debe a la complejidad de su instalación y a los procesos de corrosión cuando se exponen al agua. Para soldar tuberías de calefacción, se requerirá un aparato especial, así como ciertas habilidades en su funcionamiento.
Al calcular las tuberías de los sistemas de calentamiento de agua, es importante tener en cuenta el grosor de la pared, que es mucho mayor que el de los análogos de polímeros. Como alternativa a la soldadura, se puede usar una junta roscada. Pero es menos confiable que soldado.
Los detalles de la instalación de tuberías de acero son los siguientes:
- Soportan una gran presión de hasta 16 atm. En este caso, la presión de fractura puede alcanzar 50 atm;
- Los depósitos de calcio se acumulan periódicamente en la superficie interna. Por lo tanto, es necesario lavar regularmente las tuberías de calefacción;
- En presencia de una caldera eléctrica, todo el maletero está necesariamente conectado a tierra;
- Para protegerse contra la oxidación, es necesario recubrir las tuberías con pintura.
Las líneas de acero se establecen mejor en sistemas de calefacción centralizados. Resisten el golpe de ariete crítico y, sujeto a las reglas de mantenimiento, se observa una baja tasa de formación de la capa de corrosión.
Algunas tuberías de polímero se destruyen por la exposición a la luz solar. Se recomienda el montaje empotrado para ellos.
Cálculo del diámetro de la tubería.
Para calcular con precisión las tuberías de los sistemas de calentamiento de agua, se recomienda utilizar sistemas de software especiales. Al hacer los parámetros principales, darán el resultado más preciso. Se tomarán en cuenta las condiciones normales de operación y se calculará la presión y temperatura críticas a las cuales se preservará la integridad de la línea.
Un cálculo aproximado se puede realizar de forma independiente. Para hacer esto, solo use la fórmula:
D = √354 * (0.86 * Q * Δt) / V
Dónde re - diámetro del tubo en cm,Q - el valor de la carga de calor en el sitio en el sistema, kW,Δt –Diferencia de temperatura en los tubos de avance y retroceso, ° С,V - velocidad del refrigerante, m / s.
Para determinar la carga de calor, es necesario aplicar la fórmula.
Q = (V * Δt * K) / 860
Dónde V - volumen de la habitación, m³,Δt –Diferencia de temperatura en la casa y en la calle, ° С,A - coeficiente de pérdida de calor en el hogar. Para un edificio con buen aislamiento térmico, es 0.6-09. Para el nivel promedio de 1 a 1.9. Con un aislamiento térmico insuficiente, varía de 2 a 3.
La velocidad del refrigerante depende directamente de la carga de calor. Estos valores se pueden tomar de la tabla.
En la práctica, para la instalación de tuberías de calefacción en una casa privada, es suficiente elegir autopistas con un diámetro de 20 a 24 mm. Debe recordarse que la sección transversal de los puentes en las tuberías de calefacción debe ser inferior a 1 tamaño. Esto es necesario para crear el caudal deseado del refrigerante en esta sección de la tubería.
Para reducir las pérdidas por fricción, se debe minimizar el número de unidades giratorias en el circuito.
Instalación de una tubería de calefacción.
Para la correcta instalación de tuberías en el sistema de calefacción, primero debe familiarizarse con las recomendaciones del fabricante. Esto es importante, ya que las reglas dependen en gran medida del material de fabricación y la influencia de factores externos en la carretera.
El siguiente paso será familiarizarse con la documentación reglamentaria: SNiP 3.05.01-85. Describe los estándares de instalación: la distancia entre las tuberías de calefacción, dependiendo de la presencia de la capa aislante, así como recomendaciones sobre el número de sujetadores.
| Diámetro de un paso condicional de una tubería, mm | La mayor distancia, m, entre accesorios de tubería. | |
| Sin aislamiento | Aislado | |
| 15 | 2,5 | 1,5 |
| 20 | 3 | 2 |
| 25 | 3,5 | 2 |
| 32 | 4 | 2,5 |
| 40 | 4,5 | 3 |
| 50 | 5 | 3 |
| 70,80 | 6 | 4 |
| 100 | 6 | 4,5 |
| 125 | 7 | 5 |
| 150 | 8 | 6 |
Además, se deben cumplir los requisitos para calentar tuberías durante la instalación:
- Para sistemas de gravedad, adhiérase a la pendiente correcta de la tubería. Debe ser de 0,05 cm por metro. Para la alimentación, la desviación de la caldera, para el retorno, a la caldera;
- En las carreteras de plástico en secciones largas, es obligatorio instalar juntas de expansión para calentar tuberías;
- La distancia óptima entre tuberías en calefacción es de 200 mm, según SNiP;
- Se puede cambiar hacia arriba si hay aislamiento térmico de las tuberías de calefacción.
Si hay conexiones roscadas, se utiliza la cinta FUM o el remolque. Es preferible usar este último, ya que no sufre cambios cuando se expone a altas temperaturas. Durante la soldadura de tuberías en el sistema de calefacción, se tiene en cuenta la distancia del cableado eléctrico y también las tuberías de alcantarillado. Debe ser de al menos 500 mm., Que es uno de los principales requisitos para calentar tuberías. Para una conexión adecuada al radiador, se debe instalar un puente en la tubería de calefacción. Esto es especialmente cierto para los sistemas de tubería única.
Si está instalando tuberías de calefacción de polímeros, se recomienda elegir componentes del mismo fabricante. Esto resolverá el problema de la no coincidencia o la calidad de los nodos de conexión.
Lo mejor es hacer la instalación en verano. Esto dará tiempo para solucionar posibles problemas durante una ejecución de prueba.
Optimización de tuberías de calefacción con aislamiento.
El período de operación libre de mantenimiento se ve afectado no solo por los diámetros t calculados correctamente de las tuberías de calefacción, sino también por la adaptación de la tubería principal a las condiciones de su operación. Muy a menudo realizan aislamiento térmico de tuberías de calefacción.
Esta precaución es necesaria para proteger las tuberías contra las influencias externas. Se pueden expresar de la siguiente manera:
- Temperatura ambiente negativa. Durante la cristalización, el agua en la línea comenzará a expandirse, destruyéndola. El espesor de aislamiento correctamente seleccionado de las tuberías de calefacción protegerá contra esto.Es mejor usar cables de calentamiento térmico con él;
- Condensación. La diferencia de temperatura entre la calefacción y el medio ambiente puede conducir a un aumento de la humedad en las tuberías. Esto afecta negativamente su condición, especialmente para superficies metálicas. Para eliminar esto, puede elegir un grosor pequeño del aislamiento de las tuberías de calefacción, hasta 8 mm.
Dados estos requisitos para calentar tuberías, se puede decidir que será problemático llevar a cabo el trabajo de calcular la elección del recorrido del material e instalarlos usted mismo. Es importante elaborar un esquema primario que debe confiarse a los profesionales. Los problemas de instalación se pueden resolver de forma independiente estudiando los detalles y "metiendo la mano" en pequeñas secciones de la tubería.
¿Cómo elegir tuberías para calefacción? Este problema se puede resolver leyendo el video:
