Clasificación de los sistemas de suministro de calor.
En ciencia, existen muchas opciones para sistematizar las comunicaciones, dependiendo del parámetro en estudio. Para nosotros, en primer lugar, es importante que haya un sistema de suministro de calor abierto y cerrado. También puede estar centralizado (dentro de un barrio, distrito, asentamiento o incluso una región completa) y descentralizado (individual o local). Según la calidad del suministro de agua, los sistemas se dividen en municipales e industriales. El número total de clasificaciones es mucho más amplio, pero no se aplican al tema en consideración.
Características de un sistema abierto
Se caracteriza por la circulación del refrigerante obtenido de las comunicaciones generales. Un sistema de suministro de agua caliente abierto es cuando el agua ingresa a las baterías desde la tubería principal de ACS. De la misma fuente de donde va el agua caliente a los grifos de los vecinos.
El sistema se basa en la circulación natural. Debido a fenómenos físicos, el agua de enfriamiento, adquiriendo una gran masa, desplazará la corriente caliente, dándole aceleración. En algunos casos (en grandes sistemas), la circulación se bombea mediante bombas.
La calefacción de tipo abierto generalmente se instala en edificios de gran altura. La principal ventaja aquí es que no hay necesidad de mecanismos o dispositivos especiales para calentar el refrigerante. Para los hogares privados, un sistema de este tipo será innecesariamente caro, porque la tubería de calefacción tendrá que estar conectada a algún edificio de gran altura o cavar un hoyo para atracar con la carretera.
Ventajas principales
Enumeremos las principales ventajas:
- independencia energética y suministro centralizado;
- circulación suave del portador en el sistema sin aumentos repentinos de presión;
- capacidad para trabajar en caso de emergencia debido a líneas de ACS redundantes.
Sin embargo, un sistema de calefacción abierto no es ideal.
desventajas
Las principales desventajas incluyen:
- alta pérdida de calor y, en consecuencia, costos innecesarios para calentar agua;
- dependencia del rendimiento de las grandes carreteras, en caso de emergencia, el suministro de agua caliente puede detenerse en una gran cantidad de casas;
- la calidad del agua disminuye debido a defectos en la red, en particular, tuberías oxidadas;
- Los sistemas abiertos ramificados requieren un monitoreo constante y cálculos cuidadosos de los volúmenes de suministro, temperaturas y presiones de calentamiento.
Considere una alternativa.
Errores típicos al conectar un toallero con calefacción
Conexión inferior (ejemplo de diseño incorrecto)
Conexión lateral (ejemplo de diseño incorrecto)
El toallero calefactado se encuentra debajo de la salida inferior. Un dispositivo conectado con tal violación funciona hasta que se excede una cierta diferencia de altura "salida inferior - parte inferior del toallero calentado", luego la circulación se detiene.
No es deseable bajar el dispositivo por debajo de los grifos por dos razones:
- El agua que se ha enfriado y se ha hundido queda atrapada en la parte inferior del dispositivo y la tubería (zona estancada, desde la parte inferior del toallero calefaccionado hasta la salida inferior) y se empuja mal hacia el tubo ascendente, ya que el agua caliente más ligera presiona en eso.
- En los "agujeros" resultantes de las tuberías, se acumulará la suciedad del tubo ascendente. En el futuro, con baja calidad del agua, puede tener una tubería obstruida, así como corrosión por sub-lodos, si el colector de suciedad cae sobre una sección de tubería de metal o sobre el dispositivo en sí.
Conexión lateral (ejemplo de diseño incorrecto)
Conexión lateral (ejemplo de diseño incorrecto)
El tubo superior forma una elevación (por encima de la línea de puntos en las ilustraciones), en la que hay aire. Se detiene la circulación en el aparato.Teóricamente, la operación es posible si hay una válvula de drenaje automática para el aire en el punto más alto de la tubería (sin embargo, tienen fugas regularmente) o una grúa Mayevsky.
Conexión lateral con bypass de compensación (ejemplo de diseño incorrecto)
Conexión lateral con bypass estrecho (ejemplo de diseño incorrecto)
El rendimiento de la conexión lateral con una derivación desplazada o estrecha y un flujo inferior depende de la velocidad de circulación en el tubo ascendente.
A una tasa de circulación baja o normal, el dispositivo no funciona, ya que la presión en la rama inferior por desplazamiento / estrechamiento del bypass es mayor que en la superior. La bomba de circulación tiende a suministrar agua a través de la salida inferior, y la "bomba de gravedad" dentro del dispositivo tiende a bajar el agua que se enfría en el toallero calentado. Los flujos mutuamente opuestos se inhiben entre sí y la circulación se detiene.
Le ofrecemos que se familiarice con la caldera de la tubería con sus propias manos.
Si los vecinos aún no han mutilado el elevador y hay una poderosa bomba de circulación en el sótano, entonces sucede que la bomba gana y comienza una circulación circular en el dispositivo. En el colector de la izquierda sube el agua caliente, en el de la derecha baja el agua de refrigeración, mezclándose gradualmente con el agua caliente en el colector de la izquierda a través de puentes horizontales.
La conexión diagonal en esta situación no es mejor que la conexión lateral.
Conexión inferior con bypass estrecho (ejemplo de diseño incorrecto)
Uno de los errores más comunes es que resulta muy tentador colocar tuberías en el pavimento sin el tedioso astillado de las paredes ...
Un dispositivo conectado con tal violación solo puede operar a una tasa de circulación muy buena en el elevador. Pero, como regla, dicha conexión no funciona, porque la presión de circulación primero necesita elevar el agua desde el pozo hacia el dispositivo y luego elevar el agua enfriada y más pesada desde el mismo pozo hasta la salida del tubo ascendente.
Además, en los pozos resultantes, se acumulará suciedad del elevador. En el futuro, con agua de baja calidad, se pueden obtener tuberías obstruidas con lodos.
Sistema cerrado de ACS
Requiere calefactor propio en el apartamento. El sistema de ACS sin salida funciona según el principio de tomar agua fría de una tubería común, que luego pasa a través de un equipo especial que realiza la calefacción. Un sistema de agua caliente cerrado es una solución más económica. El inquilino podrá regular de forma independiente la temperatura de calefacción.
¿Qué tipos de calentadores hay?
Las más comunes son dos opciones principales. Considere ciertos tipos de equipos de calentamiento de agua.
Dispositivos de flujo
Un ejemplo de este tipo es un calentador de agua a gas ordinario. El principio de funcionamiento tiene como objetivo el calentamiento instantáneo del agua que pasa a través del calentador de agua. El inconveniente de trabajar con un dispositivo de este tipo se debe al hecho de que debe encenderse cada vez que necesite usar agua caliente. En este caso, la grúa debería funcionar en este momento. Los altavoces modernos se encienden automáticamente, pero la mecha de gas debe arder constantemente.
Dispositivos de calentamiento
Los tanques de almacenamiento se están convirtiendo en una solución más económica. Tal dispositivo es más grande que una columna. Contiene un recipiente en el que se acumulan volúmenes de agua y se calienta gradualmente hasta la temperatura deseada. Al mismo tiempo, la calefacción en el tanque se mantiene con un consumo de energía insignificante. La desventaja del equipo es que lleva mucho tiempo alcanzar un nivel de temperatura aceptable. Las calderas suelen funcionar con electricidad.
Un poco de historia: tipos antiguos de toalleros térmicos
Hace veinte años, un toallero calefactado "del desarrollador" era un tubo vertical monolítico doblado en forma de letras P o M.El toallero calefactado sirvió como bucle de compensación y neutralizó la expansión térmica lineal en el elevador.
Toallero con calefacción en forma de U y M como parte del elevador
Nuevo toallero calefaccionado, que forma parte de la contrahuella (correcto)
A pesar de la apariencia antiestética, este tipo tenía ventajas innegables: hacía calor constantemente, no introducía ninguna resistencia hidráulica notable y no permitía a los residentes interrumpir el funcionamiento del elevador de agua caliente de ninguna manera.
Sin embargo, pasó el tiempo y los inquilinos del antiguo parque de viviendas cambiaron el viejo y feo toallero con calefacción por uno nuevo y brillante.
La instalación fue exitosa si el diámetro del toallero calefactado correspondía al diámetro del tubo ascendente y la conexión se realizaba sin constricciones ni válvulas de cierre (grifos).
Nuevo toallero calefactado que forma parte de la contrahuella (incorrecto)
Los lectores atentos notarán que han aparecido cuatro estrechamientos adicionales de los accesorios utilizados en el elevador.
Sección interior de un racor para tuberías de metal-polímero
Nuevo toallero con calefacción, que forma parte del elevador (estrictamente prohibido)
Además de los estrechamientos ya mencionados anteriormente, se han agregado válvulas de cierre. Cuando alguno de ellos se apaga en el elevador, la circulación se detiene por completo, la presión en los apartamentos siguiendo la dirección del suministro cae, el elevador se enfría rápidamente en ausencia de una extracción, cuando abre los mezcladores, tiene para drenar el agua fría durante mucho tiempo. ¡No es la imagen más agradable, que también promete un enfrentamiento con los vecinos!
Es importante recordar: ¡la instalación de válvulas de cierre y control en elevadores está estrictamente prohibida!
Procedimiento de cálculo y recirculación
Para que el sistema de ACS se diseñe correctamente, se debe tener en cuenta lo siguiente.
- El dibujo indica los anillos de circulación. Están cerrados en el nodo térmico.
- Hay 2 oleoductos: suministro y circulación.
- En el tramo más largo de la ruta de ACS, se anotan las zonas de máximo consumo de calor circulante.
- El diámetro de las tuberías no puede ser inferior a 1,5 cm, además deben ser 1-2 tamaños más grandes que los de la sección de suministro. Esto se hace para evitar bolsas de aire.
Al calcular una instalación de calefacción, debe tenerse en cuenta que un sistema abierto será efectivo solo con una pequeña distancia desde el punto de entrada y con la apertura frecuente de la válvula que suministra agua hirviendo. De lo contrario, el consumidor recibirá agua enfriada.
Salidas de la contrahuella y derivación para toalleros calefactables
Cuando se apaga el agua caliente, el toallero con calefacción se enfría, ya que se altera la circulación, y cuando se vuelve a encender, se produce un bloqueo de aire. Solo un instalador de sistemas de calefacción puede reparar el mal funcionamiento. Si este problema se aplica a todos los apartamentos en un edificio de varios pisos. Llame al fontanero. Esta es una jamba obvia de la empresa gestora.
El circuito sin salida tiene una tubería de suministro de agua caliente sin salida de retorno. Si el agua no se usa durante mucho tiempo, se enfría. Para que el toallero caliente se caliente, debes abrir el grifo y drenar el agua hasta que esté caliente.
Ahora, en edificios de varios pisos, fabrican elevadores de distribución para el suministro de agua caliente al baño, a la cocina y para calentar el secador de toallas. En el extremo inferior, están conectados en un punto con una tubería que suministra agua caliente.
Los extremos superiores se puentean y se cortan en una tubería que hace circular agua fría de regreso a la caldera. Se llama línea de retorno. Con circulación constante, la temperatura del agua en ambas tuberías es aproximadamente la misma. Con este esquema, el secador de toallas se puede incluir tanto en la tubería de suministro como en la tubería de retorno. Funcionará correctamente si hay circulación de agua caliente.
Con el tiempo, los desarrolladores comenzaron a utilizar tecnologías más modernas y, en lugar de un circuito de compensación, comenzaron a hacer dos ramas desde el elevador para conectar un toallero con calefacción a elección de los propios residentes.
En este caso, siempre hay una derivación entre los grifos: una sección de cierre de una tubería con un diámetro igual al diámetro del tubo ascendente o un paso menos.
La derivación en el toallero calefactado resuelve varios problemas:
- 1. Mantener una tasa de circulación normal en todo el tubo ascendente de agua caliente. La circulación forzada en el elevador asegura el suministro de agua caliente uniformemente (de acuerdo con las normas, al menos 60 ° C) a cualquier apartamento, en cualquier piso, independientemente de su distancia desde el inicio del suministro hasta el elevador, la hora del día y el presencia o ausencia de toma de agua en los apartamentos de los inquilinos.
- 2. Solo una parte del flujo total del portador de calor (agua) pasa a través de un toallero calefaccionado. Pasa otra parte, ahorrando más calor para los próximos baños, porque una o dos docenas de toalleros térmicos pueden funcionar desde una contrahuella.
- 3. Es posible apagar completamente el toallero calefactado o ajustar su temperatura por parte de los residentes sin consecuencias negativas para el resto de los apartamentos. La posibilidad de regulación de temperatura requiere la instalación de una válvula de control adicional en una de las salidas, ya que es imposible regular nada con una válvula de bola.
Pero incluso aquí hay un problema: la altura de las curvas desde el suelo, la distancia entre ellas, el diámetro y el tipo de bypass no están estandarizados de ninguna manera. Esto conduce a problemas masivos al conectar los toalleros calefactados, que se discutirán a continuación.
1. Bypass imparcial y sin restricciones. Las curvas se sueldan directamente al tubo ascendente. Entre los grifos, la geometría del tubo ascendente (este es el diámetro de la tubería y su dirección) permanece sin cambios. A menudo se puede escuchar "¡oh, pero no tengo un bypass!" - pero en realidad, la derivación es solo una parte del tubo ascendente.
By-pass imparcial y sin restricciones (elevador galvanizado)
Bypass imparcial y sin restricciones (elevador de acero inoxidable)
2. Bypass estrechado imparcial. Entre los grifos, el diámetro del tubo ascendente se reduce en un tamaño estándar de la tubería (por ejemplo, para un tubo ascendente de 1 ”, el desvío es de 3/4”), el tubo ascendente en sí permanece recto. Quizás la opción más común, que, lamentablemente, trae muchos problemas bajo ciertas condiciones.
By-pass estrecho imparcial (elevador galvanizado)
Le sugerimos que se familiarice con las fugas de la lavadora por la parte inferior durante el lavado: primeros pasos, eliminación de roturas
3. Desvío de desvío estrechado o no restringido. Entre los grifos, la sección de la contrahuella se desplaza hacia el toallero calefaccionado y la sección desplazada se puede estrechar adicionalmente en un paso de diámetro. También es una opción problemática en muchos casos.
Desvío sin restricciones compensado (elevador galvanizado)
Y aquí están los coeficientes aproximados de flujo de agua en el toallero calefaccionado para diferentes configuraciones de derivación. Recuerde que son válidos solo cuando se elige un diagrama de conexión que funcione de manera única de las opciones que se presentan a continuación.
- Bypass de compensación: 0,33-0,4.
- Desplazado y al mismo tiempo reducido en un paso en el bypass de diámetro: 0,48-0,52.
- Bypass estrecho imparcial: 0,4.
Es decir, cambiar el bypass en términos de eficiencia es casi equivalente a su estrechamiento.
Uso de puntos de calor
Esta es una habitación separada. Debe contener centrales térmicas conectadas a la red de calefacción. Los intercambiadores de calor para el suministro de agua caliente de un edificio de apartamentos deben tener herramientas para regular el consumo, distribuir el suministro de agua caliente a los apartamentos y configurar el equipo en sí.
Un punto de calefacción individual en un edificio de apartamentos generalmente se encuentra en el sótano. Anteriormente, el sistema se instaló en áticos. En caso de un gran avance, chorros de agua hirviendo se derramaron por la habitación e inundaron los apartamentos. Si la emergencia ocurre por la noche, podría provocar lesiones graves o incluso la muerte.
Una opción alternativa es construir un punto de calefacción en un edificio separado al lado del edificio.El propósito del equipo es transformar el refrigerante, regular el suministro de agua caliente o calor, distribuir el recurso entre los apartamentos y apagar su suministro.
Equipo de calentamiento de agua
Se puede utilizar un calentador de agua estándar para agua caliente sanitaria o calefacción. En caso de avería del equipo, las tarifas de los servicios públicos no se reducirán. Los trabajos de reparación también recaerán sobre los hombros de los consumidores, que están obligados a controlar su buen estado.
Componente de energía térmica
Es el responsable de calentar el agua fría. Y los contadores no están instalados en el componente. Antes de calcular la energía térmica para ACS, se deben tener en cuenta los siguientes parámetros:
- Tarifa de ACS;
- costos operativos del sistema;
- el costo de transferir el portador de calor;
- cálculo de la pérdida de calor.
También tiene en cuenta el pago por el suministro ordinario de agua, que se calcula sobre la base del consumo (RUB / m3).
