Cómo funciona un sistema de calefacción bitubo

Mantener un hogar acogedor y energéticamente eficiente requiere comprender cómo funciona el sistema de calefacción. El sistema de calefacción de dos tubos es un tipo popular de sistema de calefacción que está presente en muchos hogares. En este artículo examinaremos con más detalle cómo funciona un sistema de calefacción de dos tubos y cómo distribuye eficazmente el calor por toda la casa.

Un sistema de calefacción bitubo es un tipo de sistema de calefacción hidrónico que utiliza agua caliente para distribuir el calor por todo el edificio. A diferencia de un sistema monotubo, que utiliza una sola tubería para suministrar agua caliente a los radiadores y devolver el agua fría a la caldera, un sistema bitubo utiliza tuberías separadas para las líneas de suministro y retorno. Este diseño permite un control más preciso del flujo de agua caliente y proporciona una calefacción más uniforme en todo el edificio.

La caldera de un sistema de calefacción bitubo, que eleva la temperatura del agua hasta un punto determinado, es su componente central. El agua se bombea a través de la tubería de suministro a los radiadores y otros emisores de calor situados por todo el edificio una vez que alcanza la temperatura adecuada. Calienta las habitaciones, el movimiento del agua caliente a través de los radiadores libera calor en los alrededores.

Una vez que el agua ha pasado por los radiadores, vuelve a la caldera a través de la tubería de retorno, donde se recalienta y recircula por el sistema. Este ciclo continuo garantiza que el edificio se mantenga siempre caliente y confortable, incluso en los días más fríos.

Además de su fiable producción de calor, un sistema de calefacción bitubo presenta numerosas ventajas adicionales. Las habitaciones o zonas individuales del edificio pueden tener su temperatura controlada porque cada radiador tiene sus propias tuberías de suministro y retorno. Ahora puede cambiar la temperatura de distintas partes de la casa según sus necesidades, lo que le proporciona más flexibilidad y ahorro de energía.

Componente	Función
Caldera	Calienta el agua a una temperatura determinada.
Tuberías	Conducen el agua caliente de la caldera a los radiadores.
Radiadores	Transfiere el calor del agua caliente a la habitación.
Termostato	Controla la caldera para mantener la temperatura deseada.
Tuberías de retorno	Transporte de agua refrigerada de vuelta a la caldera.

Información general sobre el sistema de calefacción bitubo

Los radiadores y una caldera están conectados por uno o varios circuitos cerrados en cualquier sistema de calefacción que utilice líquido refrigerante.

El término "cableado bitubo" Se refiere al suministro de refrigerante caliente a lo largo de una rama del circuito y su retorno a la otra.

1. La organización del movimiento del refrigerante es duplicada y forzada.
2. El diseño es abierto o cerrado, horizontal o vertical.
3. Cableado de la tubería – radiación, callejón sin salida, anillo.

Se puede conseguir un cumplimiento óptimo de las condiciones de funcionamiento combinando las propiedades.

Ventajas y desventajas

Las cualidades operativas y características técnicas deben tenerse en cuenta al sopesar los beneficios e inconvenientes del sistema de dos tubos.

Ventajas	Defectos
La misma temperatura del refrigerante en todos los radiadores	Mayor consumo de tuberías – 2 ramas deben llevarse a cabo para el radiador, lo que lleva y elimina
Ajuste de la transferencia de calor de cada batería	Gran diámetro del tubo ascendente y del eyector hasta los primeros radiadores del circuito
Pequeña resistencia hidráulica
El rendimiento de todo el sistema durante una avería de uno o más radiadores
Uso en edificios de muchas plantas
La flexibilidad de las opciones de delineador – en el suelo, en las paredes, a lo largo de las paredes, bajo el techo y detrás del falso punto

Los inconvenientes enumerados en la tabla son compartidos por las dos redes de tuberías. Sin embargo, todas las opciones de cableado pueden tener inconvenientes inherentes que limitan su utilidad; esto es algo que seguiremos teniendo en cuenta.

Describir los esquemas y el funcionamiento de un sistema de calefacción monotubo.

Sistemas de calefacción de dos tubos abiertos y cerrados

Existen tres métodos para hacer circular el refrigerante:

• de autocompresión (gravitacional);
• obligatoriamente mediante una bomba;
• combinado.

Además, los sistemas se separan en cerrados y abiertos. Describe cómo interactúan la atmósfera y el refrigerante.

Todos los refrigerantes líquidos aumentan de volumen cuando se calientan. Como es bien sabido que el líquido no se presta realmente a la compresión, se necesita un depósito de expansión -un dispositivo independiente- para retener el "excedente."

Tipo abierto

En los sistemas abiertos, la tubería conecta el depósito con la atmósfera y se coloca en el punto más alto.

El sistema abierto tiene la ventaja de ser sencillo y de requerir pocos dispositivos adicionales. Un depósito de expansión puede ser de cualquier metal capacidad.

El depósito se llena de agua según sea necesario. Para ello:

• Instalar los grifos y conectar el sistema con el suministro de agua;
• añadir el refrigerante a través de la trampilla de apertura.

Tome nota! No se puede añadir anticongelante a un sistema abierto ya que los gases evaporados pueden ser tóxicos.

Tipo cerrado

En los sistemas cerrados se utiliza un depósito de expansión sellado que contiene una membrana de globo o un diafragma elástico. El dispositivo está dividido en dos partes por la membrana. Una cámara recibe un aumento de presión de 1.2-1.5 atm mientras que el otro está unido a la tubería del sistema de calefacción.

El refrigerante sobrante llena el depósito al calentarse y expandirse. La membrana fuerza la entrada de refrigerante en el sistema cuando baja la temperatura del fluido. Se puede mantener la presión necesaria para la caldera inyectando aire previamente en el depósito de aire. La automatización de la caldera corta la corriente cuando la presión cae por debajo de 1.2 atm.

Los glicoles o anticongelantes pueden utilizarse en construcciones herméticas.

Las redes cerradas facilitan el control del funcionamiento de toda la estructura, ya que el depósito está situado cerca de la caldera.

Los sistemas de auto-almacenamiento

Los principios de gravedad y los sistemas de autoaspiración funcionan gracias a estas leyes. A 50 °C y presión atmosférica normal, la densidad del agua es de 988 kg/m^3 y 968 kg/m^3 respectivamente.

El refrigerante que se ha enfriado en los radiadores se desplaza hacia abajo y vuelve a la caldera según el "retorno" ya que el agua caliente (más ligera) sube por las tuberías del circuito de calefacción. No es necesaria la bomba de circulación.

Ventajas de las instalaciones de autoalmacenamiento:

• La baja velocidad del refrigerante empuja lentamente el aire hacia el depósito de expansión;
• una larga vida útil gracias a la ausencia de una bomba de circulación y de un depósito de expansión de membrana que tienen un recurso limitado;
• el uso de refrigerante barato (agua) – con fugas no tendrá que comprar anticongelante;
• Autorregulación – al disminuir la temperatura del aire en el edificio, el agua del sistema se enfría más rápidamente, lo que aumenta la velocidad de circulación, incrementando la temperatura en las habitaciones.

Ser autosuficiente en términos de electricidad nos permite instalar calderas de combustible sólido, que no hierven ni explotan cuando se apaga la bomba de circulación, y hacer funcionar el sistema en casas de verano donde se corta la electricidad con frecuencia.

Los sistemas de tiro automático presentan varios inconvenientes.

• una baja caída de presión obliga a utilizar diámetros grandes (hasta 75-100 mm) en los tubos ascendentes y hasta 50 mm en los ramales de presentación;
• La longitud máxima del circuito es de 30 m
• calentamiento prolongado tras el encendido, causado por el lento movimiento del refrigerante;
• las tuberías se colocan en ángulo con el horizonte, y el depósito de expansión no se puede sacar fuera de la habitación calefactada, lo que afecta al atractivo del interior;
• No es adecuada para edificios de más de 3 plantas.

Por lo tanto, los sistemas de autoconsumo son la mejor opción:

• en la zona con interrupciones en el suministro eléctrico;
• para locales donde el aspecto de la estructura no es importante
• para casas de campo de no más de 7-9 metros de altura;
• para calderas de combustible sólido (carbón, leña, briquetas), que no pueden pararse instantáneamente al desconectar la electricidad.

La instalación de un bypass con bomba en un hueco de la tubería de suministro elimina algunos inconvenientes. Cuando se desconecta la corriente, el refrigerante se dirige a través de un tubo abierto por el muy y se bombea en el sistema utilizando una bomba de circulación en modo normal.

Esquemas de circulación forzada

En los sistemas de circulación forzada debe instalarse una bomba; puede retirarse o instalarse como parte de una caldera. La instalación se realiza en una tubería de retorno, donde el refrigerante está a temperatura ambiente, antes de una caldera.

El sistema se beneficia así de la bomba:

• El calentamiento de los radiadores se produce rápidamente, ya que aumenta la velocidad del refrigerante;
• Las bombas potentes permiten crear grandes contornos en longitud;
• Todos los radiadores tienen aproximadamente la misma temperatura;
• En los sistemas cerrados se puede utilizar anticongelante, que no se congela y no desgarra el sistema con paradas prolongadas;
• las tuberías no requieren pendientes;
• Se utilizan tuberías de menor diámetro, lo que reduce los gastos.

Inconvenientes:

• casos frecuentes de felining debido a la rápida velocidad de movimiento del refrigerante
• dependencia energética: será necesario instalar potentes fuentes de alimentación autónomas;
• Precio elevado de las bombas potentes e intracella.

Toma nota! En los sistemas que utilizan calderas de combustible sólido, es necesario suministrar una fuente de alimentación continua. La caldera no puede pararse rápidamente y, sin circulación, el refrigerante hierve y se sobrecalienta, provocando la explosión del intercambiador de calor.

• grandes en la zona del edificio con contornos de calefacción largos;
• localidad con suministro eléctrico de alta calidad o casa con reserva de electricidad.

La circulación forzada se utiliza en la mayoría de los sistemas contemporáneos de doble circuito.

Un sistema de calefacción de dos tuberías calienta la casa con agua caliente que viaja desde la caldera a través de una tubería y vuelve a la caldera a través de otra tubería para ser recalentada. Su casa siempre estará caliente gracias a este circuito continuo. Mientras que la tubería de retorno devuelve el agua enfriada a la caldera para seguir calentándola, el agua caliente irradia calor a las habitaciones para crear un ambiente confortable. Este sistema funciona bien y eficazmente para mantener su casa caliente en invierno.

Tipos de cableado de tuberías y sistemas de calefacción de edificios

La ubicación de las tuberías y radiadores definen los tipos de sistemas de calefacción.

Diferencia entre esquemas dentro de esquemas:

• horizontal o vertical;
• cableado superior o inferior;
• con un flujo directo e inverso del refrigerante;
• giro de la tubería a los radiadores – callejón sin salida, la radiación, el anillo.

En función de las condiciones de funcionamiento, la elección viene determinada por las características cualitativas de cada tipo y sus combinaciones.

Cableado superior o inferior

Los sistemas con circulación forzada, circulación gravitacional o ambos tipos de circulación combinados pueden equiparse con cableado superior. La tubería horizontal superior, que distribuye el refrigerante caliente a lo largo de los tubos ascendentes, recibe el suministro del tubo ascendente central. El techo del piso superior tiene tuberías por debajo.

Ventajas	Defectos
La diferencia de presión permite el uso de un gran número de radiadores	Parte del calor de la tubería se cede en la parte superior de la habitación, lo que reduce la eficacia
Adecuado para varios esquemas de construcción	Se requiere cableado de gran diámetro, que es más caro
Baja resistencia hidráulica	El aspecto no es adecuado para parte de los interiores
La posibilidad de instalar termostatos en cada radiador o tubo ascendente	Para un ático sin calefacción, a veces será necesario retirar el depósito de expansión y realizar un aislamiento de alta calidad
baja presión en la red (hasta 3-4 atm) es adecuado para cualquier tipo de radiadores, incluyendo aluminio	Para la instalación del suelo caliente, se requerirá equipo adicional

se compran potentes bombas para bombear el refrigerante, cuyo volumen aumenta por el diámetro de las tuberías y la longitud de los contornos.

En los sistemas de cableado inferior, la tubería de impulsión y retorno se encuentra por debajo del nivel de los radiadores.

Este tipo de esquemas se emplean sobre todo en sistemas de circulación obligatoria.

Las ventajas del cableado inferior incluyen:

• Las tuberías pueden ocultarse en el suelo o en las paredes
• No se requiere para hacer un elevador común, que le permite organizar la calefacción de la primera planta construida, y el segundo y subsiguientes equipar en según sea necesario;
• Al instalar los colectores, se puede organizar el "suelo caliente" sistema.

Los usuarios mencionan las importaciones frecuentes y los problemas de los instaladores con la configuración inicial y el equilibrado como algunos de los inconvenientes.

Cableado vertical y horizontal

El esquema horizontal y el vertical difieren en la presencia del tubo ascendente principal.

Los edificios de varios pisos son la principal aplicación para los tipos verticales. La especie horizontal funciona bien con estructuras de cualquier altura siempre que se tenga en cuenta la estructura y se elija la bomba para la potencia necesaria.

En los sistemas de calefacción, existen varios esquemas básicos de cableado de tuberías que los diseñadores e instaladores pueden identificar.

Circuito fatal La mayoría de las casas suburbanas están equipadas con casas de campo, donde el refrigerante se mueve en la dirección opuesta, hacia la casa. Las tuberías de suministro y salida están conectadas a cada radiador. La bomba se encarga de la circulación. La principal ventaja del sistema es que todo el refrigerante del radiador alcanza la misma temperatura, y los reguladores permiten mantener el microclima de cada habitación en el nivel ideal.

• un gran número de compuestos soldados y acoplados;
• Se requiere un cálculo hidráulico profesional si hay más de 3 radiadores en un circuito;
• a menudo se produce ruido por el refrigerante en movimiento.

Puede ocultar las tuberías bajo el suelo o en la solera utilizando el bucle Tichelman o el esquema con el movimiento de paso del refrigerante en el cableado horizontal inferior. Los instaladores afirman que el esquema de paso necesita pocos ajustes. El bucle de Tichelman requiere tuberías de mayor diámetro, pero funciona perfectamente con un gran número de radiadores.

El cableado de radiación se instala utilizando colectores que se colocan en cada planta de la estructura.

Se puede instalar el "piso caliente" y cada radiador se alimenta independientemente gracias a este esquema. Una desventaja importante es el elevado gasto que supone la compra de tuberías.

Qué tipo de cableado elegir

Las condiciones de funcionamiento previstas determinan el esquema constructivo a utilizar:

1. En los edificios de más de 2 plantas, se monta la calefacción con los tubos ascendentes principales según un esquema vertical.
2. En zonas con cortes de electricidad frecuentes o de larga duración, se prefieren los sistemas gravitacionales con calderas dependientes de la energía.
3. Para grandes superficies de objetos, se equipan sistemas con circulación forzada, construidos sobre cableado de tipo horizontal. El esquema B más adecuado es el bucle de tichelman.
4. Para un rendimiento independiente, los usuarios inexpertos eligen un cableado sin salida con varios hombros.
5. Al verter las tuberías en el suelo, es aconsejable detenerse en el esquema de radiación con los colectores en cada piso – con una ruptura de emergencia de la tubería, puede apagar 1 radiador, retrasando el costo de la apertura de los pisos.
6. Las casas de campo pequeñas, los baños y los cuartos de servicio están equipados con un esquema sin salida.

Es necesario realizar un análisis caso por caso, teniendo en cuenta las ventajas e inconvenientes de los distintos tipos de sistemas de calefacción.

Cálculo hidráulico de una instalación de calefacción bitubo

El objetivo del cálculo hidráulico es elegir una bomba de circulación con potencia suficiente en caso necesario y determinar el diámetro mínimo de tubería necesario en la fase de diseño.

Los pasos siguientes componen toda la secuencia:

1. Cálculo de la capacidad necesaria de los radiadores y construcción de un circuito común de equilibrio térmico.
2. Determinación del caudal del refrigerante en cada hombro del circuito.
3. Cálculo del diámetro de las tuberías.
4. Selección del rendimiento necesario del producto.

Le sugerimos que se ponga en contacto con una organización especializada para que los cálculos precisos sólo puedan realizarlos expertos con formación en ingeniería térmica.

La mayoría de los amos que desean equipar su pequeña casa de forma independiente con un sistema de calefacción sólo pueden calcular entre un 10 y un 15% de la reserva basándose en factores como la potencia de la caldera, el rendimiento de la bomba, el diámetro de las tuberías y la potencia de la batería.

Determinación de la potencia mínima necesaria

Puedes utilizar la calculadora para determinar la potencia térmica exacta de los radiadores y, por extensión, de la caldera.

Los materiales de construcción estándar y el aislamiento de alta calidad hacen que, en el norte, 1.Se necesitan radiadores de 5-2 kW de potencia térmica por cada 10 m^, en el carril central, 1-1.5 kW, y en el sur, 0.6-1 kW.

Después de calcular para cada habitación, se colocan todos los indicadores. Un esquema recibe la solicitud de datos para cálculos adicionales.

El caudal del refrigerante

Para cada hombro en el circuito, la cantidad de refrigerante necesario por unidad de tiempo se calcula.

Para ello se utiliza la fórmula G = 860*Q/Δt.

• G – el caudal del refrigerante kg/h;
• Q – potencia térmica de los radiadores en la zona calculada (kW);
• Δt – la diferencia de temperatura del refrigerante a la entrada y a la salida del radiador, normalmente 20 aprox.

Por ejemplo, una rama con 3 kW de radiadores en total y agua como refrigerante requerirá 860 * 3/20 = 129 kg de consumo por hora.

El resultado se traslada a los datos de agua a 60 °C (el parámetro más común en las viviendas individuales) para cálculos adicionales.

Aplicar la siguiente fórmula: GV = G /3600ρ.

• GV – consumo de agua medido en l/s;
• ρ – densidad del agua a 60 ° C.

129/3600*0.983 = 0.035 l/s es el resultado.

El valor que resulte del cálculo hidráulico de las tuberías debe localizarse entonces en las tablas; estas tablas están disponibles en las páginas web de los fabricantes de las tuberías.

Habrá suficiente tubería con un diámetro interior de al menos 16 mm para nuestro ejemplo.

Crucial! Polipropileno – diámetros interior y exterior de los tubos de acero están marcados.

Cada circuito se somete a cálculos independientes, que luego se muestran en el diagrama. Al doblar el consumo en las zonas, se obtiene un indicador general que se tendrá en cuenta a la hora de seleccionar la bomba de circulación y las tuberías ascendentes.

Durante el invierno, un sistema de calefacción de dos tubos es una forma fiable y eficaz de calentar la casa. Este sistema garantiza una distribución uniforme del calor por toda la casa utilizando dos tuberías distintas, una para la entrada del agua caliente y otra para la salida del agua fría de vuelta a la caldera.

La capacidad de un sistema bitubo de mantener a temperatura constante varias habitaciones de la casa es una de sus muchas ventajas destacables. Es posible un control más preciso de la temperatura porque cada radiador tiene sus propias tuberías de suministro y retorno, lo que le permite regular la producción de calor por separado.

El sistema de dos tuberías también es razonablemente sencillo de instalar y mantener. Puede asegurarse de que su sistema de calefacción funcione eficazmente, manteniendo su casa confortable y ahorrando dinero en las facturas de energía, con el aislamiento adecuado y un mantenimiento rutinario.

En resumen, un sistema de calefacción de dos tuberías es una forma práctica de mantener un hogar cálido y acogedor. Es una opción fantástica para los propietarios de viviendas que deseen mejorar el aislamiento y la calefacción de sus hogares, gracias a su diseño eficaz y a su capacidad para suministrar calor constante.