Come funziona un sistema di riscaldamento a due tubi

Per mantenere una casa accogliente ed efficiente dal punto di vista energetico è necessario capire come funziona il sistema di riscaldamento. Il sistema di riscaldamento a due tubi è un tipo di sistema di riscaldamento molto diffuso e presente in molte abitazioni. In questo articolo esamineremo più in dettaglio come funziona un sistema di riscaldamento a due tubi e come distribuisce efficacemente il calore in tutta la casa.

Un sistema di riscaldamento a due tubi è un tipo di sistema di riscaldamento idronico che utilizza l'acqua calda per distribuire il calore in tutto l'edificio. A differenza di un sistema a un tubo, che utilizza un unico tubo per fornire acqua calda ai radiatori e restituire acqua fredda alla caldaia, un sistema a due tubi utilizza tubi separati per le linee di alimentazione e di ritorno. Questo design consente un controllo più preciso del flusso di acqua calda e fornisce un riscaldamento più uniforme in tutto l'edificio.

La caldaia di un sistema di riscaldamento a due tubi, che innalza la temperatura dell'acqua a un punto stabilito, è il suo componente centrale. L'acqua viene pompata attraverso il tubo di mandata ai radiatori e ad altri emettitori di calore situati nell'edificio, una volta raggiunta la temperatura appropriata. Riscaldamento degli ambienti: il movimento dell'acqua calda attraverso i radiatori rilascia calore nell'area circostante.

Dopo aver attraversato i radiatori, l'acqua ritorna alla caldaia attraverso il tubo di ritorno, dove viene riscaldata e rimessa in circolo nel sistema. Questo ciclo continuo assicura che l'edificio rimanga costantemente caldo e confortevole, anche nelle giornate più fredde.

Oltre all'affidabilità dell'emissione di calore, un sistema di riscaldamento a due tubi presenta numerosi altri vantaggi. La temperatura delle singole stanze o zone dell'edificio può essere regolata perché ogni radiatore ha i propri tubi di mandata e di ritorno. È ora possibile modificare la temperatura in diverse parti della casa in base alle proprie esigenze, garantendo maggiore flessibilità e risparmio energetico.

Componente	Funzione
Caldaia	Riscalda l'acqua alla temperatura impostata.
Tubi	Trasportare l'acqua calda dalla caldaia ai radiatori.
Radiatori	Trasferimento del calore dall'acqua calda all'ambiente.
Termostato	Controlla la caldaia per mantenere la temperatura desiderata.
Tubi di ritorno	Riporta l'acqua raffreddata alla caldaia.

Informazioni generali sul sistema di riscaldamento a due tubi

I radiatori e la caldaia sono collegati da uno o più circuiti chiusi in qualsiasi sistema di riscaldamento che utilizza un refrigerante liquido.

Il termine "cablaggio a due tubi" si riferisce all'alimentazione del refrigerante caldo lungo un ramo del circuito e al suo ritorno all'altro.

1. L'organizzazione del movimento del refrigerante è duplicata e forzata.
2. Il progetto è aperto o chiuso, orizzontale o verticale.
3. Cablaggio dei tubi – radiazione, punto morto, anello.

È possibile ottenere una conformità ottimale con le condizioni operative combinando le proprietà.

Vantaggi e svantaggi

Le qualità operative e le caratteristiche tecniche devono essere prese in considerazione quando si valutano i vantaggi e gli svantaggi del sistema a due tubi.

Vantaggi	Difetti
La stessa temperatura del refrigerante in tutti i radiatori	Aumento del consumo dei tubi – è necessario effettuare 2 diramazioni verso il radiatore, che conduce e rimuove
Regolazione del trasferimento di calore di ciascuna batteria	Grande diametro del riser e dell'eyeliner fino ai primi radiatori del circuito
Piccola resistenza idraulica
Prestazioni dell'intero sistema in caso di guasto di uno o più radiatori
Utilizzo in edifici con un numero elevato di piani
La flessibilità delle opzioni di rivestimento degli occhi – nel pavimento, nelle pareti, lungo le pareti, sotto il soffitto e dietro il controsoffitto

Gli svantaggi elencati nella tabella sono condivisi dalle reti a due tubi. Tutte le opzioni di cablaggio, tuttavia, possono avere degli svantaggi intrinseci che ne limitano l'utilità; questo è un aspetto che continueremo a tenere in considerazione.

Descrivere gli schemi e il funzionamento di un sistema di riscaldamento monotubo.

Sistemi di riscaldamento a due tubi aperti e chiusi

Esistono tre metodi per far circolare il refrigerante:

• auto-legante (gravitazionale);
• obbligatoriamente con una pompa;
• combinato.

Inoltre, i sistemi sono separati in categorie chiuse e aperte. Questo indicatore descrive l'interazione tra l'atmosfera e il refrigerante.

Tutti i refrigeranti liquidi si espandono di volume quando vengono riscaldati. Poiché è noto che il liquido non si presta alla compressione, è necessario un serbatoio di espansione, un dispositivo separato, per contenere il "surplus"."

Tipo aperto

Nei sistemi aperti, il tubo collega il serbatoio all'atmosfera ed è posizionato nel punto più alto.

Il sistema aperto presenta i vantaggi della semplicità e richiede pochi dispositivi aggiuntivi. Il serbatoio di espansione può essere realizzato con qualsiasi capacità metallica.

Il serbatoio viene riempito d'acqua secondo le necessità. Per questo:

• Installare i rubinetti e collegare il sistema alla rete idrica;
• aggiungere il refrigerante attraverso il portello di apertura.

Nota bene! Non è possibile aggiungere antigelo a un sistema aperto, poiché i gas evaporati possono essere tossici.

Tipo chiuso

Nei sistemi chiusi si utilizza un serbatoio di espansione sigillato contenente una membrana a palloncino o un diaframma elastico. Il dispositivo è diviso in due parti dalla membrana. Una camera riceve un aumento di pressione di 1.2-1.5 atm, mentre l'altra è collegata al tubo dell'impianto di riscaldamento.

Il refrigerante in eccesso riempie il serbatoio quando si riscalda e si espande. La membrana spinge il refrigerante nel sistema man mano che la temperatura del fluido si abbassa. È possibile mantenere la pressione necessaria alla caldaia iniettando aria nel serbatoio dell'aria. L'automazione della caldaia interrompe l'alimentazione quando la pressione scende al di sotto di 1.2 atm.

l'uso di glicoli o antigelo nelle costruzioni a tenuta stagna.

Le reti chiuse facilitano il controllo delle prestazioni dell'intera struttura perché il serbatoio è situato vicino alla caldaia.

Schemi di autocorsa

I principi di gravità e i sistemi di autocorsa funzionano grazie a queste leggi. A 50 °C e alla normale pressione atmosferica, la densità dell'acqua è rispettivamente di 988 kg/m^3 e 968 kg/m^3.

Il refrigerante che si è raffreddato nei radiatori viaggia verso il basso e ritorna alla caldaia in base al "ritorno" quando l'acqua calda (più leggera) sale attraverso i tubi del circuito di riscaldamento. non c'è bisogno della pompa di circolazione.

Vantaggi delle strutture di self-storage:

• Rari casi di infeltrimento: la bassa velocità del refrigerante spreme lentamente l'aria nel serbatoio di espansione;
• una lunga durata grazie all'assenza di una pompa di circolazione e di un serbatoio di espansione a membrana che hanno una risorsa limitata;
• l'uso di un refrigerante economico (acqua) – con le perdite non è necessario acquistare l'antigelo;
• Autoregolazione: con la diminuzione della temperatura dell'aria nell'edificio, l'acqua nell'impianto viene raffreddata più velocemente, il che aumenta la velocità di circolazione, incrementando la temperatura nei locali.

L'autosufficienza elettrica ci permette di installare caldaie a combustibile solido, che non bollono o esplodono quando la pompa di circolazione viene spenta, e di far funzionare il sistema in case estive dove la corrente viene spesso staccata.

I sistemi ad autocorsa presentano diversi svantaggi.

• una bassa perdita di carico obbliga a utilizzare diametri grandi (fino a 75-100 mm) nelle colonne montanti e fino a 50 mm nelle diramazioni di presentazione;
• La lunghezza massima del circuito è di 30 m;
• riscaldamento prolungato dopo l'accensione, causato dal lento movimento del refrigerante;
• le tubazioni sono posate ad angolo rispetto all'orizzonte e il vaso di espansione non può essere portato all'esterno dell'ambiente riscaldato, il che influisce sull'estetica degli interni;
• Non adatto a edifici di oltre 3 piani.

I sistemi di autocombustione sono quindi l'opzione migliore:

• nell'area con interruzioni della fornitura elettrica;
• per locali in cui l'aspetto della struttura non è importante;
• per le case di campagna non più alte di 7-9 metri;
• per caldaie a combustibile solido (carbone, legna da ardere, bricchette), che non possono essere fermate istantaneamente quando si toglie l'elettricità.

L'installazione di un bypass con una pompa in una fessura della tubazione di alimentazione elimina alcuni inconvenienti. Quando si spegne l'elettricità, il refrigerante viene convogliato attraverso un tubo aperto dall'impianto e pompato nel sistema con una pompa di circolazione in modalità normale.

Schemi a circolazione forzata

Nei sistemi a circolazione forzata è necessario installare una pompa, che può essere rimossa o installata come parte della caldaia. L'installazione avviene in un tubo di ritorno, dove il refrigerante è a temperatura ambiente, prima della caldaia.

Il sistema beneficia della pompa in questo modo:

• Il riscaldamento dei radiatori avviene rapidamente, poiché la velocità del refrigerante aumenta;
• Le potenti pompe consentono di creare grandi contorni in lunghezza;
• Tutti i radiatori hanno all'incirca la stessa temperatura;
• Negli impianti chiusi è consentito l'uso di antigelo, che non congela e non danneggia l'impianto con arresti prolungati;
• le tubazioni non richiedono pendenze;
• Vengono utilizzati tubi di diametro ridotto, con conseguente riduzione delle spese.

Svantaggi:

• frequenti casi di infeltrimento dovuti alla rapida velocità di spostamento del refrigerante;
• dipendenza energetica: è necessario installare potenti alimentatori autonomi;
• Prezzo elevato delle pompe potenti e intracella.

Prendere nota! Nei sistemi che utilizzano caldaie a combustibile solido, è necessario fornire una fonte di alimentazione continua. la caldaia non può essere fermata rapidamente e, senza circolazione, il refrigerante bolle e si surriscalda, causando l'esplosione dello scambiatore di calore.

• grandi aree dell'edificio con lunghi contorni di riscaldamento;
• località con alimentazione di alta qualità o casa con riserva di elettricità.

La circolazione forzata è utilizzata nella maggior parte dei sistemi contemporanei a doppio circuito.

Un sistema di riscaldamento a due tubi riscalda la casa con acqua calda che parte dalla caldaia attraverso un tubo e ritorna alla caldaia attraverso un altro tubo per essere riscaldata. Grazie a questo ciclo continuo, la vostra casa sarà sempre calda. Mentre il tubo di ritorno riporta l'acqua raffreddata alla caldaia per un ulteriore riscaldamento, l'acqua calda irradia calore nelle stanze per creare un'atmosfera confortevole. Questo sistema funziona bene e in modo efficace per mantenere la casa calda in inverno.

Tipi di cablaggio delle tubature e sistemi di riscaldamento degli edifici

L'ubicazione delle tubature e dei radiatori definisce i tipi di sistemi di riscaldamento.

Differenziare i layout all'interno dei layout:

• orizzontale o verticale;
• cablaggio superiore o inferiore;
• con un flusso diretto e inverso del refrigerante;
• tubo che gira verso i radiatori – vicolo cieco, irraggiamento, anello.

A seconda delle condizioni operative, la scelta è determinata dalle caratteristiche qualitative di ciascun tipo e delle loro combinazioni.

Cablaggio superiore o inferiore

Gli impianti a circolazione forzata, a circolazione gravitazionale o con entrambi i tipi di circolazione combinati possono essere dotati di cablaggio superiore. Il tubo orizzontale superiore, che distribuisce il refrigerante caldo lungo le colonne, riceve l'alimentazione dalla colonna montante centrale. Il soffitto del piano superiore ha dei tubi sotto di esso.

Vantaggi	Difetti
La differenza di pressione consente l'utilizzo di un numero elevato di radiatori	Parte del calore del tubo viene ceduto nella parte superiore del locale, riducendone l'efficacia
Adatto a vari schemi costruttivi	È necessario un cablaggio di grande diametro, più costoso
Bassa resistenza idraulica	L'aspetto non è adatto a parte degli interni
Possibilità di installare il termostato su ogni radiatore o colonna montante	Il vaso di espansione dovrà talvolta essere tolto per un sottotetto non riscaldato ed eseguire un isolamento di alta qualità
La bassa pressione in rete (fino a 3-4 atm) è adatta a qualsiasi tipo di radiatore, anche in alluminio	Per l'installazione del pavimento caldo è necessaria un'apparecchiatura aggiuntiva

Si acquistano pompe potenti per pompare il refrigerante, il cui volume aumenta in base al diametro dei tubi e alla lunghezza dei contorni.

Il tubo di alimentazione e il ritorno si trovano sotto il livello dei radiatori nei sistemi di cablaggio inferiori.

Questi tipi di schemi sono impiegati soprattutto nei sistemi a circolazione obbligatoria.

I vantaggi del cablaggio inferiore includono

• le tubazioni possono essere nascoste nel pavimento o nelle pareti;
• Non è necessario realizzare una colonna montante comune, il che consente di organizzare il riscaldamento del primo piano costruito, e il secondo e i successivi si attrezzano in base alle necessità;
• Installando i collettori, è possibile organizzare il "pavimento caldo" sistema.

Gli utenti elencano tra gli svantaggi le frequenti importazioni e i problemi degli installatori con la messa a punto e il bilanciamento iniziali.

Cablaggio verticale e orizzontale

Lo schema orizzontale e verticale si differenzia per la presenza della colonna montante principale.

Gli edifici a più piani sono l'applicazione principale per i tipi verticali. La specie orizzontale funziona bene con strutture di qualsiasi altezza, purché si tenga conto della struttura e si scelga la pompa per la potenza necessaria.

Negli impianti di riscaldamento, esistono diversi schemi di base per il cablaggio delle tubazioni che i progettisti e gli installatori possono individuare.

Circuito fatale La maggior parte delle abitazioni suburbane è dotata di case di campagna, dove il refrigerante si muove in direzione opposta, verso la casa. Le tubazioni di mandata e di uscita sono collegate a ciascun radiatore. la pompa è responsabile della circolazione. Il vantaggio principale del sistema è che tutti i radiatori raggiungono la stessa temperatura e i regolatori consentono di mantenere il microclima di ogni stanza al livello ideale.

• un gran numero di composti saldati e accoppiati;
• È necessario un calcolo idraulico professionale se ci sono più di 3 radiatori in un circuito;
• spesso si verifica il rumore del refrigerante in movimento.

È possibile nascondere le tubazioni sotto il pavimento o nel massetto utilizzando il circuito di Tichelman o lo schema con il movimento di passaggio del refrigerante nel cablaggio orizzontale inferiore. Gli installatori riferiscono che lo schema di passaggio necessita di poche regolazioni. L'anello di Tichelman richiede tubi di diametro maggiore, ma funziona perfettamente con un gran numero di radiatori.

Il cablaggio a radiazione viene installato utilizzando collettori che vengono posizionati su ogni piano della struttura.

È possibile installare il sistema "pavimento caldo e ogni radiatore viene alimentato in modo indipendente grazie a questo schema. Uno svantaggio significativo è l'elevata spesa per l'acquisto dei tubi.

Quale tipo di cablaggio scegliere

Le condizioni di funzionamento previste determinano lo schema costruttivo da utilizzare:

1. Negli edifici al di sopra dei 2 piani, viene montato un impianto di riscaldamento con le colonne montanti principali secondo uno schema verticale.
2. In aree con interruzioni frequenti o a lungo termine dell'elettricità, sono preferibili i sistemi gravitazionali con caldaie dipendenti dall'energia.
3. Per gli oggetti di grandi dimensioni, sono previsti sistemi a circolazione forzata, costruiti su un cablaggio di tipo orizzontale. Lo schema B più adatto è l'anello di tichelman.
4. Per ottenere prestazioni indipendenti, gli utenti inesperti scelgono un cablaggio a vicolo cieco con diverse spalle.
5. Quando si versano le tubature sul pavimento, è consigliabile soffermarsi sullo schema di irraggiamento con i collettori su ogni piano – in caso di rottura d'emergenza della tubatura, si può spegnere 1 radiatore, ritardando il costo dell'apertura dei pavimenti.
6. Le villette, i bagni e i ripostigli sono dotati di uno schema a terminazione zero.

È necessaria un'analisi caso per caso, che tenga conto dei vantaggi e degli svantaggi dei vari tipi di impianto di riscaldamento.

Calcolo idraulico di un impianto di riscaldamento a due tubi

L'obiettivo del calcolo idraulico è quello di scegliere una pompa di circolazione con una potenza sufficiente, se necessario, e di determinare il diametro minimo del tubo necessario in fase di progettazione.

Le seguenti fasi costituiscono l'intera sequenza:

1. Calcolo della capacità necessaria dei radiatori e costruzione di un circuito comune di equilibrio termico.
2. Determinazione della portata del refrigerante in ogni spalla del circuito.
3. Calcolo del diametro delle tubazioni.
4. Selezione delle prestazioni necessarie del prodotto.

Vi suggeriamo di rivolgervi a un'organizzazione specializzata, in modo che i calcoli precisi possano essere effettuati solo da esperti con una formazione in termotecnica.

La maggior parte dei padroni che desiderano dotare la loro piccola casa di un sistema di riscaldamento indipendente possono stimare solo il 10-15% della riserva in base a fattori come la potenza della caldaia, le prestazioni della pompa, il diametro dei tubi e la potenza della batteria.

Determinazione della potenza minima richiesta

È possibile utilizzare il calcolatore per determinare l'esatta potenza termica dei radiatori e, di conseguenza, della caldaia.

I materiali da costruzione standard e l'isolamento di alta qualità fanno sì che, al nord, 1.Sono necessari 5-2 kW di radiatori di capacità termica per ogni 10 m^, nella corsia centrale, 1-1.5 kW, e nel sud, 0.6-1 kW.

Dopo aver calcolato per ogni stanza, si posizionano tutti gli indicatori. Uno schema riceve l'applicazione dei dati per ulteriori calcoli.

La portata del refrigerante

Per ogni spalla del circuito viene calcolata la quantità di refrigerante necessaria per unità di tempo.

Per ottenere questo risultato si utilizza la formula G = 860*Q/Δt.

• G – la portata del refrigerante kg/h;
• Q – potenza termica dei radiatori nell'area calcolata (kW);
• Δt – la differenza di temperatura del refrigerante all'ingresso e all'uscita del radiatore, di solito 20 circa.

Per esempio, un ramo con 3 kW di radiatori complessivi e acqua come refrigerante richiederà 860 * 3/20 = 129 kg di consumo all'ora.

Il risultato viene spostato sui dati dell'acqua a 60 °C (il parametro più comune nelle singole abitazioni) per ulteriori calcoli.

Applicare la seguente formula: GV = G /3600ρ.

• GV – consumo di acqua misurato in l/s;
• ρ – densità dell'acqua a 60°C.

129/3600*0.983 = 0.035 l/s è il risultato.

Il valore risultante dal calcolo idraulico delle tubazioni deve poi essere collocato nelle tabelle; queste tabelle sono disponibili sui siti web dei produttori di tubi.

Per il nostro esempio sarà sufficiente un tubo con un diametro interno di almeno 16 mm.

Cruciale! Polipropilene – i diametri interni ed esterni dei tubi in acciaio sono segnati.

Ogni circuito viene sottoposto a calcoli indipendenti, che vengono poi riportati sul diagramma. Se si calcola il consumo delle aree, si ottiene un indicatore generale da considerare nella scelta della pompa di circolazione e delle colonne montanti.

In inverno, un sistema di riscaldamento a due tubi è un modo affidabile ed efficace per riscaldare la casa. Questo sistema garantisce una distribuzione uniforme e omogenea del calore in tutta la casa utilizzando due tubi distinti, uno per l'afflusso di acqua calda e l'altro per il deflusso di acqua più fredda verso la caldaia.

La capacità di un sistema a due tubi di mantenere una temperatura costante nei vari ambienti della casa è uno dei suoi numerosi vantaggi. È possibile un controllo più accurato della temperatura perché ogni radiatore ha i propri tubi di mandata e di ritorno, che consentono di regolare separatamente l'emissione di calore.

Il sistema a due tubi è anche ragionevolmente semplice da installare e mantenere. Con il giusto isolamento e la manutenzione ordinaria è possibile assicurarsi che il sistema di riscaldamento funzioni in modo efficace, mantenendo la casa confortevole e risparmiando sulle bollette energetiche.

In sintesi, un sistema di riscaldamento a due tubi fornisce un modo pratico per mantenere una casa calda e accogliente. È un'opzione fantastica per i proprietari di casa che desiderano migliorare l'isolamento e il riscaldamento delle loro abitazioni, grazie al suo design efficace e alla capacità di fornire un calore costante.