¿En qué casos se calcula el volumen de refrigerante?
El líquido en el circuito de agua del sistema de calefacción realiza la función más importante: es el portador de calor. Muchos elementos del sistema de calefacción se seleccionan en relación con el volumen de refrigerante a destilar. Por lo tanto, los cálculos preliminares permitirán completar el suministro de calor de la manera más eficiente. Es fácil calcular el volumen total del refrigerante, dado que la cantidad de líquido en los radiadores es del 10 al 12 por ciento de la cantidad total de líquido a destilar.
El cálculo del agua en el sistema de calefacción debe realizarse en los siguientes casos:
- antes de instalar la calefacción, determine la cantidad de refrigerante que será destilado por una caldera de cierta potencia;
- cuando se vierte un líquido anticongelante en el sistema, es necesario mantener una cierta proporción en relación con todo el líquido destilado;
- el tamaño del tanque de expansión depende de la cantidad de refrigerante;
- necesita conocer el volumen de agua requerido en el sistema de calefacción de casas rurales o privadas, donde el suministro de agua no está centralizado.
Además, para montar correctamente las baterías en la pared, debe conocer su peso. Por ejemplo, solo una sección de un radiador de hierro fundido, ya pesado, contiene 1,5 litros de líquido. Es decir, la batería de hierro fundido de siete secciones se vuelve diez kilogramos más pesada cuando se inicia el sistema.
Calculos generales
Es necesario determinar la capacidad de calefacción total para que la potencia de la caldera de calefacción sea suficiente para la calefacción de alta calidad de todas las habitaciones. Exceder el volumen permitido puede provocar un mayor desgaste del calentador, así como un consumo de energía significativo.
La cantidad requerida de refrigerante se calcula de acuerdo con la siguiente fórmula: Volumen total = V caldera + V radiadores + V tubos + V tanque de expansión
Caldera
El cálculo de la potencia de la unidad de calefacción le permite determinar el indicador de la capacidad de la caldera. Para ello, basta con tomar como base la relación en la que 1 kW de energía térmica es suficiente para calentar eficazmente 10 m2 de espacio habitable. Esta relación es válida en presencia de techos, cuya altura no supera los 3 metros.
Tan pronto como se conozca el indicador de potencia de la caldera, es suficiente encontrar una unidad adecuada en una tienda especializada. Cada fabricante indica la cantidad de equipo en los datos del pasaporte.
Por lo tanto, si se realiza el cálculo de potencia correcto, no surgirán problemas para determinar el volumen requerido.
Para determinar el volumen suficiente de agua en las tuberías, es necesario calcular la sección transversal de la tubería de acuerdo con la fórmula - S = π × R2, donde:
- S - sección transversal;
- π - constante constante igual a 3,14;
- R es el radio interior de las tuberías.
Habiendo calculado el valor del área de la sección transversal de las tuberías, es suficiente multiplicarlo por la longitud total de toda la tubería en el sistema de calefacción.
Tanque de expansión
Es posible determinar qué capacidad debe tener el tanque de expansión, teniendo datos sobre el coeficiente de expansión térmica del refrigerante. Para el agua, esta cifra es 0.034 cuando se calienta a 85 ° C.
Al realizar el cálculo, basta con utilizar la fórmula: V-tanque = (sistema V × K) / D, donde:
- V-tank: el volumen requerido del tanque de expansión;
- V-system: el volumen total de líquido en los elementos restantes del sistema de calefacción;
- K es el coeficiente de expansión;
- D - la eficiencia del tanque de expansión (indicado en la documentación técnica).
Actualmente, existe una amplia variedad de tipos individuales de radiadores para sistemas de calefacción. Aparte de las diferencias funcionales, todos tienen diferentes alturas.
Para calcular el volumen de fluido de trabajo en los radiadores, primero debe calcular su número. Luego multiplique esta cantidad por el volumen de una sección.
Puede averiguar el volumen de un radiador utilizando los datos de la hoja de datos técnicos del producto. En ausencia de dicha información, puede navegar de acuerdo con los parámetros promediados:
- hierro fundido - 1,5 litros por sección;
- bimetálico: 0,2-0,3 litros por sección;
- aluminio - 0,4 litros por sección.
El siguiente ejemplo le ayudará a comprender cómo calcular el valor correctamente. Digamos que hay 5 radiadores fabricados en aluminio. Cada elemento calefactor contiene 6 secciones. Hacemos un cálculo: 5 × 6 × 0,4 = 12 litros.
Como puede ver, el cálculo de la capacidad de calefacción se reduce al cálculo del valor total de los cuatro elementos anteriores.
No todo el mundo puede determinar la capacidad requerida del fluido de trabajo en el sistema con precisión matemática. Por lo tanto, al no querer realizar el cálculo, algunos usuarios actúan de la siguiente manera. Para empezar, el sistema se llena en aproximadamente un 90%, después de lo cual se verifica la operatividad. Luego se libera el aire acumulado y se continúa el llenado.
Durante el funcionamiento del sistema de calefacción, se produce una caída natural en el nivel del refrigerante como resultado de los procesos de convección. En este caso, hay una pérdida de potencia y rendimiento de la caldera. Esto implica la necesidad de un tanque de reserva con un fluido de trabajo, desde donde será posible controlar la pérdida de refrigerante y, si es necesario, reponerlo.
¿Qué situaciones se pueden evitar si el volumen de refrigerante se calcula correctamente?
Mucha gente hace la instalación del calor del sistema, confiando en los consejos de artesanos, amigos o en su propia intuición. La caldera se elige más potente, el número de secciones del radiador se incrementa "por si acaso". Y como resultado, se obtiene la imagen opuesta: en lugar del calor esperado, las baterías no se calientan de manera uniforme, la caldera "sacude" el combustible inactivo.
Las siguientes situaciones desagradables se pueden evitar si sabe cómo calcular la cantidad de agua en el sistema de calefacción:
- calentamiento desigual del circuito de agua en las habitaciones;
- aumento del consumo de combustible;
- situaciones de emergencia (roturas de conexiones, fugas en radiadores).
Todas estas "sorpresas" son bastante predecibles en caso de un cálculo incorrecto del volumen de refrigerante.
¡Atención! No se debe utilizar anticongelante para sistemas de calefacción que utilicen tuberías u otros elementos galvanizados.
El volumen de agua en el sistema de calefacción. Dependencia de la potencia de la caldera.
¿Cómo hacer coincidir la potencia de la caldera con la cantidad de agua (volumen) en el sistema de calefacción, o viceversa? ¿Existe una dependencia energética de los litros? Tales preguntas a menudo conciernen a los propietarios de sistemas de calefacción ... De hecho, ¿cuál debería ser la capacidad de la caldera, para un sistema con un volumen interno de 100 litros, por ejemplo?
¿No hay alguna trampa en este asunto, que apunta únicamente al hecho de que adquiriríamos equipos innecesarios que no necesitamos?
Consideremos cómo se relacionan la potencia de la caldera y la capacidad del sistema de calefacción, así como la cuestión más importante de seleccionar una bomba para una determinada potencia de caldera ...
¿De dónde viene la pregunta sobre la dependencia de la potencia del volumen?
¿Cómo vender un radiador extra? Al instalarlo en el sistema, el consumidor no obtendrá nada especial y no perderá nada excepto dinero. Pero el vendedor obtendrá beneficios tangibles adicionales.
Existe una conveniencia para aumentar las ventas, pero que no tiene sentido técnico, la cuestión de ajustar el volumen del sistema de calefacción a la potencia de la caldera.Por ejemplo, si hay una caldera de 20 kW, entonces debe comprar un par de radiadores más para que el volumen del sistema alcance los 100 (200, 300) litros, de lo contrario, la caldera no podrá funcionar a plena capacidad. El cliente no tiene más remedio que hacerse con un monedero y empezar a contar adicionalmente en verde (amarillo, azul ...).
Cuánta agua se necesita para la potencia de la caldera
El problema del volumen de agua dentro del sistema de calefacción es muy popular, ya que es calentado por equipos de construcción y vendedores. Aumentar el número de equipos por cualquier motivo es un pasatiempo favorito de los instaladores.
Pero técnicamente, la elección de la potencia de la caldera no depende de ninguna manera del volumen de agua en el sistema de calefacción, por lo tanto, la cuestión de seleccionar volúmenes de potencia, o viceversa: elegir una caldera para litros de agua, no tiene un significado práctico. .
La caldera dará toda su potencia tanto para 100 litros de agua como para 1000 litros. La única diferencia estará en los tiempos de calentamiento y enfriamiento. El sistema pequeño se calentará en 10 minutos y se enfriará durante 10 minutos, luego la automatización volverá a encender la caldera ... El grande se calentará durante 100 minutos y luego se enfriará durante mucho tiempo ...
Sistemas de bajo nivel de agua: ¿cuáles son las ventajas?
Recientemente, ha habido una tendencia a reducir el volumen interno de los sistemas de calefacción con el fin de reducir su inercia térmica, para un calentamiento y enfriamiento más rápidos.
Menos agua es más flexible y responde a los cambios de temperatura dentro del edificio. La caldera calentará el sistema de baja capacidad más rápido y comenzará a emitir calor más rápido cuando sea necesario. Después de calentar la habitación, habrá menos exceso de calor en los radiadores, el sistema se enfriará más rápido. Hay un pequeño ahorro en esto.
Qué se puede sacar de la documentación
Las fichas técnicas de los dispositivos, si las hay, le ayudarán a averiguar cuánta agua circulará en la batería de calefacción y la caldera durante el funcionamiento del sistema de suministro de calor.
Si necesita elegir un radiador por el volumen de refrigerante, puede comparar diferentes opciones:
- aluminio y bimetálico con una altura de 300 y 500 mm, respectivamente, acomodan 0,3 y 0,39 l / m;
- Hierro fundido MS-140 con una altura de 300 y 500 mm. contiene respectivamente 3 y 4 l / m;
- un radiador de hierro fundido importado con una altura de 300 y 500 mm incluirá 0,5 y 0,6 l / m.
Así, el volumen de un radiador bimetálico es el mismo que el de uno de aluminio.
Otra "hoja de trucos" ayudará con la selección de radiadores de hierro fundido de diferentes modelos (se indica la cantidad de refrigerante por sección):
- MS 140 - 1,11-1,45 l
- Copa del Mundo 1 - 0,66-0,9 l s;
- Copa del Mundo 2 - 0,7-0,95 l;
- Copa del Mundo 3: 0,155-0,246 litros;
Para las tuberías, los cálculos son los siguientes.
Según el diámetro interno de las tuberías, en la documentación puede averiguar la cantidad de líquido que contienen por metro lineal:
- 13,2 mm - 0,137 L;
- 16,4 mm - 0,216 L;
- 21,2 mm - 0,353 L;
- 26,6 mm - 0,556 l;
- 42 mm - 0,139 l;
- 50 mm - 0,876 l.
Los cálculos son sencillos. Así, por ejemplo, caben 4,4 litros de agua en una tubería de 5 metros con un diámetro interior de 50 mm: 5x0,876 = 4,4
¡Atención! Si compara cuántos litros de agua hay en los radiadores de calefacción de diferentes modelos, puede elegir la opción adecuada correspondiente a la potencia de la caldera.
Cómo calcular usted mismo la cantidad de refrigerante en los radiadores
A veces tiene que lidiar con la situación de que es imposible determinar la pertenencia de los radiadores a un modelo determinado. Es posible que se pierdan los documentos del radiador, el nombre del modelo no está visible. Existe una forma sencilla de saber cuántos litros hay en un radiador de calefacción sin recurrir a documentación o tablas de Internet.
Proceder de la siguiente:
- cierre un lado del radiador con un tapón;
- vierta el líquido en la parte superior;
- vierta el líquido en un recipiente medidor.
¡Atención! Hay dos opciones para calcular el volumen de agua en un radiador de calefacción: anote inmediatamente la cantidad de líquido vertido o después de drenarlo.
De una forma tan sencilla, se puede calcular la cantidad de líquido que entra en un radiador de cualquier complejidad o modelo.
Fórmulas para calcular el volumen de agua en una tubería.
A veces es muy importante calcular con precisión el volumen de agua que pasa por la tubería. Por ejemplo, cuando necesite diseñar un nuevo sistema de calefacción. De ahí surge la pregunta: ¿cómo calcular el volumen de la tubería? Este indicador ayuda a elegir el equipo adecuado, por ejemplo, el tamaño del tanque de expansión. Además, este indicador es muy importante cuando se usa anticongelante. Por lo general, se vende en varias formas:
El primer tipo puede soportar temperaturas de 65 grados. El segundo ya se congelará a -30 grados. Para comprar la cantidad correcta de anticongelante, necesita conocer el volumen de refrigerante. En otras palabras, si el volumen de líquido es de 70 litros, se pueden comprar 35 litros de líquido sin diluir. Basta con diluirlos, observando la proporción de 50-50, y obtendrás los mismos 70 litros.
La etapa crítica: calcular la capacidad del tanque de expansión
Para tener una idea clara del desplazamiento de todo el sistema de calor, necesita saber cuánta agua se coloca en el intercambiador de calor de la caldera.
Puedes tomar el promedio. Entonces, en promedio, una caldera de calefacción montada en la pared contiene 3-6 litros de agua, una caldera de piso o de parapeto: 10-30 litros.
Ahora puede calcular la capacidad del tanque de expansión, que realiza una función importante. Compensa el exceso de presión que se produce cuando el portador de calor se expande durante el calentamiento.
Dependiendo del tipo de sistema de calefacción, los tanques son:
- cerrado;
- abierto.
Para habitaciones pequeñas, el tipo abierto es adecuado, pero en cabañas grandes de dos pisos, cada vez se instalan más juntas de expansión cerradas (membrana).
Si la capacidad del tanque es menor que la requerida, la válvula liberará presión con demasiada frecuencia. En este caso, hay que cambiarlo o poner un tanque adicional en paralelo.
Para la fórmula para calcular la capacidad del tanque de expansión, se necesitan los siguientes indicadores:
- V (c) es el volumen de refrigerante en el sistema;
- K es el coeficiente de expansión del agua (se toma un valor de 1.04, en términos de expansión del agua al 4%);
- D es la eficiencia de expansión del depósito, que se calcula mediante la fórmula: (Pmax - Pb) / (Pmax + 1) = D, donde Pmax es la presión máxima permitida en el sistema y Pb es la presión de prebombeo de la cámara de aire de la junta de expansión (los parámetros se especifican en la documentación del depósito);
- V (b) - capacidad del tanque de expansión.
Entonces, (V (c) x K) / D = V (b)
Resultados
Si tiene en cuenta el volumen requerido de refrigerante al instalar el sistema de calefacción, puede olvidarse de las tuberías frías y los radiadores. Los cálculos se realizan tanto de forma empírica como mediante tablas e indicadores que se dan en la documentación de los elementos estructurales del sistema.
Los volúmenes de refrigerante serán necesarios para reparaciones programadas o de emergencia.
El refrigerante en el sistema de calefacción no es solo agua del grifo, que se bombea al interior debido a su presión. Por ejemplo, en los asentamientos suburbanos, el agua a menudo se vierte en la calefacción con baldes, sacándola de un pozo o de un depósito cercano. O incluso use líquidos que no congelen. La segunda opción se usa con poca frecuencia solo debido al alto costo del material, pero aquellos que planean vivir en una casa de campo o una casa de campo solo los fines de semana y días festivos usan líquidos que no se congelan para no drenar el refrigerante de la calefacción. sistema cada vez. Por lo tanto, calcular el volumen del refrigerante es un indicador importante, que incluye el volumen del radiador de calefacción, el volumen de las tuberías y la caldera de calefacción.
