Hoy en día, el sistema de calefacción más famoso para una casa privada es la calefacción independiente mediante una caldera para calentar agua. Las estufas de gasóleo, las chimeneas eléctricas, los calefactores de ventilador y los calentadores de infrarrojos se utilizan habitualmente como calefacción complementaria.
El sistema de calefacción de una casa privada se basa en elementos tales como dispositivos de calefacción (radiadores, baterías), una tubería principal y un dispositivo de control de apagado. Todos los elementos del sistema son necesarios para proporcionar energía térmica a las instalaciones de una casa privada, que ingresa a los dispositivos de calefacción desde el generador de calor. La vida útil y el rendimiento de un sistema de calefacción basado en una caldera de calentamiento de agua dependen directamente de una instalación de alta calidad y un uso cuidadoso. Pero hay un factor que juega un papel igualmente importante: el cálculo hábil del sistema de calefacción.
Cálculo de calefacción de una casa de campo.
Consideremos una de las fórmulas más simples para calcular un sistema de calentamiento de agua para una casa privada. Para facilitar la comprensión, se tendrán en cuenta los tipos de locales estándar. Los cálculos del ejemplo se basan en una caldera de calefacción de circuito único, ya que es el tipo más común de generador de calor en el sistema de calefacción de una zona suburbana.
Como ejemplo, tomamos una casa de dos pisos, en el segundo piso hay 3 dormitorios y 1 baño. En la planta baja hay salón, pasillo, segundo aseo, cocina y baño. Para calcular el volumen de las habitaciones se utiliza la siguiente fórmula: el área de la habitación multiplicada por su altura es igual al volumen de la habitación. La calculadora de cálculo se ve así:
- dormitorio nº 1: 8 m 2 × 2,5 m = 20 m 3;
- dormitorio nº 2: 12 m 2 × 2,5 m = 30 m 3;
- dormitorio nº 3: 15 m 2 × 2,5 m = 37,5 m 3;
- baño nº 1: 4 m 2 × 2,5 m = 10 m 3;
- salón: 20 m 2 × 3 m = 60 m 3;
- corredor: 6 m 2 × 3 m = 18 m 3;
- baño nº 2: 4 m 2 × 3 m = 12 m 3;
- cocina: 12 m 2 × 3 m = 36 m 3;
- baño: 6 m 2 × 3 m = 18 m 3.
Después de calcular el volumen de todas las habitaciones, es necesario resumir los resultados obtenidos. Como resultado, el volumen total de la casa fue de 241,5 m3 (redondeado a 242 m3). Los cálculos deben tener en cuenta las habitaciones que pueden no tener dispositivos de calefacción (pasillo). Normalmente, la energía térmica de una casa se escapa de las instalaciones y calienta pasivamente zonas donde no hay instalados dispositivos de calefacción.
Elementos básicos de los sistemas de calefacción. Haga clic en la foto para ampliar.
El siguiente paso es calcular la potencia de la caldera para calentar agua, que se basa en la cantidad requerida de energía térmica por m3. El indicador varía en cada zona climática, centrándose en la temperatura exterior mínima en invierno. Para el cálculo se toma un indicador arbitrario de la región propuesta del país, que es 50 W/m3. La fórmula de cálculo es la siguiente: 50 W × 242 m 3 = 12100 W.
Para simplificar los cálculos, existen programas especiales. Haga clic en la foto para ampliar.
El indicador resultante deberá elevarse a un coeficiente igual a 1,2. Esto agregará un 20% de energía de reserva a la caldera, lo que asegurará su funcionamiento en modo ahorro sin sobrecargas especiales. Como resultado, obtuvimos una potencia de caldera de 14,6 kW. Es bastante fácil encontrar un sistema de calentamiento de agua con tal potencia, ya que una caldera estándar de circuito único tiene una potencia de 10 a 15 kW.
Cálculo de dispositivos de calefacción.
Los cálculos se basan en baterías de aluminio estándar. Cada sección de la batería produce 150 W de energía térmica a una temperatura del agua de 70°C.
Después de calcular la energía térmica requerida para una habitación separada, debe dividirla entre 150. La calculadora de calefacción por radiadores se ve así:
- dormitorio nº 1: 20 m 3 × 50 W × 1,2 = 1200 W (radiador con 8 secciones);
- dormitorio nº 2: 30 m 3 × 50 W × 1,2 = 1800 W (radiador con 12 secciones);
- dormitorio nº 3: 37,5 m 3 × 50 W × 1,2 = 2250 W (radiador con 15 secciones);
- inodoro nº 1: 10 m 3 × 50 W × 1,2 = 600 W (radiador de 4 secciones);
- salón: 60 m 3 × 50 W × 1,2 = 3600 W (radiador con 24 secciones);
- pasillo: 18 m 3 × 50 W × 1,2 = 1080 W (redondeado a 1200 W, se necesitará un radiador de 8 secciones);
- inodoro nº 2: 12 m 3 × 50 W × 1,2 = 720 W (redondeado a 750 W, se necesitará un radiador de 5 secciones);
- cocina: 36 m 3 × 50 W × 1,2 = 2160 W (redondeado a 2250 W, se necesitará un radiador de 15 secciones);
- baño: 18 m 3 × 55 W × 1,2 = 1188 W (redondeado a 1200 W, se necesitará un radiador de 8 secciones).
El baño necesita una mejor calefacción, por eso el valor medio se incrementa a 55 W.
Fórmula para calcular las secciones de la batería de calefacción. Haga clic en la foto para ampliar.
En habitaciones grandes es necesario instalar varios radiadores con el número total de secciones requeridas. Por ejemplo, en el dormitorio número 2 se pueden instalar 3 radiadores de 5 secciones cada uno.
La calculadora muestra que la potencia total de los radiadores fue de 14,8 kW. Esto significa que una caldera para calentar agua con una capacidad de 15 kW podrá proporcionar energía térmica a los dispositivos de calefacción.
Selección de tuberías para la tubería de calefacción.
El suministro principal suministra refrigerante a todos los dispositivos de calefacción de la casa. El mercado moderno ofrece la posibilidad de elegir entre tres tipos de tuberías adecuadas para la tubería principal:
- plástico;
- cobre;
- metal.
Los más utilizados son los tubos de plástico. Haga clic en la foto para ampliar.
El tipo más común son los tubos de plástico. Son un desagüe de aluminio recubierto de plástico. Esto proporciona a las tuberías una resistencia especial, ya que no se oxidan por dentro ni se dañan por fuera. Además, su refuerzo reduce el coeficiente de dilatación lineal. No acumulan electricidad estática y no requieren mucha experiencia para instalarlos.
Las tuberías principales de metal tienen muchas desventajas. Son bastante grandes y su instalación requiere experiencia con una máquina de soldar. Además, estas tuberías se oxidan con el tiempo.
Las tuberías principales de cobre son la mejor opción, pero también es difícil trabajar con ellas. Además de las dificultades de instalación, tienen precios elevados. Si calcular el coste de la calefacción se ajusta fácilmente a su presupuesto, elija esta opción. En ausencia de los recursos materiales necesarios, las tuberías de plástico serán la mejor opción.
¿Cómo se instala un sistema de calefacción?
Primero necesitas equipar los dispositivos de calefacción. Como regla general, los radiadores se montan debajo de las ventanas, ya que el aire caliente impide que entre aire frío por las ventanas. La instalación de dispositivos de calefacción se realiza mediante un taladro percutor y un nivel. No se requiere equipo especial.
Al instalar dispositivos de calefacción, será necesario mantener una altura uniforme para colocar los radiadores, de lo contrario el agua no podrá llegar a áreas más altas y se interrumpirá la circulación.
Soldadura de tuberías de plástico. Haga clic en la foto para ampliar.
Después de instalar dispositivos de calefacción, es necesario tenderles tuberías. Para instalarlos necesitarás herramientas como tijeras de construcción, un soldador y una cinta métrica. Antes de comenzar la instalación, debe medir la longitud total de las tuberías que se van a colocar y calcular la presencia de todos los tapones, curvas y tees. Las tuberías de plástico suelen tener muescas con líneas auxiliares, lo que ayuda a realizar la instalación de forma correcta y precisa.
Es importante saber: al conectar tuberías con un soldador, no las separe después de una soldadura fallida, de lo contrario puede ocurrir una fuga. Debe trabajar con un soldador con cuidado, habiendo practicado previamente en trozos de tubería que ya no serán necesarios durante la instalación.
Dispositivos adicionales
Si nos basamos en las estadísticas, un sistema de calefacción con circulación pasiva puede calentar eficazmente una superficie de una habitación que no exceda los 110 m2. Para habitaciones grandes, será necesario equipar la caldera de calentamiento de agua con una bomba especial que permita ajustar la circulación del refrigerante. Algunos fabricantes producen generadores de calor que ya están equipados con una bomba.
Siguiendo las recomendaciones anteriores, podrá realizar un cálculo individual del sistema de calefacción de una cabaña privada, así como calcular el costo del equipo propuesto. La instalación de un sistema de calentamiento de agua no requiere mucha mano de obra (2-3 personas) ni habilidades especiales de instalación.
El sistema de calefacción de las casas privadas se puede comparar con el sistema circulatorio humano, donde la caldera es el corazón y las arterias y los vasos son las tuberías. El cálculo correcto del sistema de calefacción de una casa privada es garantía de calefacción, comodidad y confort de alta calidad en las habitaciones, que tienen un efecto beneficioso en la vida de cualquier persona.
Una vez más, llamamos su atención sobre el cálculo correcto de la calefacción de una casa particular. Este proceso debe realizarse de forma responsable, ya que si se cometen errores, de ellos dependerá la funcionalidad y calidad de la calefacción. Además, los costos de capital para operación e instalación dependen en gran medida de los parámetros obtenidos en los cálculos.
En la mayoría de los casos, para casas privadas, se elige agua corriente como refrigerante y los sistemas en sí pueden ser abiertos o cerrados. La durabilidad y la calidad del funcionamiento de la calefacción dependen de los cálculos correctos y la selección del equipo. Consideraremos la mayoría de los parámetros necesarios en este artículo.
Tipo de caldera y su papel en los cálculos de calefacción.
Es difícil imaginar el cálculo correcto de un sistema de calefacción para una vivienda privada sin elegir el tipo de fuente de calor. Esta cuestión debe decidirse en función de qué recurso energético está disponible en la región de instalación y cuál es la mejor opción en términos de precio.
Las calderas que funcionan con electricidad, diésel, carbón y gas natural tienen una gran demanda. La última opción es la más preferible desde el punto de vista financiero, pero, lamentablemente, no siempre es posible debido a la falta de conexión a una tubería de gas.
- Calderas eléctricas. Este tipo de equipo no es muy popular en nuestro país, porque la energía eléctrica cuesta mucho. Además, para el funcionamiento de alta calidad de una caldera eléctrica, es necesario equipar un sistema de suministro de energía estable y confiable;
- Fuentes de calor de combustibles sólidos. Nuestro mercado interno es rico en dispositivos con carga automática y manual de materiales inflamables. Las unidades con carga automática son más caras porque la duración de su batería es mucho mayor y son más prácticas de usar;
- Calderas de gas. Estos dispositivos se distinguen por su alta eficiencia, alto grado de automatización y seguridad. Esta opción es prioritaria si la casa está conectada a redes de distribución de gas. Este tipo de equipo tiene pequeñas dimensiones con alto rendimiento.
Cabe señalar que el precio del gas no hace más que crecer cada año, por lo que conviene pensar en la automatización y los sistemas de ahorro energético. Pero, a pesar del elevado precio del combustible, estas calderas son las más demandadas;
- Unidades de combustible líquido. Dichos equipos funcionan con aceite usado o combustible diesel y tienen un alto nivel de rendimiento, practicidad y disponibilidad del combustible en sí. Estas fuentes de calor se pueden instalar en casas de campo o cabañas, pero hay que recordar que requerirán la construcción adicional de un tanque de combustible.
Consejo. Si tiene dudas o problemas al calcular con sus propias manos, le recomendamos que busque ayuda de profesionales. Esto le ahorrará tiempo por una pequeña tarifa.
Algunos matices sobre las fuentes de calor.
Si su edificio no tiene acceso a gas, entonces sólo tiene tres opciones:
- Caldera de combustible líquido;
- Fuente de calor sobre carbón;
- Generador eléctrico.
Las dos primeras son opciones más preferibles. La fuente de calor de combustible líquido tiene una gran ventaja. Puede cambiar quemadores a gas y funcionar con gas natural. La elección de quemadores es bastante amplia y puedes elegir el que necesites para cualquier modelo de caldera.
Un gran inconveniente de las calderas de combustible sólido es la falta de mecanismos de alta calidad para implementar la automatización. Por lo tanto, debe estar preparado para el hecho de que tendrá que cargar combustible en la cámara de combustión cada 5 a 6 horas. Existen mecanismos que cargan combustible de forma independiente en la cámara de combustión desde el búnker. En este caso, la intervención humana no es necesaria durante más de un día, pero en el futuro tendrás que reponer el búnker tú mismo.
En el mercado se pueden encontrar calderas de combustible sólido que pueden equiparse con elementos calefactores, es decir, reconvertibles en eléctricas. Este tipo de equipo es más preferible debido a la capacidad de funcionar con combustible de reserva.
Las calderas eléctricas tienen ventajas y desventajas; puede leer más sobre dichos equipos en un artículo especializado en nuestro sitio web.
Cálculo de características
Después de elegir un generador de calor, puede comenzar a calcular su potencia y las características del sistema.
Una vez seleccionado el tipo de fuente de calor, se puede comenzar a seleccionar su potencia y características generales de calefacción. Cabe señalar que se realiza mediante un método (fórmula) muy sencillo.
Para realizar cálculos preliminares, bastará con multiplicar el área de la habitación por la potencia climática. El resultado obtenido durante la multiplicación se divide por 10.
Esta es la fórmula más primitiva con la que se pueden realizar cálculos bastante precisos en presencia de una pequeña cantidad de parámetros conocidos.
- Zona de habitaciones. A primera vista puede parecer que este parámetro es el más elemental para los cálculos, pero esto no es del todo cierto. Normalmente, se selecciona el área de todas las habitaciones a las que se destina la calefacción. Esto puede ser un gran error, porque se calentarán todas las habitaciones de la casa que tengan al menos una pared que dé a la calle.
En la mayoría de los casos, el cálculo térmico del sistema de calefacción se realiza teniendo en cuenta únicamente las habitaciones con paredes exteriores. Se toma una pequeña reserva de energía de la fuente de calor y otros elementos, que proporcionarán calor a la casa incluso en el invierno más duro;
- Poder climático. Al calcular el sistema de calefacción, es imposible prescindir de este parámetro. El parámetro se toma en función de las regiones en las que se encuentra la casa. Por ejemplo, para las regiones centrales este coeficiente es de 1,3 a 1,6 kW, para las regiones del sur es de 0,8 a 0,95 kW y para las regiones del norte es incluso mayor: 1,6 a 2,2 kW.
Un ejemplo de cálculo de la potencia de un generador de calor para una casa en la parte central de Rusia con un área de ciento treinta metros cuadrados:
Nk=130*1,2/10=15,6 (16) kilovatios
Consejo. Para la instalación, es necesario elegir calderas con reserva de marcha. Los expertos explican esto por la posibilidad de aumentar la superficie y el número de consumidores, así como la calidad del suministro de calor en los duros inviernos.
Cómo calcular correctamente el número de secciones de la batería.
Los cálculos de calefacción incluyen cálculos obligatorios del número de secciones de la batería. Esto se puede hacer gracias a la existencia de una fórmula sencilla: el área de las habitaciones en las que se instalarán los radiadores se debe multiplicar por cien y dividir por la potencia de un radiador.
- Zona de habitaciones. Básicamente, todos los dispositivos de calefacción están diseñados para calentar solo una habitación y, por lo tanto, no se requiere el área total del edificio. Puede haber una excepción cuando al lado de la habitación que se va a calentar haya otra habitación sin calefacción;
- numero 100, que aparece en la fórmula para calcular el número de secciones de batería de un sistema de calefacción, no está tomado “de la cabeza”. De acuerdo con los requisitos de SNiP, se requieren alrededor de cien vatios de potencia por metro cuadrado de sala de estar. Esta carga es suficiente para crear la temperatura requerida;
- si hablamos de potencia de una sección de la batería de calefacción, entonces es puramente individual y depende únicamente de los materiales de los radiadores. Si se desconocen los parámetros del radiador de calefacción y es imposible averiguarlos, entonces se puede considerar igual a 200 W, ya que esta cifra corresponde a la potencia promedio de una sección de un dispositivo de calefacción moderno.
Una vez recibidos todos estos datos, puede proceder a calcular las propias baterías de calefacción. Si tomamos como base una habitación con unas dimensiones de unos treinta metros cuadrados y una potencia de una sección de ciento ochenta vatios, entonces el número de secciones de la batería se puede determinar de la siguiente manera:
n=30*100|180=16,7=17
Consejo. Al igual que al seleccionar una fuente de calor, es necesario seleccionar el número de secciones con un pequeño margen, este paso le permite proporcionar una pequeña reserva de energía;
No se puede decir que para habitaciones que se encuentran en las esquinas o extremos de los edificios, el resultado que obtengamos deba multiplicarse por un factor de 1,2. Esto le permite obtener valores óptimos y obtener el número exacto de secciones para dispositivos de calefacción.
Materiales del radiador: muchos modelos.
El precio, el diseño y las características de funcionamiento de cualquier sistema de calefacción dependen en gran medida de los materiales con los que están fabricadas las baterías. Recomendamos evitar los radiadores de acero de inmediato. Aunque son asequibles, tienen poca potencia. Son menos de cien vatios.
Los dispositivos de calefacción hechos de hierro fundido son más fiables y además tienen un aspecto bonito (puede comprobarlo usted mismo gracias a las fotos y vídeos de la galería de nuestro sitio web). Pero, a pesar de las ventajas, su potencia no es mucho mayor que la de los de acero: unos 120 W. Pero incluso estos indicadores no son críticos, siempre que las pérdidas de calor no sean excesivas.
Conclusión
Si hablamos de calefacción eficiente y de alta calidad, que puede proporcionar calor ininterrumpido a cualquier casa privada o centro comercial, entonces es mejor no ahorrar dinero en la compra de radiadores. Compra baterías anodizadas o, mejor aún, de vacío.
Los dispositivos anodizados están perfectamente protegidos contra la corrosión, por lo que tienen una larga vida útil, al menos treinta años. Las instrucciones para dicho equipo garantizan que la capacidad de transferencia de calor del elemento sea de al menos 220 W.
¡Los radiadores de calefacción por vacío son la última palabra en tecnología de calefacción! Son las más económicas de todos los tipos de baterías existentes. Son universales a la hora de elegir un lugar de instalación y se pueden instalar tanto en locales residenciales como comerciales.
Las baterías hechas de metales no ferrosos también se consideran económicas y de alta calidad. En el mercado existe una gran selección de dispositivos de aluminio y cobre de diversas capacidades y tamaños. Para crear un diseño específico, se fabrican baterías verticales que pueden encajar bien en espacios limitados.
Gracias a este artículo, ya has aprendido a calcular la calefacción en una casa particular y estás convencido de que no hay nada complicado en el proceso de estos cálculos. Todos los ejemplos de este artículo requieren una cantidad mínima de parámetros y le permiten realizar cálculos de forma rápida y precisa.
Aplicando las cifras obtenidas en la práctica, es posible construir un sistema de calefacción bueno y funcional, tanto para edificios públicos (supermercados, instituciones educativas) como para edificios residenciales (apartamentos, casas particulares, cabañas).
El sistema de calentamiento de agua se ha vuelto cada vez más popular como método principal para calentar una casa privada. El calentamiento de agua se puede complementar con dispositivos como calentadores eléctricos. Algunos dispositivos y sistemas de calefacción aparecieron en el mercado nacional recientemente, pero ya han logrado ganar popularidad. Entre ellos se incluyen calefactores por infrarrojos, radiadores de gasóleo, sistemas de calefacción por suelo radiante y otros. Para la calefacción local, a menudo se utiliza un dispositivo como una chimenea.
Sin embargo, últimamente las chimeneas desempeñan más una función decorativa que de calefacción. Su durabilidad y eficiencia durante el funcionamiento dependen de qué tan correctamente se realizó el diseño y cálculo de la calefacción de una casa privada, así como de la instalación de un sistema de calentamiento de agua. Durante el funcionamiento de dicho sistema de calefacción, es necesario cumplir con ciertas reglas para que funcione de la manera más eficiente y eficiente posible.
El sistema de calefacción de una casa particular no se compone únicamente de componentes como una caldera o radiadores. Un sistema de calefacción de tipo agua también incluye los siguientes elementos:
- Zapatillas;
- Medios de automatización;
- Tubería;
- refrigerante;
- Dispositivos de ajuste.
Para calcular la calefacción de una casa privada, debe guiarse por parámetros como la potencia de la caldera de calefacción. Para cada habitación de la casa, también es necesario calcular la potencia de los radiadores de calefacción.
Selección de caldera
La caldera puede ser de varios tipos:
- Caldera de combustible líquido;
- Caldera de gas;
- Caldera de combustible sólido;
- Caldera combinada.
La elección de la caldera que se utilizará para calentar un edificio residencial debe depender de qué tipo de combustible sea el más accesible y económico.
Además de los gastos de combustible, será necesario realizar una inspección preventiva de la caldera al menos una vez al año. Lo mejor es llamar a un especialista para estos fines. También deberá realizar una limpieza preventiva de los filtros. Las calderas que funcionan con gas se consideran las más fáciles de operar. También son bastante económicos de mantener y reparar. Una caldera de gas es adecuada sólo en aquellas casas que tienen acceso a una tubería de gas.
El gas es un tipo de combustible que no requiere transporte individual ni espacio de almacenamiento. Además de esta ventaja, muchas calderas de gas modernas cuentan con un índice de eficiencia bastante alto.
Las calderas de esta clase se distinguen por un alto grado de seguridad. Las calderas modernas están diseñadas de tal manera que no requieren una sala de calderas especial. Las calderas modernas se caracterizan por una apariencia hermosa y pueden integrarse con éxito en el interior de cualquier cocina.
Hoy en día, las calderas semiautomáticas que funcionan con combustible sólido son especialmente populares. Es cierto que estas calderas tienen un inconveniente: necesitan cargar combustible una vez al día. Muchos fabricantes producen calderas totalmente automatizadas. En tales calderas, el combustible sólido se carga de forma autónoma.
También puedes calcular el sistema de calefacción de una casa particular en el caso de una caldera que funciona con electricidad.
Sin embargo, estas calderas son un poco más problemáticas. Aparte del problema principal, que es que la electricidad ahora es bastante cara, también pueden reiniciar la red. En las aldeas pequeñas, por casa se asigna una media de hasta 3 kW por hora, pero esto no es suficiente para una caldera, y hay que tener en cuenta que la red se cargará no solo con el funcionamiento de la caldera.
Para organizar el sistema de calefacción de una casa privada, puede instalar una caldera de combustible líquido. La desventaja de estas calderas es que pueden generar críticas desde el punto de vista medioambiental y de seguridad.
Cálculo de potencia de caldera.
Antes de calcular la calefacción de la casa, es necesario hacerlo calculando la potencia de la caldera. La eficiencia de todo el sistema de calefacción dependerá principalmente de la potencia de la caldera. Lo principal en este asunto es no exagerar, ya que una caldera demasiado potente consumirá más combustible del necesario. Y si la caldera es demasiado débil, no será posible calentar la casa adecuadamente, y esto afectará negativamente el confort en la casa. Por eso es importante calcular el sistema de calefacción de una casa de campo. Puede seleccionar una caldera de la potencia requerida si calcula simultáneamente la pérdida de calor específica del edificio durante todo el período de calefacción. Cálculo de la calefacción del hogar: la pérdida de calor específica se puede realizar mediante el siguiente método:
q casa =Q año /F h
Qaño es el consumo de energía térmica durante todo el período de calefacción;
Fh – área de la casa que se calienta;
Para calcular la calefacción de una casa de campo, el consumo de energía que se destinará a calentar una casa privada, debe utilizar la siguiente fórmula y una herramienta como una calculadora:
Q año =β h *)