Esquema da casa de caldeiras de uma casa particular: princípio de automação e disposição dos equipamentos

Na ausência de aquecimento centralizado, a responsabilidade pelo aquecimento da residência recai sobre as caldeiras. Para instalar esse equipamento, é necessário preparar um cômodo separado, cumprindo os requisitos e normas de segurança.

Concorda, à primeira vista a tarefa parece complicada. No entanto, não é assim. Conhecendo os fundamentos dos cálculos, as regras e princípios de projeto, será possível planejar o ambiente por conta própria. O esquema típico da sala de caldeiras de uma casa particular é desenvolvido levando em consideração o tipo específico da caldeira e a lista de equipamentos adicionais do sistema de aquecimento.

Ajudaremos a entender a questão, descreveremos as características de diferentes caldeiras, indicaremos os requisitos e regras para sua instalação. Vídeos temáticos demonstram claramente exemplos de organização de espaços para instalação e conexão de caldeiras.

Tipos de caldeiras para o setor particular

Os requisitos para caldeiras estão estabelecidos no SNiP com a designação nomenclatural II-35-76.

Dependendo do local onde está o cômodo com o equipamento de aquecimento instalado, as caldeiras podem ser classificadas em um dos seguintes tipos:

• embutidas;
• independentes;
• anexadas.

As dimensões do cômodo destinado à caldeira são escolhidas com base no tipo de combustível, tipo de construção da caldeira.

Quando a instalação de um cômodo especial para a caldeira é difícil, há outra opção — a mini-caldeira.

Ela está colocada em um contêiner montado com estruturas metálicas, que pode ser colocado no quintal da casa. Basta conectar a mini-caldeira às utilidades.

A popularidade não muito grande de tais módulos é explicada pelo seu custo bastante alto. Se houver a perspectiva de reservar um espaço para a caldeira no porão, é possível comprar o equipamento separadamente. Assim, o sistema de aquecimento sairá muito mais barato.

A mini-caldeira no quintal ao lado da mansão elimina a necessidade de trabalhos de projeto, construção e organização de um cômodo separado, além da instalação de ventilação. No contêiner já existe tudo o que é necessário para o funcionamento eficiente do sistema de aquecimento.

Projeto da caldeira doméstica

Uma parte significativa do orçamento familiar é gasta no aquecimento da casa. Por isso, na fase de projeto do sistema, deve-se buscar sua máxima otimização realizando um cálculo preciso do esquema da caldeira para a residência suburbana.

Será necessário calcular todas as opções de localização do equipamento, incluindo a caldeira, tanque de expansão, radiadores, bem como considerar as particularidades da tubulação e circulação.

Ao projetar a caldeira, é necessário partir dos requisitos dos documentos normativos. No cômodo onde a caldeira está instalada, frequentemente é montado um aquecimento adicional, pois o calor gerado pelo próprio aparelho pode ser insuficiente (+).

Em um esquema de princípio da caldeira bem elaborado, todos os elementos e a tubulação que os conecta devem ser refletidos.

O desenho padrão inclui: caldeiras, bombas — de reposição, de rede, de circulação, de recirculação, tanques — de condensação e de acumulação, trocadores de calor, ventiladores, dispositivos de alimentação e queima de combustível, painéis de controle, painéis térmicos, desaerador de água.

Possíveis variantes de esquemas

Ao elaborar um esquema típico de caldeira, pode-se tomar como base uma das duas variantes de redes térmicas:

• aberto
• fechado.

A montagem do esquema aberto é menos dispendiosa, mas sai mais cara durante a operação. A segunda variante é mais complexa na fase inicial, porém a perda de fluido de aquecimento é praticamente reduzida a zero, pois o sistema é hermético. Esse esquema é usado na maioria das casas particulares.

O sistema fechado inclui uma caldeira que fornece fluido de aquecimento quente tanto para o sistema de aquecimento quanto para o circuito de aquecimento de água, um circuito fechado de água quente sanitária.

A circulação do fluido de aquecimento é feita aqui de forma forçada por meio de uma bomba. Isso permite, ao instalar os tubos, sem se preocupar muito com as inclinações, colocá-los da maneira mais conveniente.

Requisitos para o ambiente da caldeira.

Existem 2 tipos de requisitos para a caldeira em uma casa particular — gerais e específicos, dependendo da categoria de combustível utilizado.

Os requisitos do primeiro tipo incluem:

1. Em um único ambiente, é permitida a instalação de no máximo 2 caldeiras, independentemente da sua área.
2. Na construção e acabamento da caldeira, é inadmissível o uso de materiais que não atendam aos requisitos de segurança contra incêndio. Para as paredes, devem ser utilizados tijolos ou blocos de concreto, e como acabamento, reboco ou azulejos. O piso deve ter revestimento de concreto ou metal.
3. A ventilação e a chaminé devem ser compatíveis com o equipamento instalado. Requisitos especiais são aplicados à ventilação no caso de uso de equipamentos a gás. Em qualquer caso, o ar no ambiente deve circular e ser renovado pelo menos 3 vezes em 60 minutos.
4. Condição obrigatória — presença de janela e porta que abra para fora. É possível ter uma segunda porta que leve a uma despensa, mas ela deve ser feita de acordo com as condições de segurança contra incêndio.

A área da sala da caldeira deve ser calculada com base nas características do equipamento a ser instalado e considerando metros quadrados adicionais para manutenção conveniente.

Existem ainda uma série de requisitos adicionais para o ambiente e equipamentos das caldeiras, dependendo da decisão quanto ao tipo de combustível.

Equipamentos para a instalação da caldeira

Independentemente do tipo de combustível escolhido, o esquema tecnológico de qualquer sala de caldeira inclui aproximadamente os mesmos elementos obrigatórios. O lugar principal na sala da caldeira é ocupado pela caldeira. Aqui, o fluido térmico é aquecido e depois flui pelos tubos para os radiadores.

Se a casa tem uma grande área, é necessária a instalação de um coletor. O elemento distribui o fluido térmico entre os dispositivos de aquecimento, agrupados em grupos separados. No coletor é instalada uma separadora hidráulica, que consiste em um tubo oco com dutos saindo dele.

Em cada circuito, são montadas bombas de circulação. O coletor também inclui um grupo de segurança, que contém uma série de sensores, manômetros e termômetros.

Sistema de aquecimento com distribuidor hidráulico. Com a presença da separadora hidráulica no esquema, a temperatura do fluido térmico aumenta mais rapidamente na partida do equipamento. Ela estabiliza a pressão e a temperatura, protegendo contra golpes de aríete.

O tanque de expansão também é um elemento essencial do esquema. Uma casa particular também não pode prescindir de um aquecedor de água, que fornece água quente aos seus moradores. Uma sala de caldeira moderna é obrigatoriamente equipada com automação que controla todos os parâmetros do sistema.

Em qualquer esquema, há uma tubulação para fornecimento do fluido térmico e válvulas de bloqueio que permitem o ajuste e a configuração do sistema de aquecimento.

Em um sistema de aquecimento, existem necessariamente dois sistemas interligados:

• exaustão de fumaça – remoção dos gases de combustão;
• ventilação – garante a combustão de qualidade do combustível por meio do influxo de ar.

Ambos os sistemas não são menos importantes do que o equipamento da caldeira.

O que é uma “caldeira inteligente”

Para implementar o esquema de automação de uma caldeira particular, é necessário investir recursos adicionais. Uma simples válvula termostática sai bastante barata, enquanto sistemas programáveis são muitas vezes mais caros.

A operação constante de uma caldeira comum em um único modo acarreta um grande consumo de eletricidade e de recursos financeiros. Portanto, os custos com a aquisição do módulo de automação são rapidamente recuperados durante a operação.

A automação em uma caldeira particular é garantia de funcionamento do sistema de aquecimento com máxima eficiência, o que permite proporcionar condições confortáveis para os moradores da casa.

Ao instalar a automação, o proprietário da casa pode ajustar o processo de aquecimento de acordo com suas necessidades. Graças a isso, as contas de energia serão reduzidas pela metade.

O controle da caldeira em modo automático permite:

1. Desligar a caldeira em caso de situação anormal. Realizar a partida ou parada automática da caldeira no modo atual. Dependendo da temperatura externa, definir a temperatura de aquecimento.
2. Gerenciar os ramos de aquecimento ou aquecimento de água da caldeira que possui 1 câmara de combustão.
3. Regular a temperatura da água ou de outro fluido térmico.
4. Fazer ajustes no funcionamento das bombas de circulação ou recirculação, se o aquecimento da casa for feito em sistema fechado. Nesse caso, sem automação, o funcionamento do sistema é impossível.

O elemento mais importante do sistema de aquecimento é o termostato. Sua função é regular a temperatura tanto em um cômodo individual quanto em toda a casa.

Existem muitos tipos de termostatos — desde os mecânicos simples até os dependentes do clima. Este último é o mais tecnológico, vantajoso, mas também muito caro.

O sistema de controle de aquecimento consiste em um controlador de temperatura (1), sensor de temperatura externa (2), elemento atuador (3), sensor de temperatura do fluido térmico (4), display para conexão ao sistema de controle externo (5), bomba de circulação (6), fornecimento de fluido térmico (7), circuitos de consumo (8) (+)

O preço da automação depende do tipo de caldeira utilizada, da presença de piso aquecido, coletores solares, etc. Para não gastar dinheiro desnecessário, deve-se analisar as características de todos os esquemas e calcular o custo. Fazer isso por conta própria é bastante complicado, mas sempre é possível recorrer a especialistas para esse problema.

Caldeira a gás para sua casa

O gás é uma substância explosiva, portanto, os requisitos para caldeiras a gás são muito rigorosos. Se para aquecer a casa for suficiente uma caldeira com potência de até 30 kW, então não há necessidade de um cômodo separado para a caldeira.

A caldeira pode ser instalada em uma cozinha bem ventilada, em uma parede de materiais não inflamáveis, desde que o volume do cômodo seja de no mínimo 15 m³, a altura do piso ao teto de 2,5 m, e a área do piso de 6 m².

Se no cômodo da cozinha não houver paredes de materiais não inflamáveis, a caldeira é instalada em uma superfície rebocada e isolada com uma tela especial.

Todos os requisitos para caldeiras a gás estão relacionados à prevenção das consequências de possíveis vazamentos de gás. Para isso, a área da janela no ambiente onde o equipamento a gás está instalado começa em 0,5 m², e a largura da porta em 0,8 m.

A chaminé dessa caldeira deve se elevar acima da cumeeira do telhado em no mínimo 500 cm e ter um canal adicional para limpeza. Na chaminé e na ventilação, é necessário instalar coletores de condensado.

Quando o gás chega à caldeira, ocorre o acionamento da ignição eletrônica ou piezoelétrica. Gera-se uma faísca e, a partir dela, acende-se o queimador piloto, e a partir deste, o queimador principal, que aquece o fluido térmico até a temperatura definida. Em seguida, a automação desliga o queimador.

Se a potência da caldeira a gás exceder 30 kW, será necessário um edifício separado para ela.

Os requisitos para uma sala de caldeira independente são estabelecidos nas normas de construção:

• a fundação do edifício da caldeira deve ser separada da fundação da casa;
• na argamassa de concreto usada na construção do edifício, deve haver uma certa porcentagem de areia;
• sob a caldeira, é construída uma fundação separada, elevando-a 0,2 m acima do acabamento do piso;
• sob a caldeira, é necessária uma base de fibrocimento plano ou cerâmica, que se estenda 0,1 m além de seus limites em todo o perímetro;
• para drenagem do fluido térmico, em caso de emergência, a caldeira deve ser equipada com sistema de esgoto;
• em um raio de 0,7 m ao redor da caldeira, o espaço deve estar livre;
• o revestimento interno deve ter um coeficiente de resistência ao fogo de 0,75 h;

Existem requisitos normativos especiais também para a própria caldeira, pois ela não se enquadra em eletrodomésticos, mas na categoria de equipamentos de engenharia complexos. As caldeiras a gás, assim como todas as outras utilizadas no setor doméstico, devem possuir um certificado que comprove que foram aprovadas em uma avaliação de segurança.

Os serviços de fiscalização nunca darão autorização para a operação de uma caldeira a gás se não houver um detector de gás no ambiente.

Caldeira com caldeira a combustível sólido

De acordo com os requisitos das normas de construção, as caldeiras a combustível sólido são instaladas apenas em ambientes não residenciais. Se a potência do equipamento for grande, será necessária a construção de uma sala de caldeira independente.

Como deve ser o cômodo

Para o ambiente da caldeira a combustível sólido, são apresentados uma série de requisitos:

• distância entre a porta da fornalha e a parede — de 1,2 a 1,5 m;
• distância das laterais da caldeira até a parede feita de material incombustível ou protegida por tela especial — no mínimo 1 m;
• espaço entre a parte traseira da caldeira e a superfície de material combustível com tela de proteção — mínimo 0,5 m para caldeiras com conexão traseira;
• proibição de construções adicionais sobre a sala da caldeira;
• ventilação de entrada eficaz, localizada na parte inferior, na forma de um espaço entre a porta e o piso ou de uma abertura na parede.

Se a parede for feita de material que atenda aos requisitos de segurança contra incêndio, é permitido fixar o tubo localizado atrás da caldeira com suportes.

Para operar uma caldeira TT com dimensões de 1x0,8 m na base com pelo menos um mínimo de conforto, é necessário instalá-la em uma sala de 2,8x2,5 m. Com o aumento das dimensões do equipamento, a área da sala da caldeira também aumenta.

O planejamento da instalação da caldeira a combustível sólido deve ser feito já na fase de construção da casa, para reservar antecipadamente o espaço para a chaminé.

Se a sala da caldeira for uma extensão, o local adequado para ela é uma parede cega. A distância para janelas e portas, tanto na vertical quanto na horizontal, deve ser de pelo menos 1 m. Se a sala da caldeira estiver localizada no porão, subsolo ou térreo, é necessário instalar uma porta que abra para fora.

Equipamentos para caldeira de combustível sólido

Um esquema funcional e bem elaborado de uma sala de caldeira com caldeira de combustível sólido deve incluir vários elementos:

• Gerador de calor, equipado com tremonhas adequadas, câmaras de combustível, etc.
• Conexão da caldeira TT, composta por bomba de circulação, válvula de 3 vias, grupo de segurança.
• Chaminé.
• Aquecedor de água de acumulação para abastecimento de água quente na casa.
• Automação — dependente do clima ou interna.
• Sistema de combate a incêndio.

Como combustível para caldeira TT, utiliza-se carvão, turfa, lenha. O diâmetro da chaminé na sala da caldeira com unidade TT deve ser igual à seção do tubo de saída da caldeira. Na sala, é necessária ventilação de exaustão, calculada de modo que para cada 8 cm² de sua área corresponda 1 kW de potência da caldeira. Se a caldeira estiver instalada no porão, esse parâmetro é multiplicado por 3.

Ao redor da base da caldeira, deve-se colocar uma chapa de aço. Ela precisa se estender 1 m de cada lado. A camada de reboco nas paredes deve ter espessura mínima de 3 cm.

Na própria chaminé, que tem seção uniforme em todo o comprimento, são previstas aberturas para coleta e remoção de fuligem. Atributos obrigatórios são os meios de extinção de incêndio.

Uma caldeira de combustível sólido de qualidade é capaz de transformar qualquer tipo de combustível sólido em energia térmica. Isso permite economizar dinheiro.

Para cada 1 kW de potência da caldeira TT, deve haver cerca de 0,08 m² de área envidraçada. A área máxima permitida da sala da caldeira é de 8 m². Se a fornalha for carregada com carvão, a fiação elétrica deve ser protegida contra pó de carvão, pois pode explodir em determinada concentração.

Vantagens da caldeira a combustível líquido

Instalar uma caldeira a combustível líquido é muito mais simples do que uma a gás ou a combustível sólido. Pode ser colocada dentro de casa ou no quintal.

A principal vantagem é a ausência de necessidade de aprovação e obtenção de documentação autorizativa. Tudo o que é exigido do proprietário da casa é prever um acesso livre para o veículo com combustível e abastecer regularmente a caldeira.

Se não houver uma rede de gás perto da casa de campo, é possível instalar na sala de caldeiras um equipamento que funcione com diesel. Uma caldeira de dois circuitos aquece a casa e fornece água quente aos moradores.

Para obter 10 kW de potência, consome-se cerca de 1 litro de diesel, mas o consumo exato depende da qualidade do combustível. Na região central, para uma casa de 200 m², serão necessários cerca de 5 mil litros de combustível por estação de aquecimento. A chaminé precisa ser limpa periodicamente.

Para instalar uma caldeira a diesel, em média, são necessários 4 m². Se a ventilação de admissão for garantida pelo fluxo de ar de outros cômodos da casa, para cada 1 kW de potência da caldeira devem haver pelo menos 30 cm³ de ar. Com ventilação externa, esse número diminui para 8 cm³.

Caldeira elétrica para sala de caldeiras particular

De todos os modelos usados em uma casa particular, o mais seguro é a caldeira elétrica. Não é necessário montar uma sala de caldeiras separada para ela. Ao aquecer o fluido de transferência de calor, não são emitidos produtos de combustão, portanto, também não precisa de ventilação.

A instalação dessas caldeiras é simples, elas não fazem barulho durante o funcionamento e são fáceis de manter. As caldeiras elétricas têm alta eficiência, chegando em alguns casos a 99%. A desvantagem são as altas exigências quanto à potência da rede elétrica, bem como a dependência de seu funcionamento estável.

A caldeira elétrica pode ser colocada em qualquer canto da casa, desde que seja conveniente. Ela consome muita eletricidade e geralmente é usada como fonte adicional de calor.

A conexão da caldeira elétrica é feita conforme diferentes esquemas: é conectada aos radiadores de aquecimento, e é prevista a possibilidade de instalação em cascata quando for necessário aquecer uma grande área.

A tubulação é feita conforme dois esquemas — direto e de mistura. No primeiro caso, a temperatura é regulada pelo queimador, e no segundo, utilizando um misturador com servomotor.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Informações sobre a sala de caldeiras autônoma de forma acessível, até mesmo para quem está longe do assunto:

Se você está na fase de escolha do equipamento de caldeira, as informações apresentadas neste vídeo serão úteis:

Vídeo com esquema detalhado de uma sala de caldeiras com caldeira a combustível sólido:

Os últimos desenvolvimentos das empresas que fabricam equipamentos de caldeira visam reduzir o consumo de energia por meio de programas de baixa temperatura.

A automação desempenha um papel fundamental na economia, permitindo selecionar modos ideais e regular a temperatura para que o nível de aquecimento diminua sem prejudicar o conforto geral. Esses detalhes devem ser levados em consideração ao projetar o esquema da caldeira para sua casa.

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