Cele mai frecvente greșeli la proiectarea sistemului de încălzire

Majoritatea reclamațiilor și a nemulțumirilor legate de sistemul de încălzire nu provin dintr-o centrală termică defectă sau dintr-un radiator de proastă calitate. Acestea provin din proiectare - din deciziile luate încă înainte ca prima țeavă să apară pe o clădire. Deoarece urmărim pe termen lung cererile și discuțiile atât ale firmelor de montaj, cât și ale consumatorilor finali, aceleași greșeli se repetă în mod constant: performanța incorect estimată a surselor de căldură, lipsa echilibrului hidraulic, neglijarea ventilației, dimensiunile insuficiente ale țevilor, absența reglării pe zone, ignorarea calității apei de încălzire și, în final, lipsa documentației care să permită unui tehnic de service să înțeleagă sistemul fără a fi nevoit să „ghicească“. În acest articol vom analiza aceste greșeli pe rând, vom arăta consecințele reale în cifre și vom explica cum se pot evita încă din faza de proiectare - adică înainte ca greșelile să fie încorporate în pereți sau turnate în pardoseală.

Nu este nevoie să fii proiectant pentru a înțelege acest text. Scopul este ca investitorul și firmele de montaj mai mici să fie capabili să pună întrebări corecte înainte de a începe execuția - deoarece orice corecție a unei greșeli de proiectare este întotdeauna mai costisitoare și mai complicată decât rezolvarea ei înainte de a fi realizată pe hârtie.

Eroarea nr. 1: Sursa de căldură proiectată greșit

Cea mai frecventă și în același timp cea mai costisitoare greșeală este calculul incorect al pierderii de căldură a clădirii și, implicit, al puterii centralei termice, a pompei de căldură sau a altei surse. În practică, întâlnim ambele extreme - subdimensionarea și supradimensionarea - iar în ultimii ani supradimensionarea este mult mai frecventă, deoarece firmele de montaj, din prudență, „preferă să dea o centrală mai mare, ca să fie suficientă“. Această decizie se răzbună.

Când sursa de căldură este semnificativ mai mare decât pierderea termică reală a clădirii, centrala termică sau pompa de căldură funcționează în așa-numitele cicluri scurte - se aprinde, atinge rapid temperatura dorită, se stinge, spațiul se răcește, sursa se aprinde din nou. La o sursă corect dimensionată pentru un imobil obișnuit într-o zi cu ger ușor, observăm aproximativ 3-4 aprinderi ale arzătorului pe oră. La o sursă supradimensionată cu aproximativ 40 % față de nevoia reală, numărul de cicluri crește la 8-10 pe oră. Fiecare pornire a arzătorului este însoțită de o fază scurtă de eficiență scăzută (preaerisire, pornirea arderii, încălzirea schimbătorului), astfel că pornirile frecvente cresc consumul real de combustibil cu aproximativ 10-12 % față de ceea ce ar fi consumat centrala într-o funcționare mai stabilă. În același timp, se uzită mai repede electrodul de aprindere, ventilatorul și pompa de circulație, care se activează și ele mai des.

Subdimensionarea este mai puțin frecventă, dar cu atât mai dureroasă în practică - în cele mai reci zile ale anului, imobilul nu reușește pur și simplu să mențină temperatura dorită, locatarii se plâng de „colțurile reci“, iar cel mai frecvent „soluție“ oferită de firmele de montaj este ridicarea temperaturii apei de încălzire, ceea ce reduce eficiența tehnologiei de condens și, în final, crește din nou consumul.

Procedura corectă este întotdeauna aceeași: pierderile termice se calculează cameră cu cameră (nu prin estimare „din ochi“ sau doar pe baza suprafeței în metri pătrați), se iau în considerare compozițiile reale ale peretelui exterior, numărul și tipul ferestrelor, orientarea față de punctele cardinale și modul planificat de încălzire (radiatoare versus încălzire în pardoseală au temperaturi diferite ale apei, ceea ce influențează și alegerea sursei). Puterea sursei se alege astfel încât să acopere pierderea calculată cu o rezervă adecvată - de obicei 10-15 %, nu 40-50 %, cum se întâmplă adesea în practică „pentru siguranță“.

Eroarea nr. 2: Lipsa echilibrului hidraulic al sistemului

Chiar dacă sursa de căldură este aleasă corect, sistemul nu va funcționa bine dacă nu este echilibrat hidraulic. Este un fenomen care este cel mai greu de înțeles pentru un om obișnuit, dar care are un impact uriaș în practică: apa caută în sistemul de țevi calea cu cel mai mic rezistență, astfel că radiatoarele sau contururile de încălzire în pardoseală aflate mai aproape de sursă sau de distribuitor primesc o cantitate neadecvat de mai multă apă de încălzire decât cele mai îndepărtate. Fără echilibrare, am întâlnit în mod repetat, în măsurătorile efectuate pe realizări reale, diferențe de temperatură de 5-8 °C între cel mai apropiat și cel mai îndepărtat radiator din aceeași ramură - ultima cameră este pur și simplu întotdeauna mai rece, chiar dacă radiatorul are aceeași putere ca cel de lângă centrală.

Consecința nu este doar una de confort (o cameră de copii rece la capătul unui coridor), ci și una economică. Pentru ca chiar și camera cea mai îndepărtată să se încălzească la temperatura dorită, operatorul sau automatismul sistemului ridică temperatura apei de încălzire în întregul sistem - ceea ce înseamnă că camerele apropiate sunt supraîncălzite și sistemul funcționează în general la o temperatură mai mare decât este necesar. La centralele termice în condens, acest lucru reduce direct eficiența condensării. În total, este vorba de o pierdere energetică de ordinul 10-15 % față de un sistem corect echilibrat.

Soluția este utilizarea unui distribuitor cu robinet de măsurare și reglare pe fiecare ramură, care permite reglarea debitului conform calculului pentru acea ramură, și, de asemenea, a unei cutii de distribuitor de calitate, care asigură o instalare clară, accesibilă și estetic acceptabilă direct în apartament sau în camera tehnică. Exact aici merită să investești în componente verificate încă din faza de proiectare - montarea suplimentară a unui distribuitor într-un apartament gata finisat, cu pardoseală și podea, este întotdeauna mai complicată și mai costisitoare decât integrarea lui în proiectul inițial.

Cutie de distribuitor perete N-MAX 1 - 450mm - potrivită pentru apartamente mai mici sau pentru o singură ramură de încălzire în pardoseală, unde aveți nevoie de o soluție clară și estetică pentru amplasarea distribuitorului direct în spațiul locuibil. Preț de la 132,84 EUR.

Cutie de distribuitor perete N-MAX 5 - 1250mm - pentru case de familie mai mari cu mai multe ramuri de încălzire, unde este necesar să echilibrați hidraulic 4-5 contururi separate simultan. Preț de la 204,67 EUR.

Eroare nr. 3: Subestimarea ventilației sistemului

Aerul care intră în sistemul de încălzire la umplere sau care se eliberează treptat din apa în timpul funcționării se acumulează în punctele cele mai înalte ale instalației – în partea superioară a radiatoarelor, în cele mai înalte puncte ale rețelelor de conducte, în distribuitoarele montate înalt pe pereți. Un sac de aer din interiorul radiatoarelor blochează curgerea apei prin acea zonă, astfel că radiatorul nu emite căldură pe întreaga suprafață. Măsurătorile efectuate în cazul unor sacuri de aer mai mari (aproximativ o cincime din volumul corpului) arată o scădere a puterii termice reale a radiatorului cu până la 30 % față de starea fără aer – ceea ce înseamnă că încăperea care ar trebui să fie plăcut încălzită rămâne semnificativ mai rece, deși radiatorul este „cald la atingere” în partea de jos.

Pe lângă pierderea de performanță, aerul din sistem aduce și un al doilea risc – coroziunea. Oxigenul dizolvat în apă accelerază coroziunea pieselor de oțel ale instalației (radiatoare, rețele, schimbător de căldură al centralei), ceea ce reduce în timpul anilor durata de viață a întregului sistem și poate provoca fântâni chiar în locurile unde coroziunea se concentrează – de obicei la sudură sau în partea inferioară a radiatoarelor cu panouri.

O greșeală obișnuită în proiectare este să se contorizeze exclusiv pe ventilatoarele manuale de ventilație montate pe radiatoare, care trebuie deschise periodic de cineva – în practică, această procedură încetează după primul an de funcționare. Proiectarea corectă ține cont de ventilatoarele automate de ventilație montate în toate punctele critice ale sistemului (cele mai înalte puncte ale rețelelor, capătul distribuitorului, ieșirea din centrală), care elimină aerul treptat, fără intervenția operatorului, și de ventilatoarele manuale de pe radiatoare ca o siguranță suplimentară la prima umplere sau după intervenții în sistem.

Ventil de ventilație automat - 1/2" - se montează în cele mai înalte puncte ale sistemului și în capătul distribuitorului, eliminând treptat aerul acumulat fără intervenția operatorului. Preț de la 12,01 EUR.

Ventil de ventilație manual - 1/2" - componentă standard a fiecărui radiator, permite ventilația ocazională la umplerea sistemului sau după intervenții în rețea. Preț de la 2,10 EUR.

Eroare nr. 4: Conducte dimensionate incorect

Diametrul conductei trebuie calculat în funcție de debitul de apă necesar pentru circuitul respectiv și în funcție de viteza admisă de curgere, nu estimat „din obișnuință” sau în funcție de diametrul pe care tocmai l-a avut firma în stoc. În practică, întâlnim frecvent conducte subdimensionate pe rețelele principale, unde viteza de curgere depășește limita recomandată de 0,5 până la 0,8 m/s și, în cazuri extreme, ajunge până la 1,2 m/s sau mai mult.

Consecințele unei viteze mari de curgere sunt trei. În primul rând, zgomotul – curgerea apei peste această limită generează zgomote audibile și vârtejuri, care sunt deosebit de deranjante în spațiile de trai sau în dormitoare, dacă rețeaua trece printr-un perete sau sub tavan. În al doilea rând, pierderea de presiune – conductele înguste opun o mai mare rezistență curgerii, ceea ce necesită o pompă de circulație mai puternică (și mai zgomotoasă și mai consumatoare de energie), pentru a compensa pierderea de presiune în întregul sistem. În al treilea rând, și cel mai grav pe termen lung, coroziunea erozivă – la viteze mari de curgere are loc o uzură mecanică a stratului de protecție de pe suprafața interioară a conductei, ceea ce reduce semnificativ durata de viață, mai ales în zonele coturilor, T-urilor și strângăturilor, unde turbulența este cea mai mare.

Dimensiunea excesivă a țevii, dimpotrivă, nu este o eroare tehnică în sensul funcționalității, ci este un cost inutil - diametrul mai mare al țevii, racorduri mai mari, mai multă apă de încălzire în sistem (ce prelungesc atât încălzirea, cât și răcirea instalației) și costuri de achiziție mai mari fără un beneficiu real. Proiectarea corectă calculează deci diametrul țevii pentru fiecare secțiune în parte, în funcție de debitul real care trebuie să treacă prin acea secțiune, nu un diametru comun pentru toată clădirea.

Procedură verificată practic pentru proiectarea rețelelor de țevi

S-a dovedit eficient următorul șir de pași, pe care îl recomandăm și firmelor de montaj mai mici fără proiectant propriu: mai întâi se calculează pierderea termică și apoi debitul de apă necesar pentru fiecare cameră și ramură, apoi, pe baza debitului și a vitezei de curgere recomandate, se alege diametrul țevii pentru fiecare secțiune în parte (diametrul rețelei principale este altul decât cel al ultimei ramuri către un singur radiator), iar abia la final se alege puterea pompei de circulație pe baza pierderii totale de presiune a instalației. Dacă ordinea este inversată - adică dacă se achiziționează pompa „pe care firma o folosește obișnuit” și apoi se dimensionează țevile în jurul ei - rezultatul nu este corect și instalația fie face zgomot, fie nu furnizează un debit suficient în partile mai îndepărtate ale casei.

Eroare nr. 5: Lipsa reglării pe zone și a termostatelor de cameră

Un sistem proiectat fără posibilitatea reglării independente a fiecărei camere sau a fiecărei zone obligă locatarii să încălzească în funcție de camera cea mai rece din casă - ceea ce înseamnă că celelalte spații sunt supraîncălzite. Un exemplu obișnuit din practică: o casă de familie cu un salon orientat spre sud și o cameră de copii spre nord. Fără reglare pe zone, temperatura apei de încălzire se ajustează astfel încât camera de nord să fie suficient de încălzită, ceea ce face ca salonul sudic - care, în plus, beneficiază de câștigul termic solar prin ferestre - să fie supraîncălzit, iar locatarii trebuie să-l răcească prin ventilație, adică literalmente să arunce căldura afară prin fereastră.

Investiția în termostate de cameră sau cel puțin în capete termostate pe radiatoare, în combinație cu un distribuitor-colector pe zone, se rambursează tocmai prin faptul că fiecare cameră primește exact atâta căldură cât are nevoie, în acel moment. La încălzirea pe pardoseală, reglarea pe zone este practic o necesitate, deoarece inerția termică mare a pardoselii fără reglare pe ramură duce la variații pronunțate ale temperaturii în decursul zilei (dimineața este frig, după-amiaza, din cauza câștigului solar și a inerției, este supraîncălzit).

Eroare nr. 6: Ignorarea calității apei de încălzire

Această eroare se manifestă cel mai adesea abia după câțiva ani de funcționare, când remedierea este mult mai complicată decât la început. Apa dură cu un conținut ridicat de calciu și magneziu provoacă incrustații de sare în schimbătorul de căldură al calderei și în cercurile de pardoseală, ceea ce reduce eficiența transferului de căldură și, în cazuri extreme, duce chiar la supraîncălzirea locală a schimbătorului. Pe de altă parte, apa prea moale sau demineralizată fără reglare a pH-ului poate fi agresivă față de componentele metalice ale sistemului și poate accelera coroziunea din partea opusă a problemei.

Proiectarea corectă ia în considerare prelucrarea apei de alimentare în conformitate cu recomandările producătorului caldezei (duritatea, pH-ul, eventual adăugarea unui inhibitor de coroziune în circuitul închis) încă de la prima umplere a sistemului, nu abia când apar primele semne - creșterea consumului de combustibil fără cauză evidentă, încălzirea neuniformă a unui cerc de pardoseală sau o eroare de supracăldire a schimbătorului raportată de caldă.

Eroare nr. 7: Lipsa documentației de proiect și a planului as-built

Ultima eroare nu este tehnică în sensul strict al cuvântului, dar are un impact direct asupra duratei de viață și a serviciabilității sistemului. Dacă sistemul este realizat „pe baza experienței” fără a fi înregistrată o schemă de conexiune, valorile de echilibrare ale ramurilor și lista componentelor utilizate, orice intervenție ulterioară - întreținere, extensie, remediere a unei defecțiuni - începe de la zero. Tehnicianul de service trebuie mai întâi să „descifreze” sistemul, ceea ce prelungesc timpul intervenției și crește costul acesteia, iar există riscul ca, în lipsa cunoașterii echilibrării inițiale, setările să fie neintenționat modificate.

Minimul recomandat de documentație, care ar trebui să rămână la investitor și la firma de execuție: o schemă de conexiune a distribuitorilor și a ramurilor cu indicarea camerelor, o tabelă cu valorile de debit sau ale setărilor inițiale ale ventililor la echilibrarea hidraulică, o listă a componentelor utilizate cu indicarea tipului (caldă, pompă de circulație, ventil, cap termostatic) și data și metoda de prelucrare a apei de alimentare. Această documentație nu trebuie să aibă forma unui proiect complex - în practică, o fotografie simplă a distribuitorului cu descrierea ramurilor și o tabelă pe o singură pagină sunt suficiente; important este ca aceasta să existe și să fie accesibilă la orice intervenție ulterioară asupra sistemului.

Exemplu din practică: când se întâlnesc trei erori simultan

O scenă tipică cu care ne confruntăm frecvent: o casă nou construită cu încălzire pe pardoseală, unde caldă a fost proiectată cu o rezervă semnificativă „pentru siguranță” (supradimensionare), distribuitorul a fost instalat fără ventiluri de echilibrare pe ramuri (lipsa echilibrării hidraulice) și lipsea un ventil de degazare automată pe punctul cel mai înalt al rețelei (neglijarea degazării). Rezultatul a fost o combinație de simptome care se suprapuneau și complicau diagnosticul: caldă se pornia prea des, o cameră era constant mai rece decât celelalte și, la degazarea radiatoarelor, aerul reapărea periodic chiar și după câțiva luni de la prima umplere a sistemului.

Rezolvarea într-o astfel de situație necesită, de obicei, eliminarea treptată a fiecărei erori în parte - mai întâi adăugarea degazării automate (cea mai ieftină și rapidă intervenție), apoi echilibrarea hidraulică a ramurilor cu ajutorul ventilurilor de măsurare și reglare de pe distribuitor, iar în final reevaluarea parametrilor de funcționare ai caldezei, eventual modificarea curbei de performanță, dacă tipul sursă permite acest lucru. Costul remedierii suplimentare a tuturor celor trei erori este în fiecare caz mai mare decât ar fi fost dacă acestea ar fi fost luate în considerare încă de la proiectare - în special la distribuitorul de echilibrare, a cărui montare suplimentară într-un interior deja finisat cu dulap integrat este mult mai complicată decât ar fi fost integrarea în proiectul inițial.

Lista de verificare înainte de punerea în funcțiune

Următoarea listă o recomandăm să o parcurgeți împreună cu firma de execuție înainte de recepție sau de primul sezon de încălzire: verificarea pierderii termice camere cu cameră și compararea acesteia cu puterea sursă alese; o listă a ramurilor de pe distribuitor cu valorile setate ale echilibrării hidraulice; poziționarea ventilurilor de degazare automate pe toate punctele cele mai înalte ale instalației; verificarea diametrului țevii pentru fiecare secțiune în parte, nu un diametru comun; montarea capetelor termostate sau a termostatelor de cameră cel puțin în camerele principale; înregistrarea durității și a eventualei prelucrări a apei de alimentare; și, în final, o documentație simplă de conexiune, care rămâne la dispoziție pentru întreținere ulterioară.

Componente recomandate pentru un proiect hidraulic corect

În cazul sistemelor în care este necesară împărțirea apei în mai multe ramuri și, în același timp, există nevoia de a putea închide oricare dintre ele separat, de exemplu în timpul service-ului sau în perioada de întrerupere, este recomandat, în afară de colectorul propriu-zis, să se ia în considerare și armături de închidere pe conductele principale. Robinetul cu sferă cu posibilitate de golire permite nu doar închiderea unei ramuri anume, dar și golirea acesteia fără a fi nevoie să se golească întregul sistem – ceea ce simplifică în mod semnificativ orice intervenție de service sau înlocuire a unui component pe acea ramură.

Robinet cu sferă - cu golire - 1/2"FF; manetă - permite închiderea și golirea unei ramuri anume, fără a fi nevoie să se oprească întregul sistem în timpul service-ului sau modificării. Preț de la 14,86 EUR.

Combinația dintre o cutie de colector de calitate, ventiluri de măsurare și reglare pe ramuri, degajare automată și manuală, precum și robinete cu sferă cu posibilitate de golire formează baza unui sistem hidraulic proiectat corect – iar tocmai aceste componente sunt cele în care se economisește cel mai frecvent în încercarea de a economisi la realizare, deși ponderea lor în bugetul total al sistemului de încălzire este destul de mică comparativ cu prețul sursă de căldură.

Întrebări frecvente

Cum recunosc că sistemul meu de încălzire are o greșeală de proiectare, și nu doar o defecțiune obișnuită?

Indicația este un model repetitiv, nu o simplă întâmplare – de exemplu, o cameră care rămâne rece indiferent de setarea termostatului, centrala termică care se aprinde și stingă de mai multe ori pe oră chiar și în condiții de vreme blândă, sau nevoia de a degaja periodic aceleași radiatoare, chiar și luni după prima umplere. O defecțiune izolată dispare de obicei după o intervenție de service, în timp ce o greșeală de proiectare reapare în mod constant.

Poate fi făcută echilibrarea hidraulică ulterior, sau doar la construcție?

Da, poate fi făcută și ulterior, dacă există acces la colector – în acest caz se adaugă sau se readaptează ventilurile de reglare pe ramuri. Mai dificil este atunci când colectorul original nu are deloc astfel de ventiluri sau este montat într-o cutie fără spațiu suficient pentru intervenție – în această situație este necesară înlocuirea întregului colector, ceea ce este mai dificil și mai costisitor decât dacă ar fi fost proiectat și montat corect de la început.

Se justifică rezolvarea supradimensionării centralei termice, dacă aceasta încă încălzește și casa este caldă?

Da, chiar dacă consecințele nu sunt vizibile la prima vedere, cum ar fi o cameră rece. Consumul crescut de combustibil, cu un plus de 10% și mai mult, se resimte în facturi pe durata sezonului de încălzire, iar aprinderile frecvente reduc durata de viață a arzătorului, a electroziului de aprindere și a pompei de circulație – componente ale căror înlocuiri sunt mai costisitoare decât ar fi fost o dimensionare corectă de la început.

Trebuie să mă ocup de calitatea apei de încălzire, dacă am o centrală termică în condensare nouă?

Da, chiar și mai mult decât în cazul centralelor termice vechi de tip fontă – în special cele moderne cu condensare și schimbători din aliaj de aluminiu sau aliaj aluminiu-siliciu sunt mai sensibile la calitatea apei de umplere. Fabricanții centralelor termice în condensare specifică în mod obișnuit toleranțele admise privind duritatea și pH-ul apei de umplere în manual – nerespectarea acestor condiții poate duce la respingerea unei reclamații de garanție.

Este necesară reglarea zonală și într-un apartament mic cu doar câțiva radiatoare?

Într-un apartament mic cu camere bine orientate, o reglare zonală completă poate fi opțională, dar capetele termostatice pe fiecare radiator se justifică aproape întotdeauna – permit adaptarea temperaturii la nevoile unei camere anume (de exemplu, o temperatură mai scăzută în dormitor) fără a interveni în întregul sistem și fără a supraîncălzi spațiile care nu au nevoie de asta.

Cine ar trebui să efectueze calculul pierderilor de căldură și echilibrarea hidraulică – este suficientă o firmă de montaj?

O firmă de montaj experimentată, cu experiență în proiectare, poate efectua aceste calcule singură, important fiind doar faptul că se face calculul camere cu cameră și echilibrarea se face efectiv pe teren, nu doar „aproximativ”. În cazul proiectelor mai mari sau complexe (mai multe surse de căldură, combinații de radiatoare și încălzire în pardoseală, mai multe unități apartamentare), este recomandat să se implice și un proiectant specializat în încălzire, al cărui proiect va fi apoi realizat de firma de montaj.

Subiecte conexe

Cum aleg componentele profesionale de încălzire
Diferențele dintre sistemul de încălzire casnic și cel profesional
Montarea sistemelor profesionale de încălzire
Standardele și reglementările pentru sistemele profesionale de încălzire
Încălzire profesională

Aveți întrebări legate de această temă?

Nu știți cum să vă decideți sau aveți o situație concretă în casă? Scrieți-ne – cu plăcere vă vom oferi sfaturi.

Nume și prenume Nu completați acest câmp:

Email

Mesaj