Los sistemas de calefacción por suelo radiante hidráulico, cada vez más populares, no funcionan eficazmente sin un dispositivo de control especial: una válvula termostática. Esta permite controlar la temperatura del fluido calefactor y regular el funcionamiento del suelo.
En este artículo, analizaremos en detalle la función de los grifos termostáticos.
Explicaremos los diferentes tipos de válvulas mezcladoras, su diseño y principios de funcionamiento, y cómo elegir el modelo adecuado.
- La finalidad de la válvula termostática y su ámbito de aplicación.
- Tipos y su estructura
- Bidireccional
- Válvula de tres vías
- Mediante el método de mezcla
- Cómo elegir
- Diagrama de instalación
- Sistema de calefacción por suelo radiante con válvula de tres vías.
- Métodos alternativos para conectar la calefacción por suelo radiante
La finalidad de la válvula termostática y su ámbito de aplicación.
La válvula mezcladora termostática se utiliza en sistemas de calefacción por suelo radiante con agua circulante en el interior..
La temperatura de calentamiento del refrigerante para radiadores convencionales es mucho mayor que la requerida para suelos radiantes. El sobrecalentamiento del hormigón empeorará el microclima y dañará el pavimento. Una válvula mezcladora termostática para calefacción por suelo radiante puede ayudar a solucionar este problema. Con ella, se puede crear un circuito independiente con la temperatura deseada. o alimentar la calefacción por suelo radiante desde el sistema de calefacción central..
Una válvula termostática puede solucionar los siguientes problemas:
- Cambie la dirección del flujo de agua y mezcle el agua caliente con la fría en las proporciones requeridas;
- Obtener un líquido con temperatura constante a la salida.
No se necesita un grifo mezclador si:
- La temperatura del refrigerante es la misma en todos los circuitos;
- La fuente de calor es capaz de proporcionar el grado de calentamiento requerido del refrigerante en la salida.
Tipos y su estructura
En una válvula de distribución termostática instalada en un suelo radiante, el agua fría se mezcla con el agua caliente procedente de la tubería de retorno. Este proceso es continuo mientras la calefacción está encendida.
Las válvulas mezcladoras para calefacción por suelo radiante están disponibles en: bidireccional y tridireccionalTambién se diferencian en el método de mezcla y la dirección del flujo.
Bidireccional
Una válvula termostática bidireccional es una versión mejorada del tipo manual. Puede ser hidráulica, neumática o eléctrica.
Su diseño es sencillo, pero capaz de regular eficazmente la temperatura del refrigerante de forma automática. El dispositivo se instala en el sistema de calefacción en lugar de una válvula manual.
Principales ventajas:
- Reducción automática del nivel de temperatura del líquido;
- Diseño sencillo y precio bajo;
- Fácil instalación.
Defectos — Puede instalarse en tuberías pequeñas. Si esta válvula se usa para calentar una habitación grande, el termostato funcionará de forma intermitente. Una válvula bidireccional se usa con mayor frecuencia cuando se utiliza calefacción por suelo radiante como sistema de calefacción complementario.
La válvula consta de un cuerpo de latón o bronce con uno o dos asientos. Una válvula de doble asiento puede cortar completamente el flujo de agua.
El dispositivo está equipado con un cabezal termostático con escala. La posición del cabezal se puede ajustar de forma manual o automática. Los modelos manuales son sencillos y económicos. Los dispositivos más modernos funcionan automáticamente.
La válvula bidireccional funciona de la siguiente manera: el refrigerante procedente de la línea de retorno se reintroduce en las tuberías del suelo, pero antes se activa un dispositivo que abre el paso del agua caliente. Ambos fluidos se mezclan dentro de la carcasa hasta alcanzar la temperatura deseada, tras lo cual se activa un sensor de temperatura y la válvula cierra automáticamente la abertura que contiene el refrigerante caliente.
La válvula consta de un émbolo y un asiento. El émbolo puede tener forma de placa, aguja o varilla. Está situado perpendicularmente al flujo del fluido.
Válvula de tres vías
El principio de funcionamiento de una válvula termostática de tres vías para calefacción por suelo radiante consiste en mezclar el agua fría procedente de la línea de retorno con el agua caliente procedente de la caldera.
Esta válvula está diseñada para sistemas de calefacción instalados en grandes espacios. Ofrece las mismas ventajas que las válvulas de dos vías. Cabe destacar la facilidad para ajustar la temperatura del agua en la calefacción por suelo radiante.
Sin embargo, esta válvula termostática también tiene un inconveniente: al activarse el termostato, la válvula se abre completamente, permitiendo que el refrigerante caliente entre en los circuitos. Esto puede provocar el sobrecalentamiento del sistema de calefacción e incluso la rotura de las tuberías. Además, su caudal es menor que el de una válvula bidireccional.
Las válvulas mezcladoras termostáticas de tres vías están disponibles en latón y bronce. Incorporan un cabezal térmico o termostato y pueden accionarse mediante un actuador eléctrico o un servomotor. Su diseño consta de dos entradas y una salida. En su interior, albergan una cámara de mezcla con un termostato y un panel de control digital. La válvula termostática se conecta aguas arriba del colector.
Principio de funcionamiento de una válvula termostática de tres vías:
- El agua caliente circula por las tuberías derecha y delantera, siempre que su grado de calentamiento cumpla con los parámetros requeridos;
- Si la temperatura del líquido sube o baja, el termostato entra en funcionamiento, pone en movimiento la varilla, como resultado de lo cual el agua fría se mezcla con el agua caliente;
- Una vez alcanzada la temperatura programada, la abertura frontal se abre por completo.
Cabe destacar que, al encender el dispositivo, el voltaje del flujo de agua permanece constante. Esto produce un cambio uniforme en la temperatura del líquido suministrado a la línea principal.
Mediante el método de mezcla
Los grifos mezcladores para calefacción por suelo radiante, según el método de mezcla, son:
- Gracias a su función de termostato, es posible alcanzar y mantener la temperatura deseada del refrigerante, ya que el dispositivo regula ambos flujos (frío y caliente). El termostato del grifo reacciona a la temperatura del líquido, abriendo o cerrando la abertura por donde se suministra el refrigerante caliente o frío. Además, el mecanismo está diseñado para que, si no hay agua fría disponible, se active el cierre automático del suministro de agua caliente.
- Las válvulas termostáticas están equipadas con un cabezal termostático sensible que incorpora un sensor de temperatura remoto en cada línea. La función de la válvula es detectar la temperatura del agua y enviar una señal al actuador.
Cómo elegir
El suelo radiante calefactado es un sistema de calefacción moderno cuya eficiencia está garantizada por diversos dispositivos, entre ellos una válvula termostática.
Al seleccionar una unidad mezcladora, tenga en cuenta su capacidad de caudal. Debe ser capaz de manejar el agua suministrada por el sistema de calefacción. Esta información se especifica en la documentación técnica de la caldera.
Para las tuberías de suelo, se suelen utilizar tuberías de 26 mm. El diámetro de las conexiones de la válvula termostática debe coincidir con estas dimensiones. De lo contrario, será necesario instalar un adaptador, lo cual no se recomienda, ya que las juntas estarán sometidas a presión constante y será necesario comprobar si hay fugas.
Además, el equipo debe seleccionarse en función de la temperatura del refrigerante en la tubería principal del piso, que oscila entre 55 y 35 grados.
Tanto si elige un sistema manual como uno automático, los automáticos simplifican el funcionamiento de la calefacción por suelo radiante, crean un clima interior confortable y ahorran recursos, aunque son más caros. Un dispositivo programable le permitirá ajustar la temperatura según la hora del día y el día de la semana.
Al instalar suelo radiante de agua en una habitación pequeña, no conviene comprar equipos caros; una simple válvula bidireccional será suficiente.
Al comprar un dispositivo en una tienda, compruebe que tenga certificado, garantía e instrucciones del fabricante para su instalación y funcionamiento.
Diagrama de instalación
En la actualidad, la calefacción por suelo radiante hidráulica es un sistema común para la calefacción de viviendas, y se utilizan diversos diseños para su instalación.
Sistema de calefacción por suelo radiante con válvula de tres vías.
La instalación de calefacción por suelo radiante con una válvula termostática de tres vías es adecuada para sistemas de calefacción mixtos. Radiador (temperatura del agua 80 °C) y calefacción por suelo radiante (el líquido no debe superar los 50 °C).
Cabezal térmico para radiador de calefacción – Principio de funcionamiento, diferentes tipos de dispositivos, cómo elegirlos e instalarlos.
Surge entonces la pregunta: ¿cómo enfriar el agua de 80 a 50 grados Celsius? Para esto está diseñada una válvula termostática de tres vías. Esta se conecta a la tubería de suministro y, aguas abajo, se conecta una bomba de circulación.
El proceso de trabajo es el siguiente:
- El refrigerante residual enfriado se suministra desde la tubería de retorno;
- En la cámara de mezcla se mezcla con el líquido caliente hasta un nivel específico;
- Luego, el agua fluye hacia las ramificaciones del suelo.
La desventaja de este método es la imposibilidad de controlar la cantidad de aguas residuales añadidas, lo que provoca que el refrigerante que entra en la tubería principal esté sobrecalentado o insuficientemente caliente. La ventaja es la facilidad de instalación y el bajo coste del equipo.
Existen dos esquemas de instalación para un suelo radiante de agua con una válvula termostática de tres vías, que se diferencian en la dirección del flujo:
- En forma de T (simétrica): el refrigerante caliente y el frío se suministran desde los laterales, el agua se mezcla en el centro del cuerpo de la válvula y sale por el medio.
- De forma asimétrica o en forma de L: el líquido caliente entra por un lateral y el líquido frío por la parte inferior. El agua mezclada sale por el lateral opuesto al líquido caliente.
Ambas válvulas son compactas y se utilizan ampliamente en suelos hidráulicos con calefacción.
Métodos alternativos para conectar la calefacción por suelo radiante
Existen otras opciones para conectar suelos de agua caliente:
- Al instalar calefacción por suelo radiante en una habitación de no más de 10 metros cuadrados, el control de la temperatura se puede lograr con una simple válvula. Para aumentar la temperatura, basta con desenroscar la válvula; para disminuirla, hay que apretarla. La desventaja de este método es el ajuste manual. Si se instala una válvula de dos vías en un lado, el ajuste será automático, al igual que con una válvula de tres vías.
- Es posible conectar un sistema de calefacción por suelo radiante hidráulico directamente a la caldera. Sin embargo, se requieren un generador de calor, válvulas de seguridad y una bomba. El agua del depósito se introduce en el colector, se dirige a las tuberías del suelo y, tras pasar por la línea principal, regresa a la caldera. Es necesario ajustar la temperatura del sistema de calefacción por suelo radiante según sea necesario.
Si se instala calefacción por suelo radiante con este sistema, lo mejor es instalar una caldera de condensación, ya que puede funcionar a plena capacidad en modo de baja temperatura. Una caldera convencional que funcione en modo de baja temperatura provocará una avería en el intercambiador de calor. Al utilizar una caldera de combustible sólido, se requerirá un intercambiador de calor de acumulación para regular la temperatura.
- Conexión de la calefacción por suelo radiante a una unidad mezcladora con bomba: este diagrama está diseñado para un sistema de calefacción combinado con radiador y suelo radiante. En la unidad mezcladora, las aguas residuales se mezclan con el agua caliente procedente de la fuente de calefacción.
Todas las unidades de mezcla por bombeo están equipadas con una válvula de equilibrado que dosifica el líquido refrigerado. Esto garantiza que el agua salga del equipo a la temperatura exacta requerida para el sistema de calefacción, aumentando así su eficiencia.
Existen diferentes modelos de unidades de mezcla con bomba, que están equipadas con: una derivación, que tiene una válvula de derivación, una válvula de equilibrio o válvulas de bola, que se encuentran ubicadas en los extremos de la bomba.
- La conexión de la calefacción por suelo radiante a un radiador requiere un kit especial con limitadores de temperatura para el refrigerante y el aire, y una válvula de purga. El agua se dirige directamente a las tuberías del suelo desde los radiadores de alta temperatura, donde se enfría hasta alcanzar la temperatura requerida, y se suministra el siguiente lote. Sin embargo, este sistema genera zonas de sobrecalentamiento.
Al planificar la instalación de calefacción por suelo radiante en su hogar, es importante considerar todos los elementos de diseño con antelación. Lo más importante es pensar en cómo se alcanzará la temperatura deseada del refrigerante en el sistema de calefacción. Si bien una unidad de mezcla con bomba es un dispositivo más avanzado, también es más cara y no todo el mundo puede instalarla por sí mismo.
Una válvula termostática es una excelente opción. Es económica, fácil de conectar y regula y controla muy bien la temperatura del agua.
