Sistemas de aquecimento com piso radiante e radiadores em residências particulares.

Atualmente, existe uma enorme variedade de sistemas de aquecimento para criar um microclima favorável em casa.

Anteriormente, para aquecimento das instalações, principalmente Radiadores - aprenda a instalá-los você mesmoAtualmente, a maioria dos proprietários de casas particulares prefere o aquecimento por piso radiante. No entanto, o uso exclusivo de aquecimento por piso radiante nem sempre cria condições confortáveis ​​em um apartamento. Portanto, os profissionais recomendam cada vez mais um sistema de aquecimento combinado para residências particulares — com radiadores e aquecimento por piso radiante.

Nosso artigo será útil para quem está construindo sua própria casa e planejando instalar um sistema de aquecimento combinado.

Você aprenderá como combinar aquecimento por radiadores e aquecimento de piso, quais vantagens esse sistema oferece em relação aos radiadores convencionais, como projetar um sistema com base nos cálculos e como instalá-lo você mesmo.

Convidamos você a ler o artigo - Quais radiadores de aquecimento são os mais indicados para instalar em um apartamento?, critérios de seleção e principais empresas fabricantes.

Normas e restrições

O aquecimento por piso radiante é um sistema de aquecimento de baixa temperatura. De acordo com as normas atuais, a temperatura máxima do fluido refrigerante deve ser de 55 graus Celsius. Durante o funcionamento, o aquecimento padrão varia normalmente entre 35 e 45 graus Celsius, com o aquecimento por piso radiante atingindo entre 26 e 31 graus Celsius. As normas variam consoante o ambiente.

• Para quarto, cozinha, sala de estar - +26;
• para banheiro, lavabo, corredor— +31.

Uma bomba faz circular o fluido pelas tubulações do piso. Ela também permite regular o nível de aquecimento no ambiente. A bomba deve ser selecionada com base na vazão de água. A vazão máxima aceitável para pisos hidrônicos é de 0,6 m/s.

A diferença entre o aquecimento da água na entrada e na saída não deve ser inferior a 10 graus.

Características do sistema combinado

O sistema de aquecimento combinado inclui radiadores, que são fontes de alta temperatura, e fontes de baixa temperatura - piso aquecido.

Existem duas maneiras de conectar um piso aquecido a água em um sistema misto:

1. A integração do sistema de aquecimento a uma caldeira existente reduz os custos com equipamentos e o tempo de instalação. A desvantagem desse projeto é a impossibilidade de funcionamento independente, o que aumenta o consumo de energia e reduz a eficiência do piso.
2. A instalação de um sistema de aquecimento de piso independente aumenta significativamente os custos de instalação. No entanto, esse sistema tem a vantagem de ser autossuficiente e não depender de radiadores. Isso é conveniente quando o sistema de aquecimento por radiadores deixa de funcionar.

Existem diversas recomendações a serem consideradas ao decidir instalar um sistema de aquecimento combinado em uma residência particular:

1. Defina as temperaturas separadamente para radiadores e aquecimento de piso. Como os radiadores requerem aproximadamente 70 °C (158 °F) e 55 °C (158 °F) de água na entrada e na saída, respectivamente, enquanto o aquecimento de piso requer 40 °C (104 °F) e 30 °C (86 °F), as caldeiras não conseguem lidar com essa tarefa de forma independente.
2. Utilize componentes especializados para a instalação do sistema de aquecimento. Unidades de mistura com bomba e válvulas de corte reduzem custos e permitem a conexão adequada do sistema ao reservatório onde a água é aquecida.
3. Ajuste o sistema combinado utilizando equipamentos técnicos especializados e instalados corretamente. Por exemplo, uma unidade misturadora com cabeçote termostático regula o nível de aquecimento da água, enquanto um termostato controla o nível de aquecimento de cada ambiente individualmente.

Ao instalar um sistema de aquecimento de piso hidráulico, não há motivo para limitá-lo apenas ao banheiro e ao lavabo. É melhor instalar esse sistema onde for possível, já que aumentar a área de instalação não impacta significativamente os custos de instalação e operação.

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Em qualquer caso, serão necessários uma unidade de mistura e um dispositivo que garanta a circulação do fluido. E se o conjunto do coletor for de tubo único, duplo ou mais, é irrelevante.

O custo do contrapiso também não se altera, mesmo que o piso seja instalado apenas em uma parte do cômodo; a solução de concreto terá que ser aplicada em toda a área.

Unidade de bombeamento e mistura

Um sistema de aquecimento combinado em uma residência particular pode ser construído utilizando uma unidade de mistura com bomba. Este projeto é mais eficiente, porém mais caro do que uma válvula de três vias, embora o princípio de funcionamento seja o mesmo.

A água resfriada do tubo de retorno dilui o líquido refrigerante quente, e a presença de válvulas de balanceamento permite que isso seja feito nas proporções necessárias.

Esta unidade está disponível em várias configurações, dependendo da finalidade de uso e do custo do equipamento. Uma unidade padrão inclui:

• válvula termostática;
• sensor de temperatura de imersão;
• Válvula de balanceamento com válvula de mola de travamento;
• bomba de circulação;
• termômetro de imersão;
• manga roscada;
• Válvula de desvio e corte;
• dreno e válvula de esfera;
• saída de ar;
• Válvula de desvio.

Diagramas e instruções de instalação para uma caldeira.

A maneira mais simples e econômica de construir um sistema de aquecimento combinado em uma residência particular é com radiadores e piso radiante, alimentados por uma única caldeira. Todos os componentes e a bomba de circulação são então instalados a partir da caldeira.

Algumas caldeiras de parede têm uma bomba integrada. Se estiver a usar um modelo de chão, terá de a instalar separadamente.

Ao conectar diretamente a um aparelho a gás (este é o modelo recomendado por especialistas para sistemas de aquecimento combinado em residências), recomenda-se o uso de um tanque de condensação. A instalação de uma caldeira a gás convencional resultará rapidamente na falha do trocador de calor.

Os equipamentos a gás devem ser instalados em salas com pé-direito de pelo menos 2 metros. É necessária ventilação.

Caso seja utilizado um modelo a combustível sólido, é necessário instalar um tanque de acumulação para conectá-lo ao sistema de aquecimento de piso. Sua função é limitar a temperatura, visto que é difícil regulá-la diretamente.

O princípio de funcionamento de um sistema de aquecimento combinado — aquecimento de piso radiante e radiadores alimentados por uma única caldeira — é o seguinte: a água aquecida é direcionada para a unidade de mistura, onde encontra uma válvula de segurança. A válvula detecta a temperatura da água e, se esta exceder o nível necessário, abre-se, misturando a água quente e fria até atingir a temperatura desejada.

A água é então distribuída pelo piso e pelos tubos do circuito de radiadores. Após percorrer toda a tubulação, retorna ao gerador de calor para aquecimento.

O diagrama de ligação para aquecimento de piso radiante e radiadores a partir de uma única caldeira inclui os seguintes elementos:

• Caldeira com tanque de expansão - aquece o líquido refrigerante;
• seta hidráulica - um sistema de distribuição em forma de tubo com quatro ramificações por onde a água circula;
• Radiador e bomba de piso - eles fornecem fluido para a unidade coletora;
• coletor - os circuitos no piso são conectados às suas saídas e a água quente é fornecida;
• Unidade de mistura - onde o líquido refrigerante para o TP é diluído;
• Termostato - um dispositivo que abre ou fecha o fluxo de água nos circuitos.

Instalação do sistema

Após a construção do piso em formato de "fatia" Uma vez que a fundação esteja nivelada, a impermeabilização e o isolamento térmico instalados, e os elementos de aquecimento estejam instalados, podemos prosseguir para a instalação e conexão do sistema de aquecimento combinado (piso radiante e radiadores) a partir de uma única caldeira. Vamos detalhar isso passo a passo:

• A caldeira está instalada e a tubulação já foi feita. (Em uma residência particular, geralmente é instalado em um prédio separado.) O cômodo deve ter uma chaminé e entrada de ar.

• Os tubos dos radiadores estão conectados ao aquecedor de água, e uma bomba é instalada entre eles.

• Os circuitos de piso são conectados por meio de um dispositivo que dilui a água até a temperatura necessária. Isso é feito utilizando uma unidade de mistura e uma válvula de 2 ou 3 vias, que são acopladas ao tubo de alimentação.

• Uma bomba de circulação foi instalada.

• Os contornos do piso são conectados por meio de um pente à fonte de abastecimento de água quente, que é o fluido refrigerante e aquecerá o ambiente.

Esquemas com válvula misturadora

Em residências particulares, os especialistas recomendam a escolha de um sistema de aquecimento combinado com válvula misturadora, que pode ser de 2 ou 3 vias.

Válvula misturadora

Com válvula misturadora de 3 vias

Nesse sistema combinado, o líquido para o radiador é aquecido a 80 graus, e 40 graus são necessários para o aquecimento de piso.

A principal função é reduzir a temperatura da água proveniente dos radiadores para a temperatura necessária para o aquecimento de piso. É exatamente esse o problema resolvido por um cabeçote termostático de 3 vias.

O sistema funciona bombeando água aquecida da fonte de calor através deste dispositivo para o coletor, onde é diluída até a temperatura necessária com fluido refrigerante resfriado proveniente do tubo de retorno da subestação de aquecimento. Nesse estado, o líquido é então fornecido aos circuitos de aquecimento de piso.

Este sistema combinado apresenta uma desvantagem: é impossível regular ou limitar o fluxo de água resfriada da linha de retorno. Consequentemente, tanto água excessivamente resfriada quanto água quente entrarão na tubulação principal, o que pode levar ao superaquecimento ou ao aquecimento insuficiente do piso.

No entanto, essas variações de temperatura podem passar despercebidas, pois são compensadas pela camada de concreto.

Um sistema de válvula de três vias é fácil de instalar e econômico. É particularmente adequado para casas térreas ou espaços menores.

Se for utilizada uma válvula de três vias com bypass, a mistura do fluido refrigerante aquecido e resfriado ocorre dentro do dispositivo.

A instalação é simples:

• Uma conexão em T é instalada na alimentação;
• Em seguida, a bomba de circulação é conectada.

Com válvula misturadora de 2 vias

Válvula de duas vias - seu cabeçote termostático controla o nível de temperatura na entrada do tubo de piso.

Este sistema é recomendado para uso em ambientes amplos, mas não superiores a 200 metros quadrados. Uma válvula de balanceamento permite ajustar a mistura do fluido do circuito de aquecimento de piso, interrompendo ou abrindo o fluxo de água quente.

O processo de circulação do fluido refrigerante é projetado de forma que o líquido se mova em um movimento circular, e água aquecida seja adicionada à medida que a temperatura cai. Como a capacidade do dispositivo é pequena, a regulação é suave, sem mudanças bruscas.

Ele também é montado na linha de abastecimento e requer a instalação de um dispositivo para circulação forçada do líquido.

Utilizando uma bomba de caldeira integrada

Este sistema envolve o uso de uma caldeira com bomba integrada com capacidade de até 35 kW. Ela cria uma pressão de 20 a 25 kPa na saída do tanque, com uma vazão de água de 1.000 a 1.500 litros por hora.

O processo de instalação é semelhante ao diagrama de um elemento de aquecimento convencional, mas não é necessária uma bomba adicional para aquecimento de piso.

Para aproveitar ao máximo o potencial do dispositivo e criar circulação do líquido refrigerante no piso aquecido e nos radiadores, é necessário conectá-lo corretamente aos circuitos.

Neste sistema, isso pode ser conseguido utilizando uma conexão em forma de anel — a caldeira, a bomba de calor e o radiador. Esses dois anéis são conectados por uma pequena seção comum de baixa pressão, de modo que um circuito não afeta o outro.

Neste projeto, o separador de escória é um coletor de lodo filtrado oblíquo, e as aberturas de ventilação estão localizadas na caldeira, no radiador e no circuito do piso.

O sistema de anel funciona da seguinte maneira: a água flui de um tanque onde é aquecida para as tubulações. Os picos de pressão nas tubulações de alimentação e retorno fazem com que o líquido se mova pelas tubulações principais e retorne.

Quando os sistemas podem ser combinados?

Um sistema de aquecimento combinado pode ser instalado em qualquer tipo de espaço. A chave é selecionar o produto de acabamento e o tipo de piso radiante adequados às suas necessidades. Um sistema combinado é a solução de aquecimento ideal para uma casa particular de dois andares.

Ao instalar um sistema de aquecimento de piso hidráulico no primeiro andar, as massas de ar quente ascendentes aquecerão os pisos do segundo andar, onde só podem ser instalados radiadores. Para o acabamento do primeiro andar, é melhor optar por azulejos.E para a segunda, qualquer material serve.

A construção de um sistema combinado em prédios de apartamentos não é viável, pois a ligação do piso aquecido à fonte de aquecimento de todo o edifício é proibida. Um permutador de calor é a solução.

Erros e problemas

Para economizar dinheiro, muitas pessoas simplificam os projetos eliminando elementos importantes. No entanto, isso não deve ser feito pelos seguintes motivos:

1. Quando os radiadores estão fechados e o piso aquecido está funcionando, a caldeira e as bombas de temperatura e pressão interferem no funcionamento uma da outra.
2. Quando os radiadores e o sistema de aquecimento de piso estão em funcionamento, a bomba de piso pode reduzir a pressão, diminuindo assim a circulação de água nos radiadores.
3. Mesmo com o equipamento da caldeira desligado, a bomba de aquecimento continua a movimentar fluido pela caldeira e pelos radiadores, o que é desnecessário. Embora a circulação desnecessária de fluido refrigerante nos radiadores possa ser controlada com a instalação de uma válvula de retenção, é impossível interromper o fluxo de água na caldeira.
4. A ausência de um termostato de proteção pode causar a falha da unidade misturadora, permitindo a entrada de água excessivamente quente nos canos do piso, além do risco de danificar o contrapiso.
5. Sem uma válvula de bypass, se as dobradiças do piso estiverem fechadas, a circulação do fluido para. Além disso, se a bomba for esquecida, ela funcionará contra uma válvula fechada e superaquecerá, levando a uma falha rápida.

Não é necessário instalar uma válvula de bypass se:

• Um circuito de piso ficará permanentemente aberto;
• A bomba possui regulação de frequência;
• A automatização do sistema de aquecimento pode controlar a circulação e, se necessário, desligar o equipamento.

Se você decidiu aquecer sua casa usando um sistema de aquecimento combinado — piso radiante e radiadores — é importante familiarizar-se com todos os diferentes sistemas, incluindo suas vantagens e desvantagens. Só então você poderá escolher o modelo que melhor se adapta às suas necessidades, orçamento e às características do seu espaço.

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