Como funciona um piso aquecido a água: princípio de funcionamento, diferentes tipos de conexão

Hoje em dia, pisos aquecidos são bastante comuns em residências. Eles podem servir como aquecimento principal ou complementar.

No entanto, para que esse sistema funcione de forma eficaz, é importante entender como os pisos aquecidos a água funcionam e instalá-los corretamente.

Como funciona um piso aquecido a água e em que estado se encontra?

O aquecimento por piso radiante é um sistema confiável e econômico que proporciona conforto térmico. Graças ao seu design, a temperatura na parte inferior do ambiente será sempre alguns graus mais alta do que na parte superior.

O sistema em si é uma estrutura de tubos instalada entre o contrapiso e o piso acabado. O circuito inclui uma linha de alimentação e uma de retorno. O projeto pode despejar contrapiso de concretoou ser assentado utilizando o método de piso.

Além disso, a estrutura está equipada com uma unidade coletora, que por sua vez possui dispositivos de controle. O aquecimento é obtido pela circulação de um fluido refrigerante quente dentro do circuito, e o movimento do próprio fluido refrigerante é garantido por Descrição de uma bomba de circulação especial.

A instalação de sistemas de aquecimento hidráulico requer autorização, pois são conectados ao sistema de aquecimento principal. O aquecimento de piso radiante é normalmente instalado em residências particulares; é menos comum em apartamentos devido ao risco de inundação para os vizinhos de baixo. Como alternativa, em sua própria casa, você pode conectar o sistema a uma caldeira separada.

O diagrama de um piso aquecido a água tem o seguinte aspecto:

• base;
• impermeabilização;
• camada de isolamento térmico;
• canos;
• contrapiso de concreto;
• revestimento de acabamento.

Atenção! O tamanho padrão do tubo é de 16 mm, com um comprimento de circuito permitido de 80 cm e um diâmetro de 20 a 120 cm.

A espessura média de uma camada de água no fundo do mar varia de 18 a 23 cm.

O sistema de aquecimento de piso radiante hidráulico é um sistema de baixa temperatura que aquece o fluido circulante entre 35 e 45 graus Celsius. Sua potência depende da temperatura do fluido refrigerante. Ao aquecer a água a 45 graus Celsius, a potência será de 140 watts. Portanto, ao aquecer uma casa exclusivamente com aquecimento de piso radiante hidráulico, a área de cobertura deve ser de pelo menos 70%.

Além de ser eficiente em termos energéticos, um circuito de água preenchido com concreto retém o calor por um longo período. As desvantagens incluem o tempo necessário para a camada de concreto aquecer e a estrutura pesada, que nem todos os pisos suportam.

Existem diversos sistemas de ligação para aquecimento de piso radiante, e examinaremos os princípios de funcionamento de alguns deles com mais detalhes neste artigo.

Como funciona o aquecimento de piso em conjunto com radiadores?

Há casos em que o aquecimento de piso só pode ser instalado em conjunto com radiadores. Os radiadores servem como fonte primária de aquecimento, geralmente instalados perto de uma janela. O aquecimento de piso é instalado como uma fonte de aquecimento adicional, seja no centro do cômodo ou em zonas específicas.

Com a escolha do revestimento de piso adequado, o sistema combinado pode ser instalado em salas de qualquer finalidade e em edifícios com qualquer número de andares.

A vantagem de instalar aquecimento de piso no térreo é que o ar quente sobe até o teto e aquece não apenas esse andar, mas também o andar superior, onde existem apenas radiadores.

Existem várias maneiras de implementar esse sistema. Uma delas é instalar um conector em T na entrada e na saída, com um radiador conectado a uma extremidade e o sistema de aquecimento de piso conectado à outra.

Além disso, o aquecimento de piso pode ser facilmente conectado a um sistema de radiadores existente usando um termostato sem fio, o que simplifica e agiliza tanto o processo de instalação quanto o de conexão.

O projeto e o princípio de funcionamento do sistema quando conectado a uma caldeira.

A caldeira é o equipamento responsável por aquecer o fluido refrigerante. Ao instalar aquecimento de piso radiante, ela é desnecessária se o sistema estiver conectado ao sistema de aquecimento central.

Um ponto importante a ter em mente ao usar um sistema de aquecimento de piso com uma caldeira independente é que a temperatura da água não deve exceder uma média de 45°C. Isso é especialmente verdadeiro para uma caldeira a gás, pois:

• Funciona eficazmente a temperaturas máximas de 70–90°C, mas quando a temperatura baixa, a eficiência diminui e os custos de combustível aumentam;
• Se a caldeira funcionar a temperaturas mais baixas, ocorrerá condensação, o que reduzirá sua vida útil.

Para evitar esses problemas, recomenda-se a compra de uma caldeira com as diferenças de temperatura necessárias (condensação).

Outra opção é instalar aquecimento de piso radiante com uma caldeira elétrica, mas este é um recurso caro. As caldeiras elétricas estão disponíveis em:

1. Com a Ten, o equipamento não é caro, mas avaria com frequência.
2. Os aquecedores de eletrodo — seu funcionamento depende da qualidade do fluido refrigerante, ou mais precisamente, da condutividade do líquido. Este tipo de dispositivo requer manutenção periódica — substituição dos eletrodos. Para ligá-lo, é necessário água potável ou um líquido especial, que pode ser adquirido juntamente com o equipamento.
3. Os fogões de indução são os mais caros, mas também os mais eficientes em termos de energia. Aquecem a água rapidamente e consomem pouca eletricidade.

Ao considerar sistemas de aquecimento de piso com água aquecida por caldeiras, do ponto de vista da eficiência, as unidades a pellets e briquetes ficam em segundo lugar, atrás das a gás. Os sistemas a combustível sólido exigem a remoção constante de cinzas e escória da câmara de combustão. Existe uma caldeira de combustão mais duradoura, embora mais cara, que requer reabastecimento em média uma vez por semana, e os produtos da combustão precisam ser removidos com muito menos frequência.

Hoje em dia, também existem à venda modelos de caldeiras combinadas; elas funcionam com combustível sólido e eletricidade. Existem elementos de aquecimento automáticos, que se desligam quando a temperatura definida é atingida e depois ligam novamente.

Atenção: Caldeiras a combustível líquido raramente são usadas em sistemas de aquecimento de piso radiante, pois precisam ser instaladas em um cômodo separado devido ao odor e ao ruído que produzem.

Princípio de funcionamento de uma unidade de mistura (válvula de três vias e válvula de duas vias)

A unidade de mistura consiste em dois componentes principais: uma bomba de circulação e uma válvula de controle. A bomba circula o fluido refrigerante, enquanto as válvulas regulam o fluxo de água quente para manter o nível de aquecimento desejado.

A unidade de mistura pode ser colocada no gabinete do coletor ou na sala da caldeira, sobre o pente.

Os dispositivos de mistura são de dois tipos:

1. Uma válvula misturadora de três vias é usada para misturar água aquecida da caldeira com o líquido refrigerante resfriado. Quando equipada com um servomotor, a válvula pode ser controlada por um termostato ou por controladores sensíveis às condições climáticas. Essa válvula misturadora é considerada universal, embora apresente algumas desvantagens:

• Existe a possibilidade de a válvula abrir o fornecimento de líquido refrigerante quente (90 °C) para o sistema; isso geralmente acontece quando o aparelho é ligado, o que pode causar o rompimento dos tubos;
• Este tipo de válvula possui uma baixa capacidade de vazão, insuficiente para pisos aquecidos, o que afetará o nível de aquecimento do fluido refrigerante.

No entanto, esta unidade de mistura não é substituível em salas grandes, com mais de 200 m².

2. Uma válvula de duas vias é a melhor opção, pois mistura continuamente o líquido refrigerante frio e regula apenas a água proveniente da caldeira. Isso evita o superaquecimento do piso, prolongando assim sua vida útil.

Este modelo é utilizado apenas em áreas pequenas – até 200 m².

Estas são as principais unidades de mistura utilizadas na instalação de pisos aquecidos a água.

Para a sua informação! Algumas válvulas de três vias são equipadas com função termostática. Existem também modelos com atuador eletrotérmico e ajuste suave, ideais para aquecimento de piso.

Como funciona o sistema quando conectado através de uma unidade de mistura com bomba?

Outra opção para instalar aquecimento de piso em uma residência particular é instalar uma unidade de mistura com bomba. Ela é montada atrás do radiador, que serve como fonte de calor. A conexão a uma caldeira também é possível.

Um sistema de aquecimento de piso radiante hidráulico com unidade de mistura por bomba funciona misturando o fluido refrigerante quente fornecido pela fonte de aquecimento com a água residual fria. Todo esse processo ocorre na unidade de mistura. Válvulas de balanceamento podem ser usadas para regular o fluxo de fluido refrigerante frio e quente.

O sistema de aquecimento de piso com bomba misturadora é considerado um dos mais eficientes, mantendo facilmente condições internas confortáveis. Pode ser adquirido pronto para uso ou montado pelo próprio usuário.

coletores de distribuição

O coletor de distribuição é um componente crucial responsável pela regulação do aquecimento de piso radiante. Ele é projetado para distribuir uniformemente o fluido refrigerante por todo o circuito. Possui aberturas para o fornecimento de água quente e para a coleta de água resfriada.

Todos os circuitos do coletor devem ser equipados com válvulas termostáticas, que podem ser usadas para regular a temperatura em cada circuito de aquecimento de piso, e reguladores de fluxo. Esse projeto, aliado a um sensor de temperatura, permite que a temperatura ambiente seja mantida em um nível predefinido, respondendo de forma sensível às mudanças nas condições climáticas externas.

Cada cômodo está equipado com um termostato que controla diversos atuadores, um atuador para cada unidade. Alguns modelos de termostato possuem função programável, permitindo definir o modo de operação desejado ou o horário de ligar/desligar o aquecimento.

Além disso, o coletor permite a saída de ar do sistema através da válvula de drenagem, e a válvula de fechamento serve para equilibrar e drenar a água.

Para maior comodidade, a unidade de distribuição fica escondida em um gabinete metálico especial, que é instalado na parede ou em um nicho.

Instalação de pisos aquecidos a água

Antes de trabalhar em instalação de pisos aquecidos a água É elaborado um diagrama de assentamento de tubos e compilada uma lista dos materiais necessários.

O processo passo a passo para instalar aquecimento de piso radiante é o seguinte:

1. Preparação da base: se houver rachaduras ou grandes diferenças de nível, elas devem ser seladas com uma solução especial ou uma fina camada de argamassa niveladora deve ser aplicada.
2. Recomenda-se instalar o gabinete do coletor de admissão com todos os equipamentos necessários antes de colocar o piso, pois esse trabalho é sujo e gera poeira e detritos.
3. Impermeabilização - a base deve ser coberta com material impermeabilizante para protegê-la da umidade.
4. Instalar fita de vedação — ela deve ser aplicada em todo o perímetro do cômodo; isso evitará que a estrutura se deforme quando aquecida.
5. Isolamento térmico – a camada de isolamento térmico necessária em um piso de concreto é de 7 a 10 cm. A espuma de poliestireno extrudado é ideal para essa finalidade. Existem também placas ranhuradas para assentamento e fixação de tubulações.

Existe um material de isolamento térmico com uma camada de folha metálica que ajuda a refletir o calor na direção desejada.

A instalação dos tubos é a parte essencial do aquecimento de piso radiante, por isso a sua seleção deve ser feita com seriedade.

Os tubos são:

• As estruturas de metal e plástico são difíceis de instalar, pesadas e exigem equipamentos especiais para serem dobradas;
• O polipropileno possui alta condutividade térmica, mas esse contorno requer uma fixação segura, pois tende a retomar sua forma original;
• Aço inoxidável corrugado - o mais popular, fácil de instalar, com alto grau de condutividade térmica e disponível em diferentes tamanhos;
• As de cobre são fortes e duráveis, mas são caras e difíceis de instalar por conta própria;
• Os polietilenos PERT e PRX são frequentemente utilizados devido à elasticidade do produto e às suas boas características de desempenho.

A instalação dos tubos é realizada de acordo com o padrão planejado (em espiral ou em ziguezague) e no espaçamento especificado. O circuito pode ser fixado à tela de reforço pré-instalada com abraçadeiras plásticas.

Ao instalar uma manta com saliências como isolamento térmico, os tubos são colocados entre as ranhuras e, assim, ficam firmemente fixados.

1. Conexão - os tubos devem ser conectados à entrada e ao retorno do sistema de aquecimento de piso radiante.
2. O teste de pressão no piso deve ser realizado antes da concretagem do contrapiso para verificar vazamentos e garantir o funcionamento adequado. O teste é realizado sob pressão elevada durante 24 horas.
3. A concretagem é feita com uma camada de argamassa de regularização — sua espessura depende do diâmetro do tubo e varia em média de 5 a 7 cm. Ao despejar o concreto, deve haver pressão nos tubos.

• Ativação inicial do piso: Não ligue o sistema até que a mistura de concreto esteja completamente seca, o que levará cerca de um mês. Para evitar fissuras no contrapiso, a temperatura deve ser elevada gradualmente, começando em 20 graus Celsius e aumentando 3-4 graus Celsius por dia até atingir a temperatura de operação.
• O revestimento do piso pode ser feito com qualquer material, desde que seja compatível com o sistema de aquecimento. O aquecimento de piso funciona bem com azulejos cerâmicos.

Atenção! Na instalação de um piso pelo método a seco, o processo de construção consiste na instalação de vigas de madeira, ripas fixadas sobre elas e tubulações instaladas entre as vigas.

Fabricantes populares de componentes

Ao instalar um sistema de aquecimento de piso radiante hidráulico, escolher os componentes certos é fácil, pois a maioria dos fabricantes desses sistemas também produz acessórios. Além disso, alguns fabricantes começaram a produzir unidades de mistura, eliminando a necessidade de uma bomba de circulação separada.

Os fabricantes mais confiáveis ​​que produzem tubos de polímero com vida útil superior a 50 anos incluem:

• «Valtec»;
• "De Dietrich";
• «Acv»;
• «Ctc»;
• "Buderus".

Além disso, essas empresas produzem painéis de controle que permitem monitorar o funcionamento do sistema de qualquer lugar da casa.

Em conclusão, pode-se afirmar que o aquecimento hidráulico por piso radiante é mais eficiente do que outros tipos de sistemas de aquecimento. Afinal, não há desperdício de energia aquecendo o ar sob o teto.

Se você decidir instalar piso aquecido, estude cuidadosamente todos os esquemas de instalação possíveis para esses sistemas, bem como o funcionamento do piso aquecido hidráulico em um apartamento ou casa, para escolher a melhor opção para você.

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