Os sistemas de aquecimento de piso radiante hidráulico, cada vez mais populares, não funcionam eficazmente sem um dispositivo de controlo específico: a válvula termostática. Esta permite controlar a temperatura do fluido de aquecimento e ajustar o funcionamento do piso.
Neste artigo, analisaremos detalhadamente a finalidade das torneiras termostáticas.
Explicaremos os diferentes tipos de válvulas misturadoras, seu projeto e princípios de funcionamento, e como escolher o modelo certo.
Finalidade e âmbito de aplicação da válvula termostática.
A válvula misturadora termostática é utilizada em sistemas de aquecimento de piso radiante com circulação de água no interior..
A temperatura de aquecimento do fluido refrigerante para radiadores convencionais é muito superior à necessária para pisos hidrônicos. O superaquecimento do contrapiso de concreto agrava o microclima e pode danificar o piso. Uma válvula misturadora termostática para aquecimento de piso pode ajudar a resolver esse problema. Com ela, é possível criar um circuito independente com a temperatura desejada. ou alimentar o sistema de aquecimento de piso radiante a partir do sistema de aquecimento central..
Uma válvula termostática pode resolver os seguintes problemas:
- Inverta a direção do fluxo de água e misture a água quente com a fria nas proporções necessárias;
- Obtenha um líquido com temperatura constante na saída.
Não é necessária uma torneira misturadora se:
- A temperatura do líquido refrigerante é a mesma em todos os circuitos;
- A fonte de calor é capaz de fornecer o grau de aquecimento necessário do fluido refrigerante na saída.
Tipos e sua estrutura
Numa válvula de distribuição termostática instalada num piso aquecido, a água fria é misturada com a água quente proveniente do tubo de retorno. Este processo é contínuo enquanto o aquecimento estiver ligado.
As válvulas misturadoras para aquecimento de piso radiante estão disponíveis em: bidirecional e tridirecionalElas também diferem no método de mistura e na direção do fluxo.
Bidirecional
Uma válvula termostática de duas vias é uma versão aprimorada do tipo manual. Ela pode ser hidráulica, pneumática ou elétrica.
O design é simples, porém capaz de regular a temperatura do líquido refrigerante de forma eficaz e automática. O dispositivo é instalado no sistema de aquecimento no lugar de uma válvula manual.
Principais vantagens:
- Redução automática do nível de temperatura do líquido;
- Design simples e preço baixo;
- Instalação fácil.
Imperfeições — Pode ser instalada em tubulações de pequeno diâmetro. Se esta válvula for usada para aquecimento em um cômodo grande, o termostato funcionará de forma intermitente. Uma válvula de duas vias é mais frequentemente usada quando o aquecimento de piso é utilizado como sistema de aquecimento complementar.
A válvula consiste em um corpo de latão ou bronze com uma ou duas sedes. Uma válvula de sede dupla pode interromper completamente o fluxo de água.
O aparelho possui um cabeçote termostático com escala. A posição do cabeçote pode ser ajustada manual ou automaticamente. Os modelos manuais são simples e baratos. Os aparelhos mais modernos funcionam automaticamente.
A válvula de duas vias funciona da seguinte maneira: o líquido refrigerante da linha de retorno é reintroduzido nos tubos do piso, mas antes disso, um dispositivo que abre o fluxo de água aquecida é ativado. Os dois fluxos se misturam dentro da carcaça até atingirem a temperatura desejada, após o que um sensor de temperatura é acionado e a válvula fecha automaticamente a abertura que contém o líquido refrigerante quente.
A válvula consiste em um êmbolo e uma sede. O êmbolo pode ter formato de placa, agulha ou haste. Ele é posicionado perpendicularmente ao fluxo do fluido.
Válvula de três vias
O princípio de funcionamento de uma válvula termostática de três vias para aquecimento de piso radiante é a mistura de água fria da linha de retorno com água quente proveniente da caldeira.
A válvula foi projetada para sistemas de aquecimento instalados em grandes espaços. Ela oferece as mesmas vantagens das válvulas de duas vias. Destaca-se, em particular, a facilidade de ajuste da temperatura da água para aquecimento de piso.
No entanto, essa válvula termostática também apresenta uma desvantagem: quando o termostato é acionado, a válvula abre completamente, permitindo que o líquido refrigerante quente entre nos circuitos. Isso pode causar o superaquecimento do sistema de aquecimento e até mesmo o rompimento de tubulações. Além disso, sua capacidade de vazão é menor do que a de uma válvula de duas vias.
As válvulas misturadoras termostáticas de três vias estão disponíveis em latão e bronze. São equipadas com um cabeçote térmico ou termostato e podem ser acionadas por um atuador elétrico ou servomotor. São projetadas como uma válvula com duas entradas e uma saída. Internamente, o corpo abriga uma câmara de mistura contendo um termostato e um painel de controle digital. A válvula termostática é conectada a montante do coletor.
Princípio de funcionamento de uma válvula termostática de três vias:
- A água aquecida circula pelos tubos da direita e da frente, desde que seu grau de aquecimento atenda aos parâmetros exigidos;
- Se a temperatura do líquido subir ou descer, o termostato entra em funcionamento, pondo a haste em movimento, o que resulta na mistura de água fria com a água quente;
- Assim que a temperatura definida for atingida, a abertura frontal será totalmente aberta.
Vale ressaltar que, quando o aparelho é ligado, a tensão do fluxo de água permanece constante. Isso resulta em uma variação uniforme da temperatura do líquido fornecido à tubulação principal.
Pelo método de mistura
As torneiras misturadoras para aquecimento de piso radiante, dependendo do método de mistura, são:
- Com a função de termostato, é possível atingir e manter a temperatura desejada do líquido refrigerante, já que o dispositivo regula os dois fluxos (quente e frio). O termostato na torneira reage à temperatura do líquido, abrindo ou fechando a passagem por onde o líquido refrigerante aquecido ou resfriado é fornecido. Além disso, o mecanismo é projetado para que, caso não haja água fria disponível, o fornecimento de água quente seja automaticamente desligado.
- As válvulas termostáticas são equipadas com um cabeçote termostático sensível com um sensor de temperatura remoto localizado em cada tubulação. A função da válvula é detectar a temperatura da água e enviar um comando para o atuador.
Como escolher
Um piso radiante a quente é um sistema de aquecimento moderno cuja eficiência é garantida por diversos dispositivos, incluindo uma válvula termostática.
Ao selecionar uma unidade de mistura, considere sua capacidade de vazão. Ela deve ser capaz de lidar com a água fornecida pelo sistema de aquecimento. Essas informações estão especificadas na documentação técnica da caldeira.
Para tubulações de piso, geralmente são utilizados tubos de 26 mm. O diâmetro das conexões da válvula termostática deve corresponder a essas dimensões. Caso contrário, será necessário instalar um adaptador, o que não é recomendado, pois as juntas ficarão sob pressão constante e precisarão ser verificadas quanto a vazamentos.
Além disso, o equipamento deve ser selecionado levando em consideração a temperatura do fluido refrigerante na tubulação principal do piso, que deve variar de 55 a 35 graus.
Seja qual for a sua escolha, entre equipamentos manuais ou automáticos, os sistemas automáticos simplificam o funcionamento do aquecimento de piso, criam um clima interno confortável e conservam recursos, mas são mais caros. Já um dispositivo programável permite ajustar a temperatura de acordo com a hora do dia e o dia da semana.
Ao instalar piso aquecido a água em um cômodo pequeno, não é necessário comprar equipamentos caros; uma simples válvula de duas vias será suficiente.
Ao comprar um aparelho em uma loja, verifique se ele possui certificado, garantia e instruções do fabricante para instalação e operação.
Diagrama de instalação
Atualmente, o aquecimento hidráulico por piso radiante é um sistema comum para aquecimento residencial, e diversos projetos são utilizados para sua instalação.
Sistema de aquecimento de piso radiante com válvula de três vias
A instalação de aquecimento de piso radiante com uma válvula termostática de três vias é adequada para sistemas de aquecimento mistos. O radiador (temperatura da água a 80°C) e o piso radiante (a temperatura do líquido não deve exceder 50°C).
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Surge então a questão: como resfriar a água de 80 para 50 graus Celsius? É para isso que serve a válvula termostática de três vias. Ela é instalada na tubulação de entrada, e uma bomba de circulação é conectada a jusante.
O processo de trabalho é o seguinte:
- O líquido refrigerante residual resfriado é fornecido pelo tubo de retorno;
- Na câmara de mistura, ele é misturado com o líquido quente até atingir um nível específico;
- Então a água flui para os galhos do chão.
A desvantagem desse método é a impossibilidade de controlar a quantidade de água residual adicionada, o que resulta na entrada de fluido refrigerante superaquecido ou subaquecido na tubulação principal. A vantagem é a facilidade de instalação e o baixo custo do equipamento.
Existem dois esquemas de instalação para um piso aquecido a água com válvula termostática de três vias, que diferem na direção do fluxo:
- Em formato de T (simétrico) - o líquido refrigerante aquecido e frio são fornecidos pelas laterais, a água se mistura no centro do corpo da válvula e sai pelo meio.
- Em forma de L ou assimétrico — o líquido aquecido entra pela lateral e o líquido resfriado por baixo. A água misturada sai pela lateral oposta à do líquido quente.
Ambas as válvulas são compactas e amplamente utilizadas em pisos hidrelétricos aquecidos.
Métodos alternativos para conectar o aquecimento de piso radiante
Existem outras opções para conectar pisos aquecidos a água:
- Ao instalar aquecimento de piso em um cômodo de até 10 metros quadrados, o controle de temperatura pode ser feito com uma válvula simples. Para aumentar o calor, basta desaparafusar a válvula; para diminuir, aperte-a. A desvantagem desse método é o ajuste manual. Se você instalar uma válvula de duas vias em um dos lados, o ajuste será automático, assim como acontece com uma válvula de três vias.
- É possível conectar um sistema de aquecimento de piso radiante hidráulico diretamente à caldeira. No entanto, são necessários um gerador de calor, válvulas de segurança e uma bomba. A água do reservatório é direcionada para a unidade de distribuição, depois para os tubos do piso e, após contornar a tubulação principal, retorna à caldeira. Esta deve ser ajustada à temperatura do fluido de aquecimento de piso radiante.
Se o sistema de aquecimento por piso radiante for instalado, o ideal é optar por uma caldeira de condensação, pois ela pode operar em plena capacidade mesmo em baixa temperatura. Uma caldeira convencional operando em baixa temperatura causará falha no trocador de calor. Ao utilizar uma caldeira a combustível sólido, será necessário um trocador de calor de amortecimento para regular a temperatura.
- Conexão do aquecimento de piso radiante a uma unidade de mistura com bomba — este diagrama foi projetado para um sistema de aquecimento combinado com radiador e aquecimento de piso radiante. Na unidade de mistura, a água residual é misturada com a água quente proveniente da fonte de aquecimento.
Todas as unidades de mistura por bomba estão equipadas com uma válvula de balanceamento, que dosa o líquido resfriado. Isso garante que a temperatura exata da água necessária para o sistema de aquecimento saia do equipamento, aumentando sua eficiência.
Existem diferentes modelos de unidades de bomba-mistura, que são equipadas com: um sistema de bypass, que possui uma válvula de bypass, uma válvula de balanceamento ou válvulas de esfera, localizadas nas extremidades da bomba.
- A ligação de um sistema de aquecimento de piso a um radiador requer um kit especial com limitadores de temperatura para o fluido refrigerante e o ar, além de um respiro de ar. A água é direcionada diretamente dos radiadores de alta temperatura para os tubos do piso, onde é resfriada até a temperatura necessária, e o próximo lote é fornecido. No entanto, esse sistema cria zonas de superaquecimento.
Ao planejar a instalação de aquecimento de piso em sua casa, é importante considerar todos os elementos do projeto com antecedência. Principalmente, considere como a temperatura desejada do fluido refrigerante será atingida no sistema de aquecimento. Embora uma unidade de mistura por bomba seja um dispositivo mais avançado, ela é mais cara e nem todos conseguem instalá-la por conta própria.
Uma válvula termostática é uma ótima opção. É barata, fácil de instalar e faz um excelente trabalho ao regular e controlar a temperatura da água.
