El peine de distribución para un piso cálido no es una parte separada, sino un conjunto de colector completo responsable del funcionamiento correcto de los circuitos de calefacción del piso de agua. Nuestro material ayudará a los propietarios de casas privadas que planean calentar la calefacción por suelo radiante (en forma abreviada - TP) a comprender el dispositivo y el principio de funcionamiento de esta unidad, así como a familiarizarse con los patrones y variedades de peines.
El principio de funcionamiento de la calefacción por suelo radiante
La tarea de la calefacción por suelo radiante es calentar las habitaciones con toda la superficie del piso debido a que el refrigerante circula a través de tuberías que están incrustadas en la estructura del techo. ¿Por qué necesita un peine de distribución TP:
- Hay 2 tuberías de la fuente de calor: suministro y retorno, y hay 10 o más circuitos de calefacción. El agua de la caldera debe distribuirse a lo largo de los contornos, y no de manera uniforme, sino de acuerdo con la necesidad de calor.
- El suelo radiante es un sistema de calefacción a baja temperatura. El refrigerante se calienta a un máximo de 55 ° C, y el horario de trabajo se encuentra en el rango de 35-45 ° C. Es difícil y poco económico proporcionar tal modo con la ayuda de una caldera. Por lo tanto, los peines se utilizan para calentar el suelo, regulando la temperatura del agua.
Con calefacción por suelo radiante, no siempre se necesita el peine. Para 1-2 circuitos de calefacción, fabricantes conocidos (por ejemplo, Oventrop, Herz Armaturen y Danfoss) ofrecen dispositivos económicos y simplificados con reguladores de temperatura mecánicos. Por ejemplo, la marca Oventrop vende controles de montaje en pared locales Unibox y Unidis.
El conjunto básico de la unidad de distribución incluye los siguientes elementos:
- colector de calefacción por suelo radiante para 2 o más grifos con válvulas termostáticas y medidores de flujo (rotámetros);
- válvulas de cierre (válvulas de bola);
- salidas de aire automáticas en cada rama del colector;
- grifos o tapones para vaciar;
- termómetros
- Gabinete de metal.
Las líneas de transporte de calor que provienen de la caldera están conectadas al colector, y las conexiones de los circuitos de calefacción de los pisos calientes están conectadas allí. Las válvulas termostáticas, configuradas manualmente o controladas automáticamente, son responsables del consumo de agua caliente en cada circuito. El caudal se muestra mediante matraces rotámetros montados en el colector de suministro (o retorno) TP.
Referencia. Los colectores están hechos de latón, acero inoxidable y plástico de alta calidad. Desde el punto de vista técnico, no hay diferencia entre ellos, pero a un precio el plástico costará un 15-20% más barato que el metal.
Dependiendo del principio de funcionamiento seleccionado del peine y del método de ajuste de la temperatura del piso de agua tibia, el conjunto básico se complementa con los elementos necesarios. Los métodos de control y los conjuntos de peines correspondientes en la colección que consideramos a continuación.
Ajuste de la cantidad (flujo) del refrigerante
Esta es la forma más fácil y económica de controlar automáticamente la temperatura del piso. Consiste en limitar el flujo de refrigerante a través de los circuitos con la ayuda de cabezales térmicos especiales tipo RTL instalados en termostatos colectores. En este caso, el esquema de conexión de las bisagras de calefacción de piso al peine se implementa sin una bomba de circulación adicional, como se muestra en la foto:
El principio de funcionamiento del peine se basa en la capacidad de los cabezales térmicos RTL de enfocarse en la temperatura de retorno del refrigerante, en lugar del aire ambiente.
En la escala de la cabeza, se establece la temperatura de retorno requerida (generalmente 40 ° C). Cuando se alcanza, el elemento termosensible presiona el vástago de la válvula, que cierra la sección de paso.La cantidad de refrigerante que pasa a través del circuito disminuye, cesa el calentamiento del piso. Cuando el agua en el circuito se enfría por debajo de 40 ° C, el cabezal térmico libera el vástago nuevamente, permitiendo que porciones de transferencia de calor caliente de la caldera fluyan hacia el circuito.
Regulación de alta calidad (temperatura) de TP
La base de esta técnica es el principio de mezclar el refrigerante enfriado que proviene del sistema de calefacción por suelo radiante con agua caliente de la caldera. Como resultado, se suministra a los circuitos un refrigerante de una temperatura dada de 35 ... 45 ° С. Los elementos de la unidad de mezcla se agregan al conjunto base del peine:
- bomba de circulación adicional para calefacción por suelo radiante;
- una válvula de dos o tres vías que mezcla agua caliente y fría;
- cabezal térmico con sensor de temperatura remoto;
- termostato de seguridad que controla el funcionamiento de la bomba.
En lugar del conjunto de piezas dado, puede comprar una unidad de mezcla preparada con una bomba que se une al peine de un piso cálido. La siguiente figura muestra unidades similares de la marca Danfoss, diseñadas para la potencia térmica de calefacción por suelo radiante de 9 y 13 kW:
El diagrama de conexión del peine debajo del piso con una válvula de dos vías y un cabezal térmico funciona de la siguiente manera:
- En la etapa de calentamiento, una válvula termostática de dos vías instalada en la línea de suministro está en la posición abierta, pasando todo el refrigerante al sistema de calefacción de piso.
- Cuando la temperatura del agua alcanza el valor establecido (generalmente 45 ° C), el líquido en el matraz del sensor de temperatura superior se expande y actúa sobre el fuelle del cabezal térmico. Este último presiona el vástago de una válvula termostática de 2 vías.
- Debido a un aumento adicional de la temperatura en la línea de la caldera, la válvula cierra completamente el flujo. El refrigerante circula dentro del sistema de calefacción por suelo radiante, impulsado por su propia bomba.
- Después de que el agua se enfría en los circuitos en 1-2 ° C, el líquido en el matraz del sensor se comprime y la válvula se abre ligeramente, mezclando una porción de agua caliente desde el exterior hacia los circuitos. Por lo tanto, la temperatura del refrigerante en la salida del peine a los pisos calientes se mantiene a un nivel constante.
- La tarea del termostato de seguridad superior es detener la operación de calefacción por suelo radiante en una emergencia cuando el agua con una temperatura de más de 55 ° C ingresa a los circuitos. El termostato apaga la bomba de circulación y la unidad de servocontrol (si está equipado). El diagrama de trabajo del peine con la unidad de mezcla se muestra en la figura:
Nota. La válvula de derivación que se muestra en el diagrama sirve para iniciar el refrigerante en un círculo a través de la derivación, cuando, debido al control automático, todos los circuitos de calefacción se apagan repentinamente y la bomba no tiene ningún lugar para bombear agua (operación con una válvula cerrada).
Circuito de válvula de 3 vías
Una unidad de mezcla con una válvula de 3 vías proporciona un control de temperatura más suave y más preciso del refrigerante. Luego, el peine de distribución funciona de manera un poco diferente: la mezcla se lleva a cabo dentro de la válvula y no en el múltiple de suministro. El algoritmo de operación es el mismo que en el caso anterior, solo la regulación es continua y más precisa. El dispositivo de peine con una válvula mezcladora de tres vías se muestra en el diagrama:
El nodo de mezcla se controla de las siguientes maneras:
- A mano. El mango de la válvula se fija en 1 posición, los flujos se mezclan en proporciones constantes. Esta es una forma primitiva e improductiva, ya que el consumo de calor por el sistema de calefacción por suelo radiante es un valor variable.
- Automáticamente desde un cabezal térmico con sensor de temperatura externo. Se utiliza una válvula térmica mezcladora con una varilla de empuje. Cuando la temperatura en el colector de retorno disminuye, el cabezal térmico libera el vástago de la válvula y el refrigerante caliente que sale de la caldera se mezcla (se muestra en el diagrama anterior).
El método presentado es el más costoso a costa de componentes, instalación y configuración, pero el más efectivo.
Control de circuitos de calefacción.
Con el control de calidad del refrigerante por temperatura, su caudal permanece sin cambios si no se instala una automatización adicional. Sin ellos, el volumen de agua que pasa a través del circuito se ajusta solo manualmente, mediante válvulas y rotámetros ubicados en el múltiple de suministro / retorno. Pero las válvulas térmicas se pueden controlar automáticamente, si coloca servos en ellas.
El sistema funciona así: en las habitaciones hay controladores de temperatura con cable o inalámbricos que monitorean la temperatura del aire y están conectados con una sola unidad de control (controlador). Él, recibiendo señales de los termostatos de la habitación, a través de servos abre y cierra las válvulas en el peine de calefacción por suelo radiante. De esta manera, el controlador puede controlar la calefacción de piso y el sistema de radiador al mismo tiempo, como se muestra en el diagrama:
Además del control de temperatura, junto con los termostatos, el controlador puede hacer una serie de cosas interesantes:
- responder a cambios en las condiciones climáticas en la calle;
- precalentar las habitaciones necesarias a un tiempo determinado;
- apague la calefacción por suelo radiante en habitaciones no utilizadas;
- controlado de forma remota a través de GSM o Internet.
El uso de servos y automatización significa que no solo aumenta la comodidad para vivir, sino que también le permite ahorrar del 15 al 20% del dinero gastado en energía y, por lo tanto, reduce el precio de la calefacción de una casa privada.
Peine de bricolaje para calefacción por suelo radiante
Dado que el peine de distribución para el ensamblaje de calefacción por suelo radiante cuesta mucho dinero, hay un par de formas de ahorrar dinero haciendo un múltiple de suministro y devolución con sus propias manos:
- ensamblar un nudo de tees de latón o plástico diseñados para calentar.
- Suelde un peine de polipropileno de forma independiente.
En ambos casos, deberá comprar válvulas termostáticas y otros elementos de acuerdo con el esquema de control seleccionado. Las tees se conectan en la rosca y los accesorios de polipropileno mediante soldadura (soldadura). El número de conexiones es bastante grande, cada unión debe hacerse de manera confiable para que posteriormente no haya fugas. En la fabricación de peines de polipropileno, se debe mantener el tiempo de calentamiento y conectar las piezas lo más rápido posible.
El principal inconveniente de los peines para la calefacción por suelo radiante hecho a sí mismo es la dificultad de preajustar y ajustar sin medidores de flujo. La velocidad de flujo del refrigerante deberá determinarse al azar, incluso cuando las longitudes de las tuberías en los circuitos sean las mismas, ya que las pérdidas de calor en las habitaciones son diferentes.
Conclusiones y Recomendaciones
A juzgar por las reseñas en los foros, los propietarios están familiarizados con los peines equipados con una unidad mezcladora y una bomba. Es de destacar que no todos los maestros son conscientes de la existencia de cabezales térmicos de tipo RTL. Y pueden reducir significativamente el precio del peine con aislamiento térmico instalado en una casa de campo pequeña o mediana (hasta 250 m²). De ahí las recomendaciones:
- Si es posible, use un peine de fábrica o casero con cabezales térmicos RTL, entonces no tiene que comprar una bomba de circulación y válvulas. La condición principal es la longitud de los contornos de no más de 60 m.
- Si el número de bucles llega a 10 o más, y la línea de suministro desde la caldera es bastante larga, elija una bomba principal más potente. Puede colocar la unidad Grundfos Alfa-2 15-60 con la función Autoadapt para ahorrar electricidad.
- Para longitudes de circuito de hasta 100 m, un área de la casa de más de 250 m² y un sistema de calefacción complejo, use un peine con una válvula de dos o tres vías (control de calidad).
- Si es posible, equipe el sistema de calefacción de peine y suelo radiante con equipos de automatización. Para hacer esto, se recomienda consultar a un especialista en este campo.
Nota. Los diseñadores y fabricantes de componentes para calefacción por suelo radiante no recomiendan categóricamente que la longitud de la tubería en un bucle sea superior a 100 m (Ø16 mm).