Qué agradable es caminar sobre un piso cálido en invierno y no tener miedo de congelarse; este tipo de calefacción en una casa donde crecen los niños es especialmente importante. La calefacción por suelo radiante es una alternativa conveniente a la calefacción clásica o eléctrica en la casa. Hasta hace poco, era imposible imaginar algo así, pero la tecnología llegó rápidamente a este punto, porque hoy esos sistemas están al alcance de todos.
El principio de funcionamiento de un mezclador con válvula de dos vías.
El cabezal térmico con sensor para suelo radiante está conectado a un sistema con válvula de dos vías. A través de él, se suministra agua caliente desde la caldera a la unidad de mezcla.
El sensor detecta la temperatura del medio de calefacción suministrado a la calefacción por suelo radiante, y cuando es alta, la válvula de cabezal térmico corta el suministro de la caldera. La circulación se realizará por el circuito interior hasta que el agua comience a enfriarse. Cuando se alcanza el valor mínimo establecido de la temperatura del refrigerante, se envía un comando desde el sensor para suministrar agua caliente y nuevamente comienza a mezclar con retorno.
El pequeño rendimiento de las válvulas de dos vías proporciona calefacción de habitaciones con un área de no más de 200 m2.
¿Cómo funciona la automatización?
La válvula termostática de tres vías para suelo radiante se conecta delante del colector. Un cierto modo de temperatura de calefacción se establece en el sensor. El dispositivo comienza a funcionar cuando se cambian los parámetros.
- El dispositivo consta de un semiconductor que tiene la temperatura del refrigerante que ingresa a la línea. La energía se transfiere al fluido del termostato.
- Al aumentar el calentamiento, el líquido se expande y presiona el vástago, que baja.
- Esto cierra la salida de la tubería caliente y abre la salida del circuito de retorno.
- El portador de calor enfriado ingresa a la cámara del mezclador de tres vías, donde se conecta con el agua caliente de la caldera. El proceso de mezcla puede tener lugar en forma de T: el flujo de refrigerante frío y caliente entra en la válvula mezcladora termostática simétricamente desde ambos lados. El líquido sale a la línea principal en un ángulo de 900. Con el esquema en forma de L, el agua caliente ingresa a la cámara de mezcla desde un lado.
- La temperatura del medio de calentamiento disminuye. Entra en la línea del piso enfriado. El modo de calefacción tiende a alcanzar la velocidad establecida.
- A medida que baja la temperatura, el líquido del termostato se estrecha. Se endereza el vástago cargado por resorte, se cierra la salida de agua fría, que pasa por el tubo de retorno. El refrigerante caliente vuelve a entrar en la línea.
Cuando se utilizan servoaccionamientos, un dispositivo que funciona desde la red eléctrica se conecta a la válvula mezcladora para la calefacción por suelo radiante. El sensor se calienta, cierra el circuito eléctrico. La placa se calienta, que a su vez transfiere calor al termofluido. Se expande, presiona el vástago, lo que hace que funcionen las válvulas de asiento.
Cuando se utiliza un servodrive, el sistema de calefacción cambia el modo de funcionamiento en 3 minutos. Si se utiliza un cabezal térmico como dispositivo automático, se necesitarán hasta 15 minutos para calentar el líquido en el termostato.
El principio de funcionamiento de una válvula de dos vías para calefacción por suelo radiante es algo diferente. Cuando la temperatura en la línea sube, el termostato hace que funcionen las válvulas de asiento o un dispositivo de bola, que bloquea completamente la salida de agua caliente. El portador de calor enfriado del tubo de retorno vuelve al circuito del suelo.
Cuando la temperatura baja, la válvula abre agua caliente y cierra la línea de retorno. No hay mezcla del líquido. El principio de funcionamiento de una válvula termostática de dos vías para calefacción por suelo radiante es idéntico al cambio manual de válvulas, pero el sistema funciona en modo automático.
Se instala una válvula termostática de tres vías para calefacción por suelo radiante en el sistema de calefacción para una gran área de calefacción. El equipo es necesario para una caldera que calienta el agua a alta temperatura. La válvula de dos vías está conectada al sistema como un control de calefacción adicional para habitaciones individuales.
El equipo para la regulación automática del modo de calefacción se puede instalar en un sistema de calefacción de circuito simple o doble. Esto es conveniente cuando se utilizan varios tipos de calefacción, con radiadores y calefacción por suelo radiante. El mezclador se conecta delante de la bomba de circulación. Recomiendo instalar un filtro de agua de antemano. Al realizar la conexión, utilice el método de montaje roscado.
¿Cómo funciona el cabezal térmico?
El termostato consta de un mecanismo con parámetros termodinámicos basados en las propiedades físicas elementales de la sustancia: expansión a altas temperaturas. En el cuerpo del cabezal térmico hay un recipiente especial con una sustancia que responde al calentamiento, y debajo hay un empujador para el vástago de la válvula.
El cabezal térmico para calefacción por suelo radiante funciona de la siguiente manera:
- Dentro del termostato hay un fuelle que contiene una sustancia sólida o líquida. Sus paredes son corrugadas, lo que le da al contenedor la capacidad de estirarse;
- A medida que aumenta el grado, el fuelle se expande, las paredes se estiran y presionan contra el vástago de la válvula. El sistema está equilibrado por un resorte;
- Cuando el fuelle se enfría, sus dimensiones se recuperan y ya no ejercen presión sobre el vástago.
El cabezal térmico para calefacción por suelo radiante se vende por separado o con una válvula incluida. La compra del kit es óptima, porque en este caso las roscas y asientos de las válvulas y la culata encajan perfectamente.
El conjunto completo está hecho con diferentes tipos de válvulas, por lo que existen cabezales térmicos rectos o angulados. Puede seleccionar la opción deseada según la configuración del sistema de calefacción.
El dispositivo y el principio de funcionamiento del cabezal térmico.
Estructuralmente, la cabeza térmica es un mecanismo termodinámico que aprovecha la capacidad de las sustancias para expandirse cuando se calientan. Un recipiente con una sustancia que reacciona al calentamiento se encuentra en su cuerpo, un empujador de vástago de válvula está instalado debajo del recipiente. El principio de funcionamiento del cabezal térmico es el siguiente:
- La carcasa del termostato contiene un recipiente (fuelles) lleno de una sustancia líquida o sólida. Las paredes del fuelle son onduladas, por lo que es capaz de estirarse.
- Cuando se calienta, el material dentro del fuelle se expande y se expande, ejerciendo presión sobre el vástago de la válvula. El sistema está equilibrado por resorte.
- Cuando se enfría, el fuelle vuelve a su estado anterior y deja de presionar el vástago.
Diagrama de dispositivo interno
Los cabezales térmicos se pueden vender por separado, pero generalmente vienen con una válvula.
¡ Importante ! Es mejor comprar kits listos para usar, ya que no todos los grifos y cabezales encajan en el paso de rosca y en el asiento.
Dependiendo del tipo de válvula, estos kits pueden denominarse cabezales térmicos rectos en ángulo. La elección del tipo apropiado depende completamente de la configuración del sistema.
Según el tipo de sustancia que llena el fuelle, los cabezales termostáticos son líquidos, parafínicos y gaseosos.
Cabezal termostático con sensor externo
Los dispositivos líquidos son inerciales, no funcionan tan rápido como los dispositivos de gas, ya que requieren más tiempo para calentar y enfriar. Pero son más precisos. Los aparatos de gas funcionan con una gran amplitud de error, son más sensibles a las perturbaciones de temperatura externas (corrientes de aire). Los diagramas mímicos se aplican a menudo a los cabezales termostáticos que indican zonas de temperatura. Una escala graduada para tales dispositivos es ineficaz debido a inexactitudes.
Según el método de control, los cabezales térmicos son manuales (mecánicos) y electrónicos. Los cabezales termostáticos mecánicos están equipados con un botón giratorio con una escala radial. El valor de una división de escala es de 2 a 5 grados (según el modelo). El control se realiza girando la perilla del cabezal y configurándola en la división deseada. Esto aumenta la distancia entre las partes del mecanismo de transmisión de presión desde el fuelle hasta el vástago.
Cabezal térmico electrónico
En los dispositivos electrónicos, los parámetros de temperatura se controlan mediante la pantalla, y la acción sobre el vástago se puede realizar mediante un accionamiento eléctrico. Estos dispositivos son más caros, pero le permiten establecer el régimen de temperatura con alta precisión o programar cambios diarios.
Según el método de contacto del termostato con la superficie de la tubería, los cabezales térmicos se colocan sobre y con un sensor de inmersión o de aire. El termostato de contacto se calienta en el lugar de instalación. El diseño del cabezal térmico con sensor de temperatura externo es exactamente el mismo que el de los superiores descritos anteriormente, solo el fuelle del termostato está conectado por un tubo capilar a un globo externo externo sellado herméticamente. Está lleno del mismo gas que el fuelle. La expansión de los fuelles se produce cuando se calienta la lata remota. Dichos dispositivos se utilizan en el sistema de calefacción por suelo radiante.
Válvula térmica del sistema de calefacción
El cabezal térmico se instala estrictamente en horizontal e incluye un medidor específico que transmite señales al accionamiento eléctrico sobre el cierre o la apertura de la válvula. La válvula hidráulica tiene tres carreras para el refrigerante, de las cuales dos se utilizan para suministrar agua al mezclador, y la tercera se encarga de suministrar el caudal total a la tubería.
El bloque está fabricado en acero inoxidable, ya que el dispositivo debe funcionar en un ambiente constantemente húmedo y existe riesgo de corrosión. En modo operativo, los suelos son sensibles a los cambios de calor en la habitación, ajustando automáticamente el calentamiento del fluido circulante en el interior.
Tipos de sensores de temperatura
El sensor de temperatura remoto es una lata de gas. Está conectado al fuelle del termopozo mediante un tubo capilar. A medida que aumenta la temperatura, la presión dentro del cartucho aumenta y se transmite a través del fuelle para mover el vástago, que cubre el suministro de agua caliente a través de la válvula. Cuando la temperatura del aire disminuye, se produce un aumento en el suministro de portador de calor.
En lugar de una de gas, se puede utilizar una válvula térmica de parafina o de líquido, que son más inerciales. La señal va a un elemento calefactor ubicado en un cilindro con un relleno termosensible. Cuando se calienta, la parafina se derrite y aumenta de volumen. Presiona el pistón y mueve el vástago con el disco de la válvula. El rango de control de temperatura del refrigerante está en el rango de 20-400C.
La temperatura del medio de calentamiento se controla en la unidad de mezcla, que consta de una válvula, un cabezal térmico y una bomba. La regulación se realiza de forma continua, y la mezcla de los flujos se realiza dentro de la válvula.
El control se puede realizar manualmente girando la tapa del cabezal térmico con una escala. En la posición «1» las corrientes se suministran en cantidades iguales. El ajuste es tosco, ya que el consumo de calor para calefacción es variable. Un control más preciso se realiza mediante un cabezal térmico con un sensor remoto para calefacción por suelo radiante, ubicado dentro del colector de retorno. El método es uno de los más efectivos, aunque costoso en términos del equipo utilizado.
Control de alta calidad de la temperatura del suelo cálido.
El método consiste en mezclar agua caliente procedente de la caldera con el portador de calor enfriado volviendo a calentar. Para ello, se utiliza una válvula de tres vías con cabezal térmico para calefacción por suelo radiante. Como resultado, se suministra agua al sistema de calefacción a una temperatura predeterminada.
El cabezal térmico está conectado al vástago de la válvula a través de la caja de grasa que bloquea la entrada al lugar de su conexión. Una señal de un sensor de temperatura mueve el vástago con dos válvulas de asiento. En este caso, el paso para un flujo se abre y se cierra para el otro, como resultado de lo cual cambia la temperatura del refrigerante suministrado al circuito de calefacción.
Características del equipo
El refrigerante de la caldera pasa a través de la tubería hasta el colector. Desde allí, el líquido ingresa a la tubería del piso. Emitiendo calor, regresa al colector, que tiene una salida de retorno separada para el portador de calor enfriado. La bomba de circulación bombea el agua de regreso a la caldera.
Con control manual del régimen de temperatura, las válvulas se instalan en el circuito con agua fría y un portador de calor de alta temperatura. Si la habitación se calienta lo suficiente, entonces la válvula de agua caliente está cerrada. Si la habitación está fría, se abre la válvula.
Para la regulación automática del modo de calefacción, se instala un mezclador de tres vías con un termostato y un sensor de temperatura externo. Este sistema forma una válvula termostática. Se instala en la entrada del colector. El equipo está hecho de latón o bronce.
- La válvula de tres vías tiene 3 salidas para agua fría y caliente y para el medio de calentamiento, que se suministra a la línea de piso. En el cuerpo, los marcadores indican la dirección de los flujos de diferentes temperaturas.
- Se proporciona una cámara de mezcla para mezclar líquidos de diferentes temperaturas.
- Hay un termostato en el cuerpo con un controlador de temperatura.
- El sensor de temperatura está ubicado en el termostato.
- Las válvulas cierran las salidas de flujo de agua fría y caliente. Pueden tener forma de disco o de aguja. Su trabajo depende del termostato.
- El termostato es un sistema que consta de una cápsula de líquido y un vástago con resorte. Se le adjuntan válvulas.
- El sensor de temperatura tiene un panel digital en el que se indican los modos de calefacción.
El termostato se puede ubicar en el cabezal térmico o en el actuador. Los dispositivos tienen un circuito diferente, pero el mismo principio de funcionamiento. El cabezal térmico es un termostato que funciona con la ayuda de un líquido: es sensible a los cambios de temperatura.
Los servos son alimentados por la red eléctrica. El líquido está contenido en un recipiente. Contiene una placa calefactora. El servo está instalado en el colector.
El mezclador de tres vías está diseñado para sistemas de calefacción de grandes áreas. En habitaciones separadas o en casas de campo, se conecta una válvula de dos vías al colector. Está instalado en un circuito con refrigerante a alta temperatura. El agua fluye a través de él en una sola dirección.
El papel del cabezal térmico
La calefacción por suelo radiante es un sistema de calefacción instalado de forma independiente que proporciona aire caliente al espacio habitable. Un dispositivo para funcionamiento ininterrumpido implica requisitos serios tanto para la instalación como para el funcionamiento del equipo. El cabezal térmico es responsable del calentamiento ininterrumpido de un piso calentado por agua. También es un indicador estable de temperatura, que debe mantenerse bajo control.
Cabezal térmico externo para suelo cálido
En un sistema de calefacción por suelo radiante con control automático, la temperatura ambiente es monitoreada por termostatos asociados con el controlador. El termostato ambiente remoto envía una señal al servoaccionamiento, que controla la válvula del colector. Además, el controlador tiene las siguientes funciones:
- respuesta a las lecturas de los sensores, incluso fuera de la casa;
- organización de modos de calefacción para determinadas habitaciones;
- apagar y encender la calefacción en habitaciones individuales en diferentes momentos;
- trabajar con control remoto a través de comunicación GSM.
El costo de la automatización se amortizará con el tiempo, ya que le permite ahorrar hasta un 20% del dinero gastado en calefacción.
Ventajas y desventajas
Dicho calentamiento tiene una serie de ventajas indiscutibles, entre las que se encuentra en primer lugar el funcionamiento económico. La calefacción por suelo radiante calienta toda la habitación en comparación con las baterías eléctricas con bisagras, durante las cuales el aire caliente sube y el piso, de hecho, permanece frío.
Dicho calentador no altera el equilibrio de la humedad del aire en la habitación, lo que también es una ventaja indiscutible.
El piso cálido no tiene fallas críticas, pero aún se deben tener en cuenta algunos de los matices. La complejidad de la instalación impone serias exigencias a la preparación del área. Un inconveniente grave puede ser una fuga de la tubería durante la operación, porque en caso de reparación, tendrá que abrir el revestimiento del piso. Dicho piso no se puede instalar en lugares de difícil acceso (en escaleras o en habitaciones pequeñas), lo que requiere equipo de calefacción adicional.
Consejos para elegir
Es mejor comprar un kit listo para usar, que ya incluye todos los grifos y otros componentes necesarios. Existen diferentes sistemas de apilamiento para diferentes tamaños del área, por lo que el método de instalación de equipos para un apartamento pequeño no es adecuado para una casa grande.
Cuando se instala correctamente, este piso no debe ser visible debajo del piso de parquet. Vale la pena considerar que cuantas más funciones de programación para un piso cálido, más costoso será. Por ejemplo, para diferentes habitaciones, puede elegir, respectivamente, diferentes temperaturas.
Al elegir un esquema de calefacción en particular, siempre es necesario tener en cuenta el volumen de la habitación climatizada.
Para ahorrar dinero debajo de los gabinetes, sofás y otros tipos de muebles, el espacio no está aislado.
Es necesario elegir cuidadosamente el material del aislante térmico, del cual depende en gran medida la durabilidad del sistema: el penoplex y el poliestireno son las opciones más comunes.
¿Cómo elegir el equipo?
Los dispositivos termostáticos se seleccionan en función del rendimiento del refrigerante. Debe corresponder al volumen de líquido que se bombea al sistema de calefacción. Los datos se indican en la ficha técnica de la caldera.
Para circuitos de frío y calor, se utilizan tuberías de metal con un diámetro de 26 * 2 mm. Las boquillas de un mezclador de tres vías deben tener el mismo diámetro. De lo contrario, tendrá que instalar adaptadores, lo que no es deseable para el sistema de calefacción. Las costuras tienen una gran carga. Siempre controle su tirantez.
La temperatura del líquido en la línea del piso es de 55-35 ° C. El equipo se elige en función de un cierto régimen térmico, que se puede configurar en el termostato. Para la calefacción por radiadores, se requiere un rango de temperatura más amplio, hasta 80 ° C.
El equipo termostático se utiliza para controlar el régimen de temperatura en la habitación con calefacción por suelo radiante. La automatización facilitará el funcionamiento del sistema de calefacción, proporcionará un microclima normal en las habitaciones individuales de la cabaña y ahorrará electricidad.
Cuando se utiliza el dispositivo con software, es posible regular la temperatura de la línea del suelo según la hora del día y los días de la semana.
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Reglas de instalación
Si no se siguen las reglas para instalar el mecanismo, es posible un funcionamiento incorrecto o una falla total del sistema. Según los fabricantes, con una instalación y operación adecuadas, un piso cálido puede durar hasta 50 años para su propietario, por lo que es importante abordar dicha adquisición a fondo.
