Válvula de retención para calefacción: funcionamiento, tipos, ventajas e inconvenientes + esquema de instalación

Un sistema de calefacción estándar incluye muchos elementos. Cada uno de ellos cumple su propia función, por lo que el sistema funciona sin interrupciones y de manera precisa. Uno de estos elementos es la válvula de retención para calefacción, que controla el flujo del fluido caloportador.

Le presentaremos todas las variedades de válvulas de retención utilizadas hoy en día en la organización de circuitos de calefacción. En el artículo que presentamos se describen detalladamente sus características constructivas, se proporcionan especificaciones técnicas. Los aficionados al bricolaje encontrarán aquí guías de instalación y valiosos consejos.

¿Para qué sirve una válvula de retención?

Durante el funcionamiento, dentro del sistema de calefacción se genera presión hidráulica, que puede ser diferente en distintas partes del mismo. Las causas de este fenómeno son muy variadas.

La mayoría de las veces se debe a un enfriamiento desigual del fluido caloportador, errores en el diseño y montaje del sistema o una rotura del mismo. El resultado siempre es el mismo: la dirección del flujo principal del líquido cambia y gira en sentido contrario.

Esto puede acarrear consecuencias muy graves, como la avería de la caldera o incluso de todo el sistema, lo que requerirá costes considerables de reparación.

Por esta razón, los especialistas recomiendan encarecidamente instalar una válvula de retención. El dispositivo es capaz de dejar pasar el líquido solo en una dirección. Cuando aparece un flujo inverso, se activa el mecanismo de cierre y el orificio se vuelve intransitable para el fluido caloportador.

Así, el aparato es capaz de controlar el flujo de líquido, dejándolo pasar solo en una dirección.

El principio de funcionamiento de la válvula de retención es muy sencillo. Deja pasar el fluido caloportador líquido en la dirección indicada y bloquea el paso cuando intenta moverse en sentido contrario.

Para el funcionamiento normal del sistema, es necesario que el dispositivo no genere presión adicional y que permita el paso sin obstáculos del fluido térmico que se dirige hacia los radiadores. Por lo tanto, es extremadamente importante seleccionar correctamente el producto.

Variedades de válvula de retención

A pesar de que todos los dispositivos de este tipo realizan una misma función, tienen diferencias constructivas y, por consiguiente, de funcionamiento. Examinemos cada uno de estos tipos en detalle.

Dispositivos de tipo disco

Una característica distintiva del producto es la presencia de un obturador de disco. Es un elemento de plástico o metal cuyas dimensiones le permiten cerrar completamente el flujo del fluido caloportador si este comienza a moverse en la dirección opuesta.

El disco está conectado a un resorte de acero. Cuando el fluido se mueve en dirección directa, el resorte está comprimido. Cuando cambia la dirección, se estira y mueve el disco de su lugar, cerrando así la tubería.

La construcción de la válvula también incluye una junta de sellado que permite que el mecanismo de cierre se asiente lo más ajustadamente posible en su asiento. Por lo tanto, en los dispositivos en buen estado, las fugas están excluidas.

Los dispositivos de disco se utilizan ampliamente en la instalación de sistemas de calefacción domésticos, ya que tienen ventajas significativas:

1. Compacidad. Las dimensiones de los productos y su peso son pequeños, lo que permite instalarlos en cualquier sistema.
2. El dispositivo no requiere mantenimiento técnico regular.
3. El costo del dispositivo es bajo.

De las desventajas significativas, cabe destacar que no son reparables. Por lo tanto, las válvulas que fallan se reemplazan inmediatamente por otras nuevas.

Una desventaja significativa de los dispositivos de disco es la considerable resistencia hidráulica. En el diagrama se ve claramente cómo surge. El líquido tiene que superar un obstáculo en forma de disco de cierre.

Y otra desventaja: la considerable resistencia hidráulica que genera el dispositivo. Para algunos sistemas, por ejemplo, con una bomba de calor geotérmica, esto puede ser crítico. Con el tiempo, el obturador de disco se cubre con una capa de depósitos minerales, lo que provoca la avería del dispositivo.

Las válvulas de disco estándar al cerrarse generan algunas cargas de impacto. Esto no afecta su funcionamiento ni su estado técnico, pero se produce un golpe de ariete en el sistema, lo cual es indeseable para este.

Los dispositivos de disco con un mecanismo adicional que permite cerrar la abertura de manera muy suave carecen de esta desventaja. Su costo es mayor que el de los equivalentes estándar.

Válvulas de retención de bola

Como obturador en los dispositivos de este tipo se utiliza una bola metálica. Se fabrica de aluminio, acero y otros metales. Para prolongar la vida útil, el elemento se recubre con una capa de caucho.

Este obturador funciona de la siguiente manera: cuando el fluido caloportador se mueve a través del cuerpo del dispositivo en la dirección correcta, levanta la bola, que se desplaza hacia el compartimento superior de la válvula.

La válvula de tipo bola ofrece una resistencia hidráulica mínima, por lo que se utiliza ampliamente en diversos sistemas de calefacción. Otra ventaja es su larga vida útil.

Tan pronto como la dirección del movimiento cambia o el flujo se detiene, la bola desciende inmediatamente y cierra la tubería. De este modo, el movimiento del líquido en dirección contraria se vuelve imposible.

Entre las ventajas de estas válvulas se incluyen:

• fiabilidad — el diseño no incluye sistemas de fricción o movimiento, lo que reduce significativamente la posibilidad de avería y permite trabajar en cualquier posición;
• facilidad de reparación — la parte superior del cuerpo de la válvula está equipada con una tapa desmontable que permite un fácil acceso al interior de la construcción;
• baja resistencia hidráulica.

Considerando las desventajas, cabe destacar un diámetro de trabajo bastante grande. Por esta razón, no es posible utilizarlas en tuberías domésticas de pequeñas secciones.

Las válvulas de bola son exigentes en la instalación, lo que se debe a sus características de diseño. En montaje horizontal, deben colocarse siempre con la tapa hacia arriba; de lo contrario, el obturador no podrá elevarse para permitir el paso del flujo de agua. Por las mismas razones, en instalación vertical se debe vigilar estrictamente que el líquido se mueva hacia arriba.

Las válvulas de bola tampoco podrán funcionar correctamente en tuberías de baja presión. Dado que el valor mínimo en el que la esfera que cierra el orificio de paso se eleva suele ser de 25 bares.

Variedad de obturador de paleta

El obturador para una válvula de este tipo es una placa fina de acero. Se fija a una estructura de bisagras que le permite moverse.

La válvula de retención de aleta de tipo doble hoja es muy fiable y soporta alta presión. Pero al mismo tiempo produce una resistencia hidráulica considerable, ya que el eje de giro de las hojas se sitúa directamente en el centro del orificio de paso.

Se distinguen dos tipos de dispositivos de aleta. Los de una sola hoja o giratorios están equipados con una placa que puede girar alrededor de un eje.

Cuando el medio calefactor se mueve en la dirección indicada, levanta la hoja, abriendo así el orificio de paso. Al cambiar la dirección del flujo, la placa desciende. Esto puede realizarse tanto con muelle como sin él.

Las válvulas de doble hoja están diseñadas de forma ligeramente diferente. Tienen dos placas de cierre fijadas a un eje giratorio y situadas en el centro del orificio de paso.

El medio calefactor que circula por el circuito de calefacción abre ambas hojas de la válvula de retención de doble hoja, y al cambiar la dirección de su movimiento, los muelles cierran las placas.

Las ventajas del uso de estas válvulas se consideran las siguientes:

• algunos modelos de válvulas de gravedad pueden funcionar sin resortes, lo que permite utilizarlas en sistemas de flujo por gravedad;
• costo relativamente bajo de los dispositivos.

Entre las desventajas, cabe destacar una resistencia hidráulica bastante alta. Esto es especialmente relevante para los modelos de doble compuerta: el eje de giro se encuentra directamente en el centro del orificio de paso, lo que constituye un obstáculo significativo para el fluido en movimiento.

Por esta razón, las válvulas de doble compuerta se utilizan exclusivamente en sistemas de alta presión.

Equipo de tipo elevador

Las válvulas de elevación están equipadas con un obturador que puede moverse libremente a lo largo de un eje vertical. En el orificio de paso se encuentra un asiento donde se coloca el obturador.

Al suministrar el líquido, la fuerza de su presión levanta el obturador y este se desplaza a lo largo del eje, abriendo el orificio para el paso del fluido térmico. Tan pronto como la presión del flujo disminuya o cambie de dirección, el obturador desciende hacia el asiento.

La válvula de retención de elevación se instala únicamente de manera vertical. De lo contrario, la presión del fluido térmico líquido no será suficiente para levantar el mecanismo de cierre.

Las ventajas de estos dispositivos son:

1. Fiabilidad. El equipo tiene una construcción bastante simple, lo que le permite funcionar con un riesgo mínimo de avería.
2. Baja sensibilidad a la calidad del fluido térmico.
3. Posibilidad de reparación. Para ello, en la parte superior del cuerpo del dispositivo hay una tapa desmontable.

Entre las desventajas, hay que señalar las limitaciones de instalación. Debido a las características de su diseño, solo se pueden montar en una posición estrictamente vertical.

Reglas para la selección del dispositivo de cierre

La selección de la válvula de retención destinada para el sistema de calefacción es una tarea que requiere responsabilidad. Si los conocimientos en esta área son mínimos, lo mejor es solicitar ayuda a especialistas. Esto garantiza que el nuevo sistema de calefacción sea funcional y seguro.

Hay que saber que, independientemente de su tipo, todas las válvulas de retención se diferencian por la forma de conexión a la tubería.

Las válvulas de retención de acoplamiento son muy sencillas de instalar. Sin embargo, la conexión roscada no puede soportar altas presiones, por lo que tienen limitaciones en su uso.

Los dispositivos de manguito están equipados con una conexión roscada, lo que facilita considerablemente su conexión a la tubería principal. La mayoría de las veces, este tipo de conexión se utiliza en válvulas de disco destinadas a instalarse en sistemas de calefacción autónomos de apartamentos o casas particulares. Su característica distintiva es su pequeño diámetro. Generalmente, no supera el DN-50.

Los componentes con brida constituyen una estructura ensamblada a partir de una pieza que tiene orificios para fijaciones. Por medio de estos, se conecta a la tubería principal. La unión con brida es mucho más resistente que la roscada.

Por esta razón, las válvulas de brida se utilizan ampliamente en la instalación de tuberías de gran diámetro. Los dispositivos de tipo bola son los más demandados.

Los dispositivos entre bridas están diseñados para instalarse entre dos bridas de tuberías. Se caracterizan por su bajo peso y compacidad. Con frecuencia, las dos variedades de válvulas de mariposa se fabrican en versión entre bridas.

Se pueden encontrar a la venta válvulas de retención que se instalan mediante soldadura. Esta opción puede utilizarse, por ejemplo, en la instalación de calefacción con tuberías de polipropileno.

Las válvulas de retención de tipo bridado se fijan firmemente a la tubería. Esta conexión soporta alta presión, lo que permite utilizar los dispositivos en tuberías centralizadas.

Otro criterio importante de selección es el material del que está fabricado el dispositivo. Puede ser acero inoxidable. Esta opción se considera óptima para tuberías de diámetro inferior a 0,04 m.

El metal prácticamente no está sujeto a procesos de corrosión, y puede soportar una carga de hasta 10 atm. Esto permite que la válvula funcione en el sistema sin fallos y durante mucho tiempo, sin embargo, su costo es bastante elevado. Los cierres de latón tienen un precio menor. Son susceptibles a la corrosión, pero este proceso es muy lento, lo que aumenta significativamente la vida útil.

Sin embargo, su resistencia mecánica es mucho menor que la del acero inoxidable. No obstante, soportan con bastante facilidad las cargas que se generan en una red doméstica. Las válvulas más resistentes se fabrican en hierro fundido: soportan con éxito valores críticos de presión, tienen dimensiones considerables y una masa impresionante.

Debido a las características de producción, solo pueden fabricarse en hierro fundido los cuerpos de piezas con un diámetro superior a 40 mm. Por esta razón, se utilizan muy raramente en la instalación de sistemas de calefacción autónomos.

Es recomendable que no solo el cuerpo, sino también todos los elementos internos de la válvula de retención estén fabricados en metal. El plástico generalmente tiene menor resistencia, lo que puede provocar una falla prematura del componente.

Al elegir una válvula de retención, se debe recordar otra regla: su diámetro debe coincidir exactamente con los parámetros del orificio de paso. Es muy importante que la presión de trabajo del sistema no supere los valores máximos permitidos para su funcionamiento, establecidos por el fabricante del modelo seleccionado.

Opciones de esquemas de conexión

Los sistemas de calefacción presentan una gran diversidad y la presencia de una válvula de retención no es obligatoria en todos ellos. Consideremos varios casos en los que su instalación es necesaria. En primer lugar, la válvula de retención se instala obligatoriamente en cada uno de los circuitos individuales en un esquema de tipo cerrado, siempre que estén equipados con bombas de circulación.

Algunos expertos recomiendan insistentemente instalar una válvula de retención de tipo muelle antes del tubo de entrada de la única bomba de circulación en un sistema de un circuito. Justifican su consejo en que así se puede proteger el equipo de bombeo contra golpes de ariete.

Esto no se corresponde en absoluto con la realidad. En primer lugar, la instalación de una válvula de retención en un sistema de un circuito difícilmente está justificada. En segundo lugar, siempre se instala después de la bomba de circulación, de lo contrario, el uso del dispositivo pierde todo sentido.

Si en el esquema de calefacción se incluyen dos o más calderas, la aparición de flujos parásitos es inevitable. Por lo tanto, la conexión de una válvula de retención es obligatoria.

Para los sistemas de múltiples circuitos, la presencia de un dispositivo de cierre de acción inversa es vitalmente necesaria. Por ejemplo, cuando se utilizan dos calderas para la calefacción, una eléctrica y una de combustible sólido, o cualquier otra combinación.

Al apagar una de las bombas de circulación, la presión en la tubería cambiará inevitablemente y aparecerá el llamado flujo parásito, que se moverá en un pequeño circuito, lo que amenaza con problemas. Aquí es imposible prescindir de una válvula de cierre.

Una situación similar ocurre también al utilizar un calentador de agua de calentamiento indirecto. Especialmente cuando el equipo cuenta con una bomba independiente y no hay un tanque de regulación, una flecha hidráulica o un peine de distribución.

Aquí también existe una alta probabilidad de que se genere un flujo parásito, para cortar el cual se necesita una válvula de retención, utilizada específicamente para la instalación de la rama con el calentador de agua.

El uso de válvulas de cierre también es obligatorio en sistemas con bypass. Dichos esquemas se utilizan generalmente al convertir un sistema de circulación por gravedad a circulación forzada.

En este caso, la válvula se coloca en el bypass en paralelo al equipo de bomba de circulación. Se supone que el modo de funcionamiento principal será forzado. Pero al desconectarse la bomba por falta de electricidad o avería, el sistema pasará automáticamente a la circulación natural.

Al instalar unidades de bypass para esquemas de calefacción, el uso de válvulas de retención se considera obligatorio. En la figura se muestra una de las posibles opciones de conexión del bypass.

Esto ocurrirá de la siguiente manera: la bomba deja de suministrar fluido caloportador, el actuador de la válvula de retención deja de experimentar presión y se cierra.

Luego se reanuda el movimiento convectivo del líquido por la línea principal. Este proceso durará hasta que la bomba se ponga en marcha. Además, los especialistas recomiendan instalar una válvula de retención también en la tubería de reposición. Esto no es obligatorio, pero es muy recomendable, ya que evita el vaciado del sistema de calefacción por diversas razones.

Por ejemplo, el propietario abrió la válvula en la tubería de alimentación para aumentar la presión en el sistema. Si por una desafortunada coincidencia en ese momento el suministro de agua está cerrado, el fluido térmico simplemente expulsará los restos de agua fría y se irá a la tubería. Como resultado, el sistema de calefacción se quedará sin líquido, la presión caerá bruscamente y la caldera se detendrá.

En los esquemas descritos anteriormente, es importante utilizar válvulas seleccionadas correctamente. Para eliminar flujos parásitos entre circuitos adyacentes, es recomendable instalar dispositivos de disco o de mariposa. En este caso, la resistencia hidráulica será menor en la última opción, lo cual debe tenerse en cuenta al seleccionar.

En los sistemas de calefacción con circulación natural del fluido caloportador, no es recomendable utilizar válvulas de retención de resorte. Aquí solo se pueden instalar dispositivos giratorios de mariposa.

Para la instalación del nudo de bypass, es preferible elegir una válvula de bola. Esto se debe a que ofrece una resistencia prácticamente nula. En la tubería de reposición se puede instalar una válvula de disco. Debe ser un modelo diseñado para una presión de trabajo bastante alta.

Por lo tanto, la válvula de retención puede no instalarse en todos los sistemas de calefacción. Se utiliza obligatoriamente en la instalación de bypass de todo tipo para calderas y radiadores, así como en los puntos de derivación de las tuberías.

Detalles de una instalación correcta

Durante la instalación de la válvula de cierre, se deben cumplir estrictamente varias reglas:

1. La válvula se instala estrictamente en la dirección del flujo del fluido caloportador. Para evitar errores, en el cuerpo del producto debe haber una marca en forma de flecha que indique la dirección de trabajo.
2. Para sellar las conexiones, se pueden usar juntas de paronita, siempre que no reduzcan el diámetro del orificio de paso. De lo contrario, la válvula ejercerá una presión hidráulica mayor de lo previsto.
3. El dispositivo debe instalarse de manera que otros elementos del sistema de calefacción no ejerzan presión adicional sobre su cuerpo.
4. Antes de la válvula de retención, es muy recomendable instalar una rejilla para la limpieza gruesa. Esto evitará que partículas sólidas entren en el mecanismo de cierre, lo que, a su vez, podría provocar una pérdida de estanqueidad del dispositivo en estado cerrado.

Otro punto importante: antes de la instalación, hay que asegurarse nuevamente de que la válvula se ha seleccionado correctamente.

Por ejemplo, para esquemas con circulación forzada, cualquier tipo de dispositivo es adecuado, mientras que para sistemas gravitacionales solo el tipo de disco rotatorio sin resorte. Ya que el fluido que se mueve por gravedad no puede superar la resistencia del resorte.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Video #1. ¿Dónde se deben usar las válvulas de retención?

Video #2. ¿Cómo seleccionar correctamente la válvula de cierre para un sistema de calefacción gravitacional?

Video #3. ¿Cómo instalar la alimentación de calefacción con válvula de retención?

La válvula de retención es un elemento necesario en sistemas de calefacción complejos. Para esquemas de un solo circuito, generalmente no es necesaria, excepto para la instalación de la tubería de alimentación. Pero si el sistema se complica con la conexión de una segunda caldera, un calentador o un suelo radiante, no se puede prescindir del dispositivo.

Es importante seleccionar e instalar correctamente la válvula de retención. Esto garantiza un funcionamiento largo y sin fallos de todo el sistema de calefacción.

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