Cómo se realiza el conexionado de la caldera con polipropileno: reglas para la construcción del circuito de PP
Los sistemas de ingeniería hechos de tuberías de polipropileno asequibles pueden durar hasta medio siglo. Los productos tubulares de polímero son extremadamente sencillos de instalar; para conectarlos solo se necesita un soldador. Pero, ¿es este material adecuado para sistemas de calefacción? ¿Será duradero y fiable el circuito de la caldera con polipropileno?
Si todo se hace según la técnica, las tuberías de plástico transportan satisfactoriamente el refrigerante hasta los radiadores.
Contenido del artículo:
- ¿Qué es el circuito de la caldera y de qué se compone?
- Tuberías de polipropileno en sistemas de calefacción
- Particularidades de la instalación de tuberías PPR
- Elección del esquema de distribución del sistema de calefacción
- Circuito de polipropileno para diferentes calderas
- Conclusiones y video útil sobre el tema
¿Qué es el circuito de la caldera y de qué se compone?
El circuito es el conjunto de equipos térmicos que garantizan el transporte del agua caliente hasta los radiadores y el funcionamiento fiable del propio calentador.
Por un lado, ayuda a distribuir uniformemente el calor por las habitaciones de la casa, y por otro, aumenta la fiabilidad de todo el sistema de calefacción, protegiendo la caldera del sobrecalentamiento y del consumo excesivo de combustible.
En el diseño del circuito del equipo de caldera hay ciertos detalles:
Además, por conexión del aparato de calefacción se entiende el cálculo de los parámetros de todos los elementos de la red de calor interna de la vivienda y su montaje. El sistema de calefacción no solo debe funcionar de manera confiable, sino también correctamente. Una gran cantidad de dispositivos adicionales y un cableado complejo pueden reducir seriamente su eficacia. Todo debe hacerse de manera adecuada.
Simplemente no existen opciones de sistemas de calefacción óptimas y listas para todos los edificios sin excepción. Para lograr el máximo rendimiento de una caldera específica, es necesario preparar un proyecto de red de calefacción interna de forma individual para cada casa. Pero existe un conjunto determinado de reglas estándar y una lista de equipos típicos.
Dependiendo del tipo de combustible utilizado, la superficie de la casa, el modelo del calentador y su ubicación, la tubería de conexión con polipropileno se realiza según diferentes esquemas.
Pero en todos ellos están presentes:
- Caldera (de un solo circuito o de doble circuito).
- Vaso de expansión. Hidráulico con membrana o depósito común, según el tipo de sistema de calefacción.
- Tuberías de polipropileno y accesorios.
- Radiadores (de hierro fundido, acero, aluminio, bimetálicos).
- Bypasses (tramos de tubería que permiten desconectar dispositivos individuales del circuito). Se recomiendan para todos los tipos de redes, pero no siempre se utilizan en esquemas de flujo simples.
Según el principio de movimiento del refrigerante, los circuitos de calefacción se dividen en sistemas con circulación natural (gravitatoria) y artificial (por bomba o forzada).
En la red de calefacción de tipo forzado, el conjunto enumerado anteriormente se complementa con:
- Válvula de Maevski.
- Bomba de circulación.
En el esquema con suministro de refrigerante a cada dispositivo a través de las tuberías de suministro y retorno diseñadas específicamente para él, se incluye obligatoriamente un colector – dispositivo de distribución.
En los circuitos de calefacción que requieren ajuste obligatorio de las características cualitativas y cuantitativas del líquido o vapor circulante, se integran instrumentos de control:
- Manómetro.
- Termostato.
- Flecha hidráulica, si es necesario igualar la presión.
En un sistema con circulación forzada del refrigerante, para mantener la presión establecida, se instala un tanque de expansión con membrana. En su contraparte por gravedad, será suficiente un tanque abierto común sin inserciones internas.
El tanque de expansión del sistema de calefacción más simple con principio de circulación natural consiste en un recipiente común con un par de tubos enroscados o soldados. Uno de ellos es el tubo de suministro, el segundo es el tubo de señal, que indica el llenado del recipiente con agua expandida al calentarse. En una versión más compleja del tanque, se enroscan cuatro tubos.
Cuando el volumen del refrigerante aumenta por encima de la norma establecida, el exceso simplemente se desvía a través del tubo de señal. Posteriormente, el refrigerante se expandirá de la misma manera y recuperará su volumen anterior, pero no habrá desbordamientos en el tubo de señal. Por analogía, el aire se evacua espontáneamente, por lo que no es necesario instalar válvulas Mayevsky.
Las bombas de circulación no se utilizan en circuitos basados en el principio natural de movimiento del refrigerante. En dicho sistema, el agua se mueve por acción de la gravedad.
No requiere presurizadores adicionales. Por un lado, esto aumenta la fiabilidad de la calefacción (no hay nada que se pueda romper), pero por otro lado, reduce la calidad de la calefacción en las habitaciones más alejadas de la casa (el refrigerante llega a las más lejanas ya enfriado).
Los detalles del montaje de un sistema de calefacción con tuberías de polipropileno se explican en detalle en uno de los artículos populares publicados en nuestro sitio web.
Tuberías de polipropileno en sistemas de calefacción
Los accesorios y tubos de polipropileno (PPR) son populares por su bajo costo y facilidad de instalación. No son susceptibles a la corrosión, tienen paredes internas lisas y duran al menos los 50 años declarados por el fabricante.
Existen varios tipos de estos productos de tubería, que se diferencian por sus características técnicas y su finalidad.
En la construcción de sistemas de calefacción, así como en la disposición de circuitos de ACS con parámetros operativos similares, se utilizan:
- Tuberías con marcado PN 25. Productos con refuerzo realizado con papel de aluminio. Se utilizan en sistemas con presión nominal hasta 2,5 MPa. Límite de temperatura de trabajo +95 ºC.
- Tuberías con marcado PN 20. Variante reforzada, utilizada en las ramas de ACS de calderas de calefacción de doble circuito. Cumplirán la vida útil declarada por el fabricante si la temperatura del refrigerante no supera los +80 ºC y la presión es de hasta 2 MPa.
- Tuberías con marcado PN 10. Productos poliméricos de pared delgada. Se utilizan si la caldera suministra refrigerante al sistema de suelo radiante por agua. Temperatura de trabajo no superior a +45 ºC, presión nominal hasta 1 MPa.
Las tuberías poliméricas son adecuadas para todos los métodos de instalación conocidos: abiertos y ocultos. Pero este material tiene un alto coeficiente de expansión térmica. Al calentarse, estos productos comienzan a aumentar ligeramente su longitud. Este efecto se llama expansión térmica lineal, y debe tenerse en cuenta al construir tuberías.
Para evitar la destrucción de las tuberías de calefacción de polipropileno, se pueden instalar bucles de compensación. Pero es más sencillo usar tuberías multicapa, cuyo refuerzo está diseñado específicamente para compensar esta dilatación. La capa de aluminio dentro de las tuberías de polipropileno PN 25 reduce su alargamiento térmico a la mitad, y la de fibra de vidrio lo reduce cinco veces.
Particularidades de la instalación de tuberías PPR
Al realizar la conexión de la caldera, las tuberías y accesorios de polipropileno se unen principalmente mediante soldadura en frío o en caliente; en caso de conexión a tuberías metálicas, se utilizan uniones roscadas. Atornillar es mucho más conveniente, pero debido a ellas, el montaje del sistema resultará significativamente más caro.
Es cierto que si se desea conectar una tubería de polipropileno a su homóloga metálica, no se puede prescindir de los accesorios roscados.
“En caliente” se sueldan con un aparato especial (soldador, “plancha”). Las tuberías se calientan con la boquilla adecuada hasta la temperatura de fusión de 260 grados, y luego las piezas con los bordes ablandados se presionan entre sí. El resultado es una unión sólida y monolítica.
Antes de la soldadura, se debe limpiar obligatoriamente la lámina de las tuberías armadas. De lo contrario, impedirá la unión de los productos poliméricos, haciendo la costura débil. Con la fibra de vidrio no será necesario realizar estas acciones adicionales. Se funde tranquilamente junto con el plástico.
La soldadura en frío implica la aplicación de un compuesto adhesivo especializado. En los últimos años, este método rara vez se aplica, ya que el resultado no es lo suficientemente fiable.
En los sistemas de calefacción, la estanqueidad de las uniones roscadas se debe realizar con paronita o con sellador de alta temperatura. No hay que olvidar la temperatura de trabajo suficientemente alta del fluido caloportador.
Hay otro matiz en la aplicación del polipropileno para el conexionado de la caldera de calefacción. El anticongelante con plástico es una combinación bastante mala. Como fluido caloportador para el sistema de tuberías de plástico, se recomienda usar agua.
Elección del esquema de distribución del sistema de calefacción
Existen varias opciones para el conexionado de la caldera con polipropileno. Para cada casa, este esquema se selecciona individualmente. Lo que en un edificio es óptimo, en otro puede ser poco eficaz.
Además, los sistemas de calefacción según el principio de movimiento del agua se dividen en: forzados con bomba hidráulica y gravitacionales (por gravedad, naturales); también hay una clasificación según la disposición de las tuberías. Según su estructura, pueden ser de uno y dos tubos, colectores radiales o análogos con anillos cerrados.
¿Qué es mejor: circulación natural o bomba?
En el circuito por gravedad, el agua calentada fluye por gravedad desde la caldera hacia los radiadores. El refrigerante caliente, de alta temperatura, siempre tiende a reemplazar el líquido más frío. Este sistema de conexión de la caldera de calefacción es el más fácil de montar. Además del calentador, incluye tuberías de polipropileno, radiadores y un tanque de expansión.
En la variante con distribución superior, el agua después del calentamiento se eleva al punto más alto – al expansor, y desde allí desciende a los radiadores. Después de ceder calor, regresa a la caldera, donde se calienta nuevamente, comenzando así un nuevo ciclo.
Según este esquema, la calefacción está dispuesta en muchas casas en los pueblos locales. Solo que allí hay una estufa de combustible sólido. Es la forma más simple y barata de organizar la calefacción de una pequeña casa de campo. Sin embargo, tiene limitaciones tanto en la cantidad de radiadores conectables como en la distancia del más lejano al calentador de agua.
El sistema forzado es más complejo y costoso. Sin embargo, simplifica significativamente la creación de temperaturas confortables en habitaciones individuales. En él, el refrigerante se mueve mediante una bomba que impulsa su circulación.
La elección del esquema de distribución de tuberías de polipropileno y de la propia caldera están estrechamente relacionados. El sistema con circulación natural es independiente de la energía. Si el calentador de agua en él no requiere alimentación de la red eléctrica, entonces incluso con cortes de electricidad la casa permanecerá caliente.
En un esquema forzado, la bomba necesita un suministro eléctrico constante para funcionar. Por lo tanto, para este sistema, es mejor elegir una caldera que dependa de la electricidad, que tenga capacidades adicionales. Pero para protegerse de los problemas de voltaje, tendrá que comprar un generador de respaldo o un SAI.
¿Qué esquema de calefacción es mejor elegir?
Existen muchas formas de distribuir las tuberías de polipropileno desde la caldera hasta los radiadores de calefacción.
Pero todos estos esquemas se dividen en:
- de un solo tubo;
- de dos tubos.
En los sistemas de un solo tubo, el agua calentada, suministrada como refrigerante, se entrega y se retorna por un solo tubo. En los sistemas de dos tubos, se construyen líneas separadas para el suministro del refrigerante y el retorno, es decir, para devolver el agua enfriada a la caldera para su calentamiento.
Según el método de conexión de los componentes de trabajo, los circuitos de calefacción se dividen en:
- con tes;
- con colectores.
Los tipos con tes pueden usarse tanto en circulación por gravedad como en circulación forzada. El esquema de colectores solo puede funcionar con la presencia de una bomba de circulación.
El método de un solo tubo implica la instalación de una tubería en bucle y la conexión secuencial de los radiadores a ella. En el esquema de dos tubos, desde la caldera salen dos tuberías independientes con agua caliente y retorno. Y luego los radiadores se conectan a ellas.
En la conexión por colector, se integran en el sistema uno o dos colectores, desde los cuales se tienden tuberías individuales a cada radiador. Además, este distribuidor permite conectar a la caldera un suelo radiante, hecho también del mismo PPR.
El uso de colectores y columnas separadas para cada radiador conduce a un aumento significativo del costo tanto del diseño como de la instalación. En la etapa de preparación del proyecto, se deben realizar cálculos más complejos. Y durante el montaje se consume un volumen mucho mayor de polipropileno. Pero se obtiene un sistema en el que cada parte se puede ajustar a condiciones y requisitos específicos.
Circuito de polipropileno para diferentes calderas
La mayoría de los fabricantes de calentadores de agua recomiendan hacer el primer metro de tubería desde el calentador de metal. Esto se aplica especialmente a los dispositivos de combustible sólido con una temperatura de agua de salida más alta. El polipropileno al realizar la tubería debe conectarse a esta salida; de lo contrario, en caso de fallas en la caldera, recibirá un golpe térmico y podría reventar.
Opción #1: Calentador de agua a gas
Se recomienda realizar la tubería de polipropileno de la caldera de gas utilizando una flecha hidráulica y un colector. A menudo, los modelos a gas ya están equipados con bombas incorporadas para la circulación de agua. Casi todos están diseñados originalmente para sistemas forzados.
La más confiable en términos de seguridad será la configuración con equipo de circulación para cada circuito después del colector.
En este caso, la bomba integrada presurizará un pequeño tramo de tubería desde la caldera hasta el distribuidor, y luego se activarán bombas adicionales. Será sobre ellas que recaerá la carga principal de la circulación del refrigerante.
Si la caldera de gas tiene un intercambiador de calor de hierro fundido, al realizar su tubería se debe instalar un acumulador de calor adicional. Esto suavizará los cambios bruscos de temperatura del agua, que afectan negativamente al hierro fundido. Con un calentamiento o enfriamiento abrupto del refrigerante, incluso podría agrietarse.
Al realizar la tubería de un aparato de doble circuito con calentamiento paralelo de agua para ACS, será necesario instalar adicionalmente filtros de limpieza fina y gruesa en esta salida. También se deben instalar en la entrada del calentador de agua donde se suministra agua fría.
Opción #2: Modelo de combustible sólido
La característica principal de una caldera de combustible sólido es su inercia al cesar el suministro de combustible. Hasta que todo lo que está en la cámara de combustión se queme por completo, continuará calentando el refrigerante. Y esto puede afectar negativamente al polipropileno.
Al realizar el flejado de una caldera de combustible sólido, se deben conectar exclusivamente tuberías metálicas directamente a ella, y solo después de un metro y medio se pueden insertar tuberías de polipropileno. Además, se debe prever un suministro de reserva de agua fría para el enfriamiento de emergencia del intercambiador de calor, así como su desagüe al alcantarillado.
Si el sistema se basa en circulación forzada, entonces se debe instalar una fuente de alimentación ininterrumpida para la bomba. El agua debe eliminar constantemente el calor de la cámara de combustión donde arde el combustible sólido, incluso durante cortes de suministro eléctrico.
Además de ello, se puede hacer un pequeño circuito por gravedad, o equipar todos los radiadores con bypass para desconectar secciones individuales del sistema. En caso de averías, esto permitirá reparar el tramo dañado mientras la calefacción está en funcionamiento.
La caldera de combustible sólido debe estar cubierta con una carcasa protectora que limite la propagación del calor desde las paredes de la cámara de combustión hacia la sala de calderas. Pero incluso con ella, el colector y las tuberías de plástico deben colocarse lo más lejos posible de la estufa.
Opción #3: Calentadores de combustible líquido y electricidad
La caldera de aceite usado o diésel se fleja con polipropileno siguiendo un esquema idéntico al de la caldera de combustible sólido. El polímero debe alejarse de ella la máxima distancia posible.
El calentamiento del portador de calor en el calentador de agua mediante electricidad hasta temperaturas críticas para el polipropileno es prácticamente imposible. Al fallar la tensión, simplemente deja de funcionar. Las tuberías están protegidas contra golpes de ariete en este caso por un acumulador hidráulico y válvulas de alivio de presión excesiva.
Conclusiones y video útil sobre el tema
Video #1. Cómo elegir tuberías de PPR:
Video #2. Tecnología de flejado de caldera de combustible sólido:
Video #3. Cómo se debe flejar el calentador en una casa de dos plantas:
Al elegir un esquema de flejado de la caldera con tuberías de polipropileno, es necesario tener en cuenta todas las particularidades del edificio. El proceso de instalación de las tuberías y la conexión del equipo no es complicado, incluso un aficionado principiante puede manejarlo.
Trabajar con un soldador para accesorios y tuberías de polipropileno es muy sencillo. Pero la preparación del proyecto del sistema de calefacción es mejor dejarla en manos de un especialista; los errores aquí son inaceptables.
¿Desea compartir su experiencia personal obtenida durante el montaje propio del flejado de polipropileno, encontró fallos o quiere obtener respuestas a preguntas que le interesen? Por favor, escriba comentarios en el bloque ubicado debajo del texto del artículo.
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Cuando yo mismo hice la calefacción, compré por algún motivo tubería de PP reforzada, la checa Ecoplastic Stabi. Los diámetros eran 20 y 25. Así que los dispositivos especiales de pelado para cada diámetro me costaron caro, como también la propia tubería con aluminio. Aunque sé que hay expertos que cortan esto con un cuchillo.
Ahora entiendo que podría haber ahorrado, es decir, usando compensadores y una tubería más barata PN-20. Porque opero una caldera mural de doble circuito a 65ºC. Me aseguré en exceso, por así decirlo.
Ustedes, por supuesto, son excelentes, pero en la foto de la tubería de la caldera Vaillant, la bomba de circulación debe colocarse correctamente. Por lo demás, todo parece estar bien.
1. En el video n.º 3, el filtro inclinado junto a la caldera eléctrica está colocado incorrectamente (al limpiar el filtro, todos los residuos caerán dentro de la tubería).
2. El grupo de seguridad se coloca después de la caldera, pero antes de las válvulas; puede ocurrir que accidental o intencionadamente se cierre una válvula, entonces, en caso de sobrecalentamiento, la válvula de alivio no funcionará y tendrá “FELICIDAD” en la sustitución del intercambiador de calor y la tubería de polipropileno. Además, la garantía se anula automáticamente.