Válvula termostática para radiador de calefacción: finalidad, tipos, principio de funcionamiento + instalación

Un sistema de calefacción estándar no se puede denominar flexible. Para ajustar los parámetros de funcionamiento de los radiadores, se han diseñado diversos dispositivos.

Uno de estos dispositivos es la válvula termostática para radiadores de calefacción. Se utiliza para regular la emisión de calor del sistema según las condiciones climáticas. En este artículo analizaremos la estructura y el principio de funcionamiento de la termoválvula, conoceremos las variedades existentes y los principales fabricantes.

También ofreceremos recomendaciones de instalación, acompañando el material con fotos ilustrativas y reseñas en video sobre la instalación y la velocidad de respuesta de dispositivos de diferentes marcas.

¿Para qué sirve la válvula termostática?

La válvula resuelve dos tareas: mantener la temperatura ambiente en un nivel confortable y, además, ahorrar energía.

Pero para que realmente cumpla con estas funciones, es necesario entender en qué casos el dispositivo es adecuado y cómo instalarlo correctamente.

Si en pleno invierno es necesario abrir las ventanas para que la temperatura en la habitación baje a un nivel aceptable, el termostato sin duda es necesario. Pero no ayudará cuando los radiadores estén apenas tibios; con él, quizás haga aún más frío.

En el segundo caso, es mejor intentar ajustar la temperatura de la habitación de otra manera: cambiar el volumen del refrigerante en cada radiador, corregir el funcionamiento de la caldera (para grandes superficies), seleccionar la bomba de circulación óptima o ajustar el funcionamiento de la existente.

El precio del termostato oscila entre 2 y 6 €, por lo que el reacondicionamiento del sistema de calefacción resultará económico. Pero también hay modelos caros.

Como medida temporal se puede utilizar una válvula de regulación. Pero no se recomienda usar válvulas de bola para estos fines.

Estructura y características de funcionamiento del dispositivo

Analicemos cómo está construida y según qué principio funciona la válvula termostática.

¿Cómo está construida la termoválvula?

El dispositivo consta de dos elementos de trabajo principales: la válvula y el cabezal termostático. El primero suele estar fabricado de latón, a veces niquelado; su parte inferior bloquea el tubo, mientras que la superior continúa el vástago de presión y el resorte.

Las válvulas también pueden ser de bronce (niquelado o cromado) y de acero inoxidable. Estas últimas son raras y caras.

¿Qué ocurre dentro de la válvula? En el dispositivo del cabezal hay un elemento sensible. Se encuentra en una cavidad con gas o líquido (fuelle).

El calentamiento provoca la expansión en ese medio; el elemento es empujado hacia adelante, presiona el vástago, el muelle y luego la válvula. La fuerza de presión determina el grado de cierre.

En la figura se muestra un dispositivo con líquido en el fuelle. Los termostatos de gas reaccionan más rápido a los cambios de temperatura (5-10 min), pero también son más caros. No hay una gran diferencia en el funcionamiento.

Una parte adicional del termostato es un tapón o una manija con escala. Algunos dispositivos tienen reguladores electrónicos.

Principio de funcionamiento del dispositivo

Analicemos en detalle el principio de funcionamiento de las válvulas termostáticas para radiadores. La mecánica de su acción se ve esquemáticamente así: cuando cambia la temperatura del fluido caloportador o del ambiente, el gas o líquido en el cabezal reacciona a estas fluctuaciones.

El elemento sensible actúa sobre el vástago de presión, y éste se mueve hacia arriba o hacia abajo. Cuando el vástago se mueve hacia abajo, la válvula bloquea el flujo del fluido caloportador, lo que detiene la entrada de calor y reduce la velocidad de circulación. No entra calor al radiador, por lo que la temperatura en la habitación no aumenta.

Y aquí es importante distinguir la válvula termostática de la válvula de regulación. Con esta última se puede reducir la capacidad de paso de la válvula y así regular la temperatura de los radiadores.

Al girar el regulador o introducir un valor digital en el panel, el usuario establece el valor inicial de presión en el termocabezal, al cual éste se «adapta» durante el funcionamiento.

La válvula de regulación no tiene termocabezal. En cambio, el termostato está abierto o cerrado, es controlado por el termocabezal; no cambia el volumen del fluido caloportador, solo activa y desactiva su suministro.

Analicemos el principio de funcionamiento de la válvula termostática con un ejemplo. Así, configuramos el dispositivo a la temperatura recomendada de 20 grados. Normalmente, esto es el tres o el punto más grande en la escala del regulador.

¿Qué ocurre dentro del dispositivo? Si el aire ambiente calienta el cabezal hasta 21 grados, es decir, aumenta la temperatura establecida en 1 grado, éste presiona el vástago, y el suministro de fluido caloportador al radiador es completamente bloqueado por la válvula.

El radiador no se calienta, la temperatura ambiente empieza a bajar. Cuando la temperatura del entorno desciende a 19 grados, la válvula termostática se abre y la batería comienza a calentarse.

Conozcamos las variedades de dispositivos

Según el método de ajuste, las válvulas se dividen en mecánicas y automáticas. Las primeras requieren girar manualmente el mecanismo de reducción del flujo en las tuberías.

Ambos dispositivos realizan la misma función: ajustan el suministro de refrigerante al radiador según los parámetros establecidos por el usuario, pero el uso de la automatización es menos problemático.

Los modelos automáticos no necesitan ajuste manual. Cuando la temperatura alrededor del termostato disminuye, lo detectan por sí mismos y corrigen el flujo de refrigerante.

Los fabricantes también ofrecen diferentes diseños de termostatos:

• Normales para sistemas de dos tubos — dispositivo más simple. Si se necesita un equilibrado hidráulico de los radiadores en una misma rama, se recomienda añadir al esquema una válvula de cierre y regulación en la ida (retorno).
• Con superestructura hidráulica oculta y abierta — en estos dispositivos hay un acoplamiento con vástago interno, por lo que es posible la regulación hidráulica.
• Para sistemas de un tubo y gravitatorios — gracias al paso aumentado, la capacidad de estos dispositivos se eleva hasta 5,1 m³/hora, por lo que pueden instalarse en sistemas sin presión.
• Válvulas de 3 vías para esquemas con bypass — son capaces de regular y distribuir el refrigerante en conjunto con el bypass. Cuando la temperatura establecida llega a la válvula, el refrigerante se envía al bypass; cuando baja, el bypass se cierra parcialmente.

En términos porcentuales, hay muchas más válvulas termostáticas para sistemas de dos tubos que para sistemas de un tubo, y estas últimas representan alrededor del 80% en nuestro país.

Esto se debe a que el dispositivo fue diseñado originalmente para los primeros, donde el refrigerante se distribuye forzadamente a los dispositivos con alta presión. La preconfiguración con válvulas está destinada a distribuir la presión uniformemente por el sistema.

Las válvulas para sistemas de un tubo solo están disponibles en algunos fabricantes: Heiz, Danfoss, Heimeier, Oventrop.

En esquemas con un solo tubo no se pueden usar termostatos «de dos tubos» normales: tienen menor capacidad de flujo, solo pueden funcionar con una gran diferencia de presión entre ida y retorno, por lo que existe el riesgo de redirigir el refrigerante al bypass.

Externamente, las válvulas «de un tubo» son de mayor tamaño.

Las válvulas de tres vías son adecuadas en esquemas con caldera de combustible sólido, así como para separación de flujos, conexión de bypass de radiadores. El dispositivo también se puede usar en distribución de un solo tubo.

Además, las válvulas termostáticas se diferencian por su forma. Las hay rectas, angulares o forman parte de juegos con puentes para tuberías. Las rectas son adecuadas para radiadores comunes. Las angulares son necesarias en esquemas con conexión inferior de tuberías, cuando el sistema de calefacción está parcialmente oculto bajo el suelo.

Una variedad aparte de termoválvulas son las electrónicas. Tienen una funcionalidad más amplia que las comunes. Con ellas se puede ajustar diferentes temperaturas en la habitación para cada día de la semana e incluso por horas.

Las cabezas termostáticas electrónicas son más caras y grandes que las comunes: dentro del cuerpo hay un compartimento para dos pilas. Existen modelos con unidades de control desmontables e integradas.

Los termostatos electrónicos proporcionan un ahorro significativo en el consumo de refrigerante. Si desde las 8 de la mañana hasta las 6 de la tarde no hay nadie en el apartamento o la casa, el dispositivo mantendrá fielmente la temperatura mínima. Y a la llegada de los propietarios, calentará las habitaciones hasta un nivel confortable.

También hay válvulas con cubierta antivandálica a la venta. Están protegidas de forma fiable contra interferencias no cualificadas y son adecuadas para su instalación tanto en hogares con niños pequeños como en guarderías y escuelas.

Particularidades de instalación y conexión de la válvula

El aparato en sí es sencillo, pero se debe prestar especial atención a la instalación y calibración de la válvula termostática en los radiadores. Una instalación correcta garantizará la precisión del funcionamiento del dispositivo.

¿Qué factores se tienen en cuenta durante la instalación? El tipo de termoválvula — para sistema de un tubo o de dos tubos. Además, la dirección del flujo del refrigerante — si entra por abajo o por arriba.

En la propia válvula, la dirección del flujo del refrigerante se indica con una flecha. De acuerdo con esta marca se debe realizar la instalación de los termostatos en los radiadores, de lo contrario el dispositivo no funcionará correctamente.

Las tuberías de suministro de agua caliente al radiador se conectan de diferentes maneras. Esto depende del esquema de calefacción. La ubicación de los tapones y los termostatos también varía. Una recomendación general para la mayoría de los modelos de termostatos es la colocación dentro de 40-60 cm del nivel del suelo.

El algoritmo de montaje es aproximadamente el siguiente:

1. Desconecte el radiador del sistema de calefacción y vacíe el agua.
2. Elimine el tramo de tubería horizontal y también la llave.
3. El termostato también se puede montar en el tapón del radiador, si se instala una llave de cierre delante de él. O hacer una conexión en la parte horizontal de la tubería delante del radiador.
4. La estanqueidad de las juntas es importante. Se garantiza con un enrollado estándar de cinta FUM en la sección roscada.

El esquema de conexión tradicional es el siguiente: bypass — grifo de bola — termorregulador.

Otro punto: existen sistemas donde el refrigerante se mueve en diferentes direcciones en distintas habitaciones. Esto es especialmente relevante para montantes en forma de U.

Matices de montaje para sistemas de un tubo y de dos tubos

En el sistema monotubo, el agua caliente circula por una sola tubería con radiadores conectados en serie. La tubería con refrigerante ingresa a la parte superior de las baterías. Este circula a través del equipo, sale por la parte inferior del mismo lado y se dirige a la tubería principal.

El sistema de calefacción monotubo se considera ideal para una construcción privada y un edificio de apartamentos de hasta 5 pisos. En otros casos, se recomienda instalar un sistema de calefacción bitubo.

En un sistema monotubo, el termostato se coloca en un bypass no regulable. Este puente conecta la tubería de ida y la de retorno, por lo que el agua caliente se mueve libremente después de que la válvula bloquea el flujo.

Este puente se puede soldar a la tubería por sí mismo, para lo cual servirá un segmento de tubería de no más de 8 cm de diámetro. Además, es necesario preparar agujeros en los lugares correspondientes.

Esquemas estándar y recomendados de instalación del termostato para sistemas de calefacción monotubo y bitubo. En la figura se muestra cómo conectar la válvula con puente (bypass) y válvula inferior.

En el sistema bitubo, el refrigerante llega al radiador por una tubería y se evacúa a través de otra. No se necesita bypass; la válvula termostática debe instalarse en la tubería de suministro de agua.

Reglas de ajuste del funcionamiento del dispositivo

Después de la instalación, se debe ajustar el funcionamiento del dispositivo. Para ello, primero cierre las ventanas y puertas: aisle la habitación para eliminar fugas de calor.

A continuación, proceda de la siguiente manera:

1. Encienda la calefacción.
2. Coloque la válvula en la posición de máxima emisión de calor y mida la temperatura.
3. Espere hasta que la temperatura en la habitación suba 5 grados y se vuelva constante.
4. Cierre la válvula y espere hasta alcanzar una temperatura confortable.
5. Luego, abra lentamente el termostato hasta que oiga el ruido del agua pasando. El cuerpo del dispositivo debe calentarse.
6. Se debe recordar la última posición.

En una casa particular, antes del ajuste, se debe purgar el aire de los radiadores. Se debe tener el máximo cuidado para evitar la liberación de vapor caliente.

Cuando se conectan más de tres radiadores a la caldera, se debe abrir cada termostato a un nivel diferente para que el calor se distribuya uniformemente entre las habitaciones.

El ajuste comienza por la habitación más fría. Es necesario calentarla bien para pasar a las demás habitaciones.

Errores comunes de instalación y posibles problemas

El primer error es la colocación vertical de la cabeza termostática. El problema está en la válvula metálica caliente debajo de la cabeza: desde ella se propaga hacia arriba una corriente de aire caliente.

Este aire calienta la cabeza, y esta desconecta erróneamente el radiador. Como resultado, la batería está casi siempre apagada y la habitación no se calienta. El dispositivo debe instalarse horizontalmente (con la «cabeza» hacia la habitación).

En las instrucciones del termostato, los diagramas muestran cómo y dónde instalarlo en diferentes casos, pero no hay ningún diagrama con colocación vertical. Si no es posible colocarlo verticalmente, se deben usar dispositivos con sensores remotos.

El segundo error es colocar el termostato donde la temperatura difiere de la real en la habitación. Ejemplo: en un nicho con radiador. En este caso, la cabeza siempre estará «caliente».

Un fallo significativo en su funcionamiento también estará presente cuando se coloque detrás de una tela gruesa de cortinas, debajo de los alféizares, en los bordes de los huecos de las ventanas.

Si no es posible colocar el termostato de otra manera, nuevamente el modelo con sensor remoto será útil. Se diferencian de los dispositivos normales por tener un tubo capilar de aproximadamente 2 metros con un sensor de temperatura en el extremo. Se puede fijar un dispositivo similar en la pared, lejos de la ventana y el radiador.

Los modelos con elemento remoto determinan la temperatura con mayor precisión que los dispositivos normales debido a su ubicación lejos del radiador, pero también son mucho más caros.

También hay cabezales con reguladores remotos, cuya instalación es posible en cualquier lugar a una distancia de hasta 15 m del radiador y la válvula. También hay cabezales electrónicos que se controlan mediante termo-computadoras.

La válvula termostática cierra completamente el flujo de refrigerante. Si en el sistema de calefacción radiante todos los dispositivos hacen esto al mismo tiempo, surgirán problemas con la caldera. Una posible solución son las válvulas de derivación en los circuitos.

Si en la habitación hay 2-3 radiadores, ¿tiene sentido instalar termostatos en cada batería? ¿No habrá conflicto entre ellos? En este caso, se debe realizar un equilibrado con válvulas de ajuste (grifos de esfera).

Conclusiones y video útil sobre el tema

¿Qué es un termocabezal, para qué sirve y cómo funciona?

Análisis de un sistema completo con válvula termostática.

Experimento sobre la velocidad de respuesta de termocabezales de 4 fabricantes.

El uso de válvulas termostáticas para radiadores permite que el sistema de calefacción sea lo más flexible posible.

Con ellas se puede regular la temperatura de radiadores individuales para mantener constantemente un microclima confortable en la habitación. Pero es importante considerar la pertinencia de instalar dichos dispositivos y realizar correctamente su montaje y ajuste.

¿Está considerando instalar una válvula termostática pero desea aclarar un par de puntos sobre el montaje? Haga sus preguntas debajo de este artículo – nuestros expertos y visitantes del sitio que utilizan dicho equipo de regulación térmica intentarán responderle con el mayor detalle posible.

Si su sistema de calefacción está equipado con válvulas termostáticas, comparta su opinión con otros usuarios. Cuente qué equipo de qué fabricante prefirió, si es cómodo de usar, si está satisfecho con el resultado obtenido. Escriba sus recomendaciones en el bloque de comentarios, añada fotos únicas de la termoválvula.