Unidad mezcladora para suelo radiante: reglas de montaje del colector distribuidor

Regular un suelo radiante hidrónico es un poco más complicado que los análogos eléctricos. Las funciones de regulación las realizan dos dispositivos importantes – el nodo de mezcla para suelo radiante y el colector, que suministra agua uniformemente a todos los circuitos del sistema.

Usándolos se puede obtener la temperatura óptima del fluido caloportador, así como su cantidad, es decir, hacer que el funcionamiento del equipo de calefacción sea lo más eficiente posible. Pero, ¿cómo realizar correctamente la instalación de este importante nodo? De esto hablaremos en nuestro artículo.

Consideremos en detalle las características de la instalación de suelo radiante hidrónico en un edificio de varios pisos, y de paso analicemos el dispositivo y las funciones principales del nodo de mezcla.

Hemos complementado el material del artículo con fotos coloridas y vídeos temáticos sobre el montaje del colector y los detalles de la instalación del nodo de mezcla para suelo radiante hidrónico.

Funciones y dispositivo del nodo de mezcla

Este nodo también se denomina módulo de mezcla, lo que corresponde plenamente a su función. Este dispositivo está diseñado para mezclar el agua que proviene de la caldera de calefacción con la misma agua, pero del ramal de retorno del circuito, para obtener un fluido caloportador con una temperatura aceptable.

La caldera generalmente calienta el agua bastante, hasta 80-90 grados. Para sistemas de suelo radiante, esa temperatura es demasiado alta, por lo que el fluido caloportador debe diluirse, y la forma más sencilla de hacerlo es mediante el flujo de retorno, que ya se ha enfriado.

Estos dispositivos se instalan en sistemas de calefacción con dos o más anillos de trabajo, tanto si el suelo radiante es un método de calefacción adicional junto con los radiadores, como si la casa se calienta solo con suelo radiante.

El nodo de mezcla para organizar un suelo radiante con fluido caloportador líquido incluye una serie de termostatos y un cabezal de regulación, lo que permite suministrar al circuito el fluido caloportador a la temperatura deseada

Los componentes principales de la unidad de mezcla – son válvulas de dos vías con termostatos, una válvula de tres o cuatro vías y bomba de circulación.

Si la caldera ya está equipada con dicha bomba, para el suelo radiante habrá que adquirir otro dispositivo, que funcionará por separado. A los radiadores, el fluido caloportador se suele suministrar a una temperatura de 70-90 grados, pero para los suelos radiantes habrá que enfriarlo a 35-40 grados.

Así es como se realiza el proceso de mezcla del retorno frío en el sistema con válvula de tres vías:

1. El agua caliente se suministra desde la caldera.
2. El refrigerante pasa a través de la válvula de tres vías y llega al circuito que conduce al colector de suelo radiante.
3. El sensor de temperatura registra la temperatura del líquido.
4. Cuando la temperatura es superior a la normal, se activa la válvula de tres vías.
5. Se abre y comienza la mezcla del refrigerante con el flujo del líquido frío del retorno.
6. Cuando la temperatura del refrigerante disminuye al nivel establecido, la válvula se cierra.

La válvula de dos vías corta la entrada de una nueva porción de refrigerante al circuito hasta que el agua que circula por él se enfríe hasta el punto de temperatura necesario.

Los dispositivos de válvula de cuatro vías para suelos radiantes se dividen en dos tipos: en forma de X, que funcionan según el principio de las válvulas de dos vías, y rotativos, que permiten mezclar el refrigerante caliente con el retorno en proporciones perfectamente precisas.

Además de la bomba y la válvula, para la instalación y el uso del conjunto mezclador se necesitará un sensor de temperatura, así como un termostato que apagará la bomba si la temperatura del agua es excesivamente alta.

A menudo, el conjunto mezclador se vende junto con el colector, pero si no está incluido, será necesario adquirir e instalar correctamente los elementos necesarios.

Para ello, se debe seguir el siguiente orden: primero se instala la válvula de tres vías, luego – la bomba de circulación, y después se conecta el colector. Con este esquema, la bomba suministrará el fluido caloportador a través de la válvula. Si se coloca la bomba antes de la válvula, esta última no funcionará, ya que el flujo simplemente se dirigirá de manera incorrecta.

En la tubería por la que entra el fluido caloportador enfriado, es necesario instalar una válvula de retención para que el agua fría no regrese al sistema.

Otro elemento útil que garantizará el funcionamiento normal de la unidad de mezcla en sistemas con válvula de dos vías – bypass. Si en el colector todos los orificios están cerrados, el fluido térmico irá al sistema a través del bypass y circulará por un camino cerrado hasta que se enfríe.

En los sistemas de calefacción con válvulas de cierre y regulación de dos vías, el bypass es un elemento obligatorio. En sistemas con válvulas de tres y cuatro vías, se puede prescindir de él. Sin embargo, junto con una válvula de tres vías, el bypass permite regular tanto los parámetros cuantitativos como cualitativos del fluido caloportador.

Además del bypass, en el esquema con válvula de dos vías es necesario incluir una válvula de equilibrado, con la cual se regula el volumen del fluido caloportador que circula a través del bypass. Este dispositivo sirve para controlar las porciones de agua fría que se mezclan con el fluido caloportador caliente.

El dispositivo mezclador de tres vías para suelo radiante de agua está diseñado para controlar la temperatura del fluido caloportador mezclando los flujos de agua fría y caliente.

El conjunto de dispositivos que se denomina unidad mezcladora se puede adquirir en la tienda como un kit listo. Pero, según las reseñas de instaladores experimentados, comprar componentes individuales resulta más fiable y también más económico. Los sistemas con válvulas de dos vías y termostatos son adecuados para circuitos compactos con calderas pequeñas.

Al elegir una válvula de tres o cuatro vías, se debe tener en cuenta su capacidad y las dimensiones del área que atiende el sistema.

En áreas pequeñas, será suficiente un dispositivo que permita el paso de aproximadamente 2 m³ de fluido caloportador por hora. Pero si se trata de un área superior a 50 m², es mejor optar por una válvula mezcladora con una capacidad de 4 m³ por hora.

En la parte superior tiene una tapa de ajuste, con la cual se puede configurar la temperatura del fluido caloportador. El ajuste no siempre es obligatorio, ya que el fabricante normalmente establece este valor en un nivel aceptable.

Los modelos de alta capacidad de las válvulas de tres vías no solo vienen con tapas de ajuste, sino también con servomotores. Pero al conectar la unidad mezcladora, es necesario tener en cuenta las características del sistema de calefacción por radiadores.

Al conectar la unidad mezcladora de suelo radiante hidráulico al mismo tiempo que un sistema de calefacción de radiadores monotubo, el bypass debe permanecer siempre en posición abierta.

El bypass es un elemento necesario al instalar la unidad mezcladora. Los especialistas recomiendan instalar una válvula de derivación en el mismo. Esto es necesario para que, en caso de presión excesiva en el sistema, parte del fluido caloportador sea redirigido al retorno.

Una condición importante para un sistema de calefacción monotubo – el bypass debe permanecer abierto para que el flujo de fluido térmico ingrese constantemente al circuito. Y en cambio, al conectar a un sistema de dos tubos, el bypass debe cerrarse.

Si el suelo radiante hidráulico es el método principal de calefacción, entonces, si se desea, se puede prescindir por completo de la instalación de la unidad mezcladora.

Si el suelo radiante hidráulico se instala como calefacción auxiliar en un sistema de radiadores bitubular, entonces el bypass debe estar cerrado.

En ese caso, las funciones del regulador de temperatura del agua que ingresa al circuito las realiza un termorrelé. En este caso, el fluido caloportador calentado a 70-90 grados llegará inmediatamente al sistema de suelo radiante.

Tan pronto como este flujo caliente alcanza el retorno del colector, el termorrelé instalado en ese lugar detecta la temperatura elevada y detiene la circulación del fluido caloportador. Cuando el agua se enfría a la temperatura establecida, por ejemplo a 40 grados, el termorrelé se activa y la circulación se reanuda.

Esta opción tiene un inconveniente importante – no cualquier revestimiento de suelo soporta fácilmente un calentamiento de hasta 80 grados. Ni para el parqué ni para el linóleo se puede usar este modo de calefacción, pero para la baldosa cerámica es una opción perfectamente aceptable.

Otro caso en el que la unidad de mezcla no es obligatoria es cuando el fluido térmico se calienta con una bomba de calor, ya que la temperatura del agua difícilmente superará los 40 grados. Por cierto, la bomba de calor se puede fabricar con sus propias manos, ahorrando significativamente en la compra de equipos costosos.

Objetivo del uso del colector

El colector – es un dispositivo mediante el cual el flujo de fluido caloportador se distribuye por los circuitos individuales del suelo radiante hidráulico y luego regresa para calentarse. El conjunto del colector se ve como dos tubos con aberturas, a los que se conectan los circuitos del sistema.

La presencia de un colector distribuidor en el esquema de organización del suelo radiante brinda la posibilidad de controlar el volumen del flujo de fluido caloportador. Uno de los tubos del colector – es el de suministro, por el que entra el agua caliente y a él se conectan las entradas de los circuitos de suelo radiante.

El retorno de los circuitos se conecta al tubo de retorno del colector. Las aberturas a las que se realiza dicha conexión suelen estar equipadas con conexiones roscadas, de racores u otras.

El colector consta de varios elementos: el propio colector (1 y 2), adaptador para el grifo de Mayevski (3); grifo de drenaje (4); purgador de aire (5); válvula (6); soporte (7); eurocono (8).

Aquí también se instalan diversos dispositivos con los que se pueden ajustar los parámetros del flujo del refrigerante. La versión más simple del colector de fabricación industrial – es un tubo con un conector llamado eurocono. Es un componente bastante cómodo y fiable, pero no permite controlar el flujo de agua.

Para utilizar eficazmente dicho dispositivo, será necesario adquirir e instalar una serie de elementos adicionales.

El colector fabricado en Corea del Norte tiene una estructura un poco más compleja. Además de las conexiones en las salidas, aquí se instalan llaves de paso, sin ningún medio automático de regulación del flujo. Es una excelente opción económica para un suelo radiante de pequeña superficie con dos o tres circuitos de igual longitud.

Este sistema no requiere un control complejo. Pero en superficies grandes, este tipo de colector deberá complementarse con automatización.

Además, la distancia entre ejes entre la sección de ida y la de retorno en los dispositivos chinos no corresponde a los estándares europeos, lo que puede causar problemas al conectarlo con equipos fabricados en Europa.

Las válvulas de esfera en estos dispositivos son sensibles al agua de baja calidad; con el tiempo comienzan a perder. Para solucionar el problema, basta con reemplazar las juntas tóricas, pero debe tenerse en cuenta que será necesario realizar este mantenimiento periódicamente.

Si se pretende automatizar el funcionamiento del sistema de suelo radiante, tiene sentido adquirir al menos un colector con válvulas de regulación.

En dichas válvulas se pueden instalar servomotores conectados a los termostatos de las habitaciones. Esto proporcionará un control automático del flujo de refrigerante de acuerdo con los datos de temperatura del aire en la habitación específica.

Para automatizar el funcionamiento del sistema de suelo radiante, en la alimentación del colector se instalan caudalímetros (marcados con un recuadro), y en el retorno se colocan conectores para servomotores (tapas azules en la parte inferior).

Lo más difícil es gestionar un sistema de suelo radiante en el que los circuitos individuales difieren notablemente en longitud, pero en sistemas complejos esto suele ser así. En esta situación, la mejor opción será un colector con caudalímetros en la alimentación y, en el retorno – enchufes diseñados para montar servomotores.

Con los caudalímetros se podrá ajustar la intensidad del flujo de refrigerante, y los servomotores, junto con los termostatos, permiten establecer la temperatura adecuada en cada circuito.

Si no hay necesidad de regulación automática, se puede adquirir un colector de suministro con caudalímetros, y el de retorno – con llaves de válvula comunes.

A veces no se logra elegir un colector con la cantidad de conexiones que corresponda al proyecto. En ese caso, se puede tomar un dispositivo “con margen”. Y los orificios sobrantes se cierran con tapones.

Esta solución puede ser útil si más adelante se necesita agregar un par de bucles al sistema de suelo radiante.

Características de la instalación de suelo radiante hidrónico en un edificio de varios pisos

Se cree que la construcción de un sistema de suelo radiante en edificios altos es imposible, pero no es del todo cierto. En la práctica, la realización de dicho proyecto puede implementarse, pero requiere la aprobación del proveedor de servicios de calefacción central. Se pueden instalar únicamente en las primeras plantas de los edificios.

¿Cómo hacer un suelo radiante hidrónico en un edificio de varios pisos?

Aquí se utilizan dos opciones: el reemplazo completo del sistema de radiadores por suelo radiante o la instalación de un sistema de calefacción adicional junto con el uso de radiadores.

El lugar óptimo para conectar el sistema de suelo radiante por agua en un edificio de apartamentos es el punto donde el retorno del tubo ascendente común se conecta con la tubería principal que lleva el refrigerante a la sala de calderas.

En el primer caso, es necesario calcular cuidadosamente el caudal de refrigerante en el nuevo sistema, ya que debe corresponder a los volúmenes anteriores. No es necesario reconstruir toda la calefacción del apartamento; se puede limitar a una sola habitación.

Si el suelo radiante actúa como calefacción auxiliar, se necesitarán contadores de calor. Además, hay que verificar si el sistema de calefacción centralizado puede cubrir el aumento de potencia y caudal de refrigerante.

Si en un edificio alto hay un sistema de radiadores con distribución superior, lo mejor es realizar la conexión del suelo radiante en el punto de unión del retorno del tubo ascendente común con la tubería principal que va a la sala de calderas. Antes del suelo radiante es obligatorio colocar filtros.

Esto es necesario, teniendo en cuenta la baja calidad del refrigerante en los sistemas centralizados nacionales; de lo contrario, el circuito del suelo radiante se obstruirá muy pronto.

Los filtros deben limpiarse regularmente. Son más que relevantes cuando se conectan directamente al sistema de calefacción central, pero el uso de un intercambiador de calor ayuda a que el problema de las obstrucciones sea menos grave y el funcionamiento del suelo radiante, más estable.

Pero para ello será necesario montar un vaso de expansión, un intercambiador de calor, un grupo de seguridad y un filtro.

Detalles de la instalación del colector

Al instalar el colector del suelo radiante, la parte de suministro del dispositivo debe colocarse por encima del retorno. Se puede hacer al revés, pero tal cambio no tiene mucho sentido.

El colector funcionará, pero con el retorno superior, parte del calor de la parte de suministro se transferirá al flujo de retorno, es decir, la energía térmica simplemente se pierde.

Es extremadamente importante, al ensamblar e instalar el conjunto del colector del suelo radiante, conectar todos los elementos de este dispositivo en el orden correcto, por ejemplo, utilizando este esquema.

Punto importante – la instalación de caudalímetros. Deben instalarse precisamente en la parte de suministro; en el retorno estos elementos son inútiles.

Además de colectores, caudalímetros y servomotores con termostatos, para la instalación se necesitará una válvula de drenaje, así como válvula de Mayevsky con un adaptador, elementos de conexión para tuberías de suelo radiante, válvula de cierre, etc.

A diferencia de los colectores de calefacción, al instalar un suelo radiante por agua, los caudalímetros siempre se colocan en la entrada, y en el retorno se instalan servomotores con termorreguladores.

Para instalar todos estos dispositivos está destinado el armario del colector. Es una caja metálica con puertas, en cuyo interior hay guías ajustables. Este dispositivo facilita considerablemente el montaje, pero no es barato.

Por lo tanto, si en el área de instalación hay un nicho de tamaño adecuado, se puede utilizar.

Si el colector se monta sin un armario especial, debe colgarse en soportes. En cuanto al lugar de instalación del colector, en este sentido se aplica la regla: cuanto más alto, mejor, es decir, es mejor montar el colector en el punto más alto del sistema.

Armario para colector – un dispositivo muy práctico que facilita la instalación del sistema de suelo radiante por agua. Pero si se desea ahorrar, se puede sustituir por un nicho en la pared.

Esto se debe a la necesidad de eliminar el aire que haya entrado en el sistema, para lo cual se instala un grifo Mayevski en el punto superior del colector. Además, es mejor instalar el colector a la misma distancia de todas las habitaciones, es decir, cerca del centro del sistema, para que la longitud de los circuitos individuales difiera mínimamente.

A un colector normalmente se pueden conectar solo nueve anillos individuales de suelo radiante. Si el sistema de calefacción es demasiado complejo y se necesitan más de nueve circuitos, se necesitarán dos o más colectores.

En un edificio de varias plantas, no siempre es posible colocar el colector en la parte superior. Entonces se puede colocar más abajo, incluso en el sótano. Pero el problema de la evacuación del exceso de aire del sistema deberá resolverse de otra manera.

La válvula de Maevski en el propio colector será inútil. El dispositivo para purgar el aire, junto con la válvula de cierre instalada antes de él, deberá instalarse en el retorno de cada circuito.

El montaje se realiza en el tramo entre el tubo y el colector; se debe garantizar libre acceso a la válvula de Maevski.

Por lo tanto, si el colector está instalado demasiado bajo, en lugar de una válvula de Maevski, se necesitarán tantos purgadores de aire como circuitos se hayan colocado. Además, la misma cantidad de válvulas de cierre.

El montaje del colector se realiza según el siguiente esquema:

1. Instalación del armario del colector o preparación de un nicho especial.
2. Ensamblaje del colector, instalación de módulos adicionales: servoactuadores, caudalímetros, etc.
3. Conexión de la alimentación del colector con el tubo que proviene de la caldera.
4. Instalación de una válvula de cierre en el retorno del colector.
5. Instalación del colector en el armario/nicho.
6. Conexión de los tubos a la parte de ida y de retorno.
7. Montaje del grupo de mezcla.
8. Verificación de la calidad del montaje, corrección de defectos.

Normalmente, la instalación del colector se inicia antes de colocar las tuberías y verter la solera, por lo que hay que tener en cuenta que al finalizar los trabajos el nivel del suelo se elevará notablemente. El armario del colector ya tiene en cuenta este aspecto.

Pero cuando el montaje se realiza con soportes, el dispositivo debe colocarse aproximadamente a un metro del piso bruto.

No se debe instalar el colector de suelo radiante demasiado bajo; la falta de espacio puede causar problemas al conectar los tubos a los conectores.

No se debe suspender el colector demasiado bajo; esta posición puede dificultar el proceso de conexión de los tubos. La conexión con los tubos de polipropileno que provienen de la caldera se realiza mediante un conector que tiene una tuerca para la rosca del colector y un manguito para los tubos de polipropileno.

El purgador de aire debe instalarse en el punto más alto del colector, y su cabeza apuntará hacia arriba. Pero las cabezas de elementos como caudalímetros y servoactuadores, si se instalan correctamente, apuntarán hacia abajo.

Normalmente, la rosca del colector es de tres cuartos de pulgada, y las válvulas de Maevski tienen rosca de media pulgada, por lo que se debe usar un adaptador. El material del adaptador debe coincidir con el material del colector.

En el tubo de retorno del colector hay dos roscas, una de ellas es necesaria para la conexión a la caldera de calefacción, y la segunda – para la instalación de la válvula de cierre.

Todas las conexiones roscadas requieren sellado, el cual puede realizarse mediante una junta tórica o, si no hay tal junta, con un enrollado de estopa, hilo de lino, cinta de PTFE, etc.

Al ensamblar la unidad de mezcla para el suelo radiante de agua, todas las conexiones roscadas deben sellarse cuidadosamente con cinta de PTFE u otros materiales.

Al conectar un tubo multicapa al conector del colector, se debe abocardar y limpiar el extremo del tubo. Esta medida evitará daños accidentales a los sellos.

Después de eso, se debe colocar una tuerca de unión en el tubo, luego – una arandela de presión, conectar cuidadosamente el tubo al conector, apretar la tuerca con las manos y luego ajustar suavemente con una llave ajustable.

Se debe instalar una unidad de mezcla antes o después del colector. Si por alguna razón no está prevista la instalación de esta unidad, en su lugar se monta un bypass con una válvula de cierre.

La unidad de mezcla generalmente se fija con tuercas de unión. Estos elementos requieren el uso obligatorio de juntas de goma.

Fabricación de un colector casero

Para hacer un colector con tubos de polipropileno, se recomienda utilizar estructuras de 32 mm o 25 mm de diámetro, con sus correspondientes tes y válvulas de cierre.

Se necesitarán tantos tes y válvulas para el colector como bucles de suelo radiante se conecten. También será necesario adquirir una bomba de circulación y una válvula para la unidad de mezcla.

Si el sistema de suelo radiante de agua no requiere un control automático complejo, se puede fabricar un colector por uno mismo o adquirir un modelo simple con válvulas de cierre ordinarias.

Para soldar los tubos se necesita un soldador especial, así como al menos una experiencia mínima en el uso de dicho equipo. A partir de tes y tubos se forman la sección de suministro y retorno del colector. Los tramos de tubo deben ser muy cortos para que las tes estén separadas por un espacio muy pequeño.

Después de eso, se sueldan las válvulas de cierre, así como los accesorios para la conexión a la bomba, etc. Un dispositivo tan simple resultará económico si no se instalan caudalímetros y otros elementos de control.

Sin embargo, un colector de plástico más avanzado es más fácil de comprar que de fabricar; el costo de dicho dispositivo no es elevado.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Material interesante sobre el montaje e instalación de la unidad de mezcla:

El video muestra el proceso de montaje del conjunto de elementos del colector:

En este video se explica cómo fabricar un colector económico por uno mismo:

Tanto las unidades de distribución como las de mezcla son elementos muy importantes para el suelo radiante de agua. Se puede prescindir de ellos solo si el sistema incluye uno o dos circuitos y ocupa un área pequeña.

Pero si se ha decidido crear un suelo radiante de agua de calidad, entonces todas estas unidades deben ensamblarse e instalarse correctamente para que el sistema funcione con el máximo rendimiento y el mínimo costo.

¿Lleva varios años instalando suelos radiantes de agua y conoce en la práctica todos los detalles de este proceso? Comparta su experiencia en los comentarios del artículo – esta información será extremadamente útil para los instaladores principiantes.

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