Válvula termostática para radiador de aquecimento: finalidade, tipos, princípio de funcionamento + instalação

Um sistema de aquecimento padrão não pode ser chamado de flexível.Para ajustar os parâmetros operacionais das baterias, vários dispositivos foram inventados.

Um desses dispositivos é uma válvula termostática para aquecimento de radiadores. É usado para regular a transferência de calor do sistema dependendo das condições climáticas. Neste artigo analisaremos o projeto e o princípio de funcionamento de uma válvula térmica, e conheceremos as variedades existentes e os principais fabricantes.

Também forneceremos recomendações de instalação, fornecendo ao material fotos visuais e análises de vídeos sobre a instalação e velocidade de resposta de dispositivos de diversas marcas.

Por que é necessária uma válvula termostática?

A válvula resolve dois problemas: mantém a temperatura ambiente num nível confortável e economiza energia.

Mas para que ele realmente dê conta de tais funções, é preciso entender em que casos o dispositivo é adequado e como instalá-lo corretamente.

Se no meio do inverno for necessário abrir as janelas para que a temperatura ambiente desça a um nível aceitável, é definitivamente necessário um termostato. Mas não vai ajudar quando os radiadores mal estão quentes – provavelmente irá torná-los ainda mais frios.

No segundo caso, é melhor tentar regular a temperatura da sala de forma diferente: alterar o volume do refrigerante em cada radiador, ajustar o funcionamento da caldeira (para uma grande área), selecionar bomba de circulação ideal ou ajustar o funcionamento de um já existente.

O preço de um termostato varia de várias centenas de rublos (200-600), portanto, o reequipamento do sistema de aquecimento não será caro. Mas também existem modelos caros

Como medida temporária, podem ser utilizadas válvulas de controle. Mas não é recomendado o uso de válvulas de esfera para esses fins.

Recursos de design e operação do dispositivo

Vejamos como funciona uma válvula termostática e em que princípio ela funciona.

Como funciona uma válvula térmica?

O dispositivo consiste em dois elementos de trabalho principais - uma válvula e cabeça termostática. O primeiro é geralmente feito de latão, às vezes niquelado, sua parte inferior bloqueia o tubo e sua parte superior continua a haste de pressão e a mola.

As válvulas também estão disponíveis em bronze (niquelado ou cromado), bem como em aço inoxidável. Estes últimos são raros e caros.

O que acontece dentro da válvula? O dispositivo principal contém um elemento sensível. Está localizado em uma cavidade com gás ou líquido (fole).

O aquecimento provoca expansão neste ambiente, o elemento é empurrado para frente, pressionando a haste, a mola e posteriormente a válvula. A força da pressão determina o grau de sobreposição.

A figura mostra um dispositivo com líquido em um fole. Os termostatos a gás reagem mais rapidamente às mudanças de temperatura (5 a 10 minutos), mas também são mais caros. Não há diferença significativa disso durante a operação

Uma parte adicional do termostato é um plugue ou alça com escala. Alguns dispositivos possuem controles eletrônicos.

Princípio de funcionamento do dispositivo

Vamos dar uma olhada mais de perto no princípio de funcionamento das válvulas termostáticas de bateria.A mecânica de sua ação é esquematicamente assim: quando a temperatura do refrigerante ou do ambiente muda, o gás ou líquido no cabeçote reage a essas flutuações.

O elemento sensor atua na haste de pressão e ela sobe ou desce. Quando a haste desce, a válvula bloqueia o fluxo do refrigerante, o que interrompe o fluxo de calor e diminui a taxa de circulação. Nenhum calor entra na bateria, portanto a temperatura ambiente não aumenta.

E aqui é importante distinguir uma válvula termostática de uma válvula de controle. Este último pode reduzir a capacidade da válvula e assim regular a temperatura das baterias.

Ao girar o botão ou inserir um valor digital no painel, o usuário define o valor de pressão inicial na cabeça térmica, ao qual ela “se ajusta” durante a operação

A válvula de controle não possui cabeça térmica. O termostato é aberto ou fechado, é controlado por uma cabeça térmica, não altera o volume do refrigerante, apenas liga e desliga seu fornecimento

Vejamos o princípio de funcionamento de uma válvula térmica usando um exemplo. Portanto, ajuste o aparelho para a temperatura recomendada de 20 graus. Geralmente é um ponto três ou o maior na escala do regulador.

O que acontece dentro do dispositivo? Se o ar circundante aquecer a cabeça a 21 graus, ou seja, aumenta a temperatura definida em 1 grau, pressiona a haste, o fluxo de refrigerante para a bateria é completamente bloqueado pela válvula.

O radiador não aquece e a temperatura ambiente começa a cair. Quando a temperatura ambiente cair para 19 graus, a válvula térmica abrirá e a bateria começará a aquecer.

Nós entendemos os tipos de dispositivos

De acordo com o método de ajuste, as válvulas são divididas em mecânico E automático. Os primeiros requerem rotação manual do mecanismo de estreitamento do fluxo nas tubulações.

Ambos os dispositivos desempenham a mesma função - ajustam o fluxo do líquido refrigerante para o radiador de acordo com os parâmetros definidos pelo usuário, mas usar a automação é menos problemático

Os modelos automáticos não requerem ajuste manual. Quando a temperatura ao redor do termostato diminui, eles detectam isso de forma independente e ajustam o fluxo do líquido refrigerante.

Os fabricantes também oferecem diferentes designs de termostatos:

• Comum para sistemas de dois tubos - o dispositivo mais simples. Caso seja necessária a ligação hidráulica de radiadores ao longo de um ramal, é recomendável adicionar uma válvula de corte e controle ao circuito de alimentação (retorno).
• Com superestrutura hidráulica oculta e exposta — tais dispositivos possuem um acoplamento com uma haste interna, sendo possível o ajuste hidráulico.
• Para sistemas de gravidade de tubo único — devido ao aumento da passagem, o rendimento desses dispositivos é aumentado para 5,1 m³/hora, para que possam ser instalados em sistemas sem pressão.
• 3 vias para circuitos bypass - são capazes de regular e distribuir o refrigerante em conjunto com desviar. Quando a temperatura definida atinge a válvula, o refrigerante é enviado para o bypass; quando cai, o bypass é parcialmente fechado.

A percentagem de válvulas térmicas para dois tubos é muito maior do que para tubos simples, sendo que estas últimas no nosso país são cerca de 80%.

Isso se deve ao fato de o dispositivo ter sido originalmente inventado para o primeiro, onde o refrigerante é distribuído entre os dispositivos à força sob alta pressão. O pré-ajuste por válvulas foi projetado para distribuir a pressão uniformemente por todo o sistema.

Apenas alguns fabricantes possuem válvulas para tubos individuais - Heiz, Danfoss, Heimeier, Oventrop.

Termostatos convencionais de “dois tubos” não podem ser usados ​​em circuitos de tubo único.: possuem menor vazão, só conseguem operar com grande diferença de pressão entre alimentação e retorno, portanto haverá risco de redirecionamento do refrigerante para o bypass.

Externamente, as válvulas “monotubo” são maiores em tamanho.

As válvulas de três vias são adequadas em circuitos com caldeira a combustível sólido, bem como para separação de fluxo e tubulação de desvio de radiadores. O dispositivo também pode ser usado em instalações de tubo único

As válvulas termostáticas também diferem em formato. Podem ser retos, angulares ou incluídos em conjuntos com jumpers para tubos. Os diretos são adequados para baterias normais. Os angulares são necessários em esquemas com conexões de tubos inferiores, quando o CO fica parcialmente disfarçado sob o piso.

Um tipo separado de válvulas térmicas é a eletrônica. Eles têm funcionalidades mais amplas do que os normais. Com a ajuda deles, você pode definir diferentes temperaturas ambientes para cada dia da semana e até de hora em hora.

As cabeças térmicas eletrônicas são mais caras e maiores que o normal: dentro do case há um compartimento para duas baterias. Existem modelos com unidades de controle removíveis e embutidas

Os termostatos eletrônicos proporcionam economias significativas no consumo de refrigerante. Se não houver ninguém no apartamento ou casa das 8h às 18h, o aparelho manterá adequadamente a temperatura mínima. E quando os proprietários chegarem, aquecerá as instalações a um nível confortável.

Válvulas com carcaça antivandalismo também estão disponíveis para venda. Eles são protegidos de forma confiável contra intervenções não qualificadas e são adequados para instalação tanto em residências com crianças pequenas quanto em jardins de infância e escolas.

Características de instalação e conexão da válvula

O dispositivo em si é simples, mas atenção especial deve ser dada à instalação e calibração da válvula termostática nos radiadores. A instalação correta garantirá a precisão do dispositivo.

Que fatores são considerados durante a instalação? Um tipo de válvula térmica é para tubo único ou dois tubos. Além da direção do movimento do refrigerante - ele vem de baixo ou de cima.

Na própria válvula, a direção do movimento do refrigerante é indicada por uma seta. De acordo com este marcador, é necessário instalar termostatos nos radiadores, caso contrário o aparelho não funcionará corretamente

Os tubos de abastecimento de água quente para a bateria são fornecidos de diferentes maneiras. Depende do esquema de aquecimento. A colocação dos plugues e termostatos também é diferente. A recomendação geral para a maioria dos modelos de termostatos é colocá-los a 40-60 cm do nível do chão.

O algoritmo de instalação é aproximadamente o seguinte:

1. Desligue o radiador do sistema de aquecimento e drene a água.
2. Retiramos o trecho do tubo horizontal e também a torneira.
3. O termostato também pode ser montado na tampa do radiador se uma válvula de corte estiver instalada na frente dele. Ou faça uma inserção na parte horizontal do tubo na frente da bateria.
4. O aperto das juntas é importante. Fornecemos isso enrolando a fita FUM padrão na área rosqueada.

O diagrama de conexão tradicional é o seguinte: bypass - válvula de esfera - termostato.

Mais um ponto: existem sistemas onde o refrigerante se move em direções diferentes em salas diferentes. Isto é especialmente verdadeiro para risers em forma de U.

Nuances de instalação para sistemas de tubo único e de dois tubos

EM tubo único a água quente circula por um tubo com radiadores conectados em série. O tubo de refrigeração vai para a parte superior das baterias.Este último percorre a instalação, sai por baixo pelo mesmo lado e segue para a rodovia principal.

O CO de tubo único é considerado ideal para edifícios privados e prédios de apartamentos de até 5 andares. Em outros casos, é recomendado instalar um CO de dois tubos

Em um sistema de tubo único, o termostato é colocado em um desvio não regulamentado. Este jumper conecta o tubo direto e o tubo de retorno, para que a água quente se mova livremente após a pressão ser bloqueada pela válvula.

Esse jumper pode ser soldado ao tubo, para o qual é adequado um pedaço de tubo com diâmetro não superior a 8 cm, neste caso é necessário preparar furos nos locais apropriados.

Diagramas de instalação de termostato padrão e recomendado para sistemas de CO de um e dois tubos. A figura mostra como conectar uma válvula com um jumper (bypass) e uma válvula de pé

Em dois tubos, o refrigerante flui para radiador através de um tubo e sai por outro. Não é necessário bypass, a válvula termostática deve ser instalada na tubulação de abastecimento de água.

Regras para ajustar o funcionamento do dispositivo

Após a instalação, você precisa ajustar o funcionamento do dispositivo. Para fazer isso, primeiro fechamos as janelas e portas - isolamos o ambiente para evitar vazamento de calor.

Então procedemos assim:

1. Ligamos o aquecimento.
2. Colocamos a válvula na posição de transferência máxima de calor e medimos a temperatura.
3. Estamos esperando que a temperatura ambiente suba 5 graus e se torne constante.
4. Feche a válvula e aguarde uma temperatura confortável.
5. Depois abrimos um pouco o termostato até ouvirmos o som de água passando. O próprio corpo do dispositivo deve ficar mais quente.
6. O último ponto precisa ser lembrado.

Numa casa particular, o ar deve ser sangrado das baterias antes do ajuste.Neste caso, deve-se ter o máximo cuidado para evitar a liberação de vapor quente.

Quando mais de três baterias estiverem conectadas à caldeira, cada termostato deve ser aberto em um nível diferente para que o calor seja distribuído uniformemente pelos ambientes

O ajuste começa na sala mais fria. Precisa ser bem aquecido antes de passar para outras salas.

Erros frequentes de instalação e possíveis problemas

O primeiro erro é colocar a cabeça térmica na vertical. O problema é a válvula de metal quente sob a cabeça: o ar quente flui dela para cima.

Esse ar aquece a cabeça e desliga o radiador por engano. Como resultado, a bateria quase sempre está desligada e a sala não aquece. O dispositivo deve ser instalado horizontalmente (“cabeça” para dentro da sala).

Nas instruções do termostato, os diagramas mostram como e onde instalá-lo nos diferentes casos, mas não existe um único diagrama com disposição vertical. Se não funcionar verticalmente, você precisará usar dispositivos com sensores remotos

O segundo erro é a localização do termostato onde a temperatura difere da temperatura real da sala. Exemplo: em um nicho com bateria. Nesta opção a cabeça estará sempre “quente”.

Um mau funcionamento significativo em seu funcionamento também estará presente ao colocar cortinas atrás de um tecido grosso, sob os peitoris das janelas ou nas bordas das aberturas das janelas.

Se for impossível posicionar o termostato de outra forma, um modelo com sensor remoto ajudará novamente. Eles diferem dos dispositivos convencionais pela presença de um tubo capilar com cerca de 2 metros de comprimento e um sensor de temperatura na extremidade. Você pode fixar esse dispositivo na parede, longe da janela e do radiador.

Os modelos com elemento remoto determinam a temperatura com mais precisão do que os dispositivos convencionais devido à sua localização distante do radiador, mas também custam muito mais.

Também estão à venda cabeçotes com reguladores remotos, cuja instalação pode ser feita em qualquer lugar a uma distância de até 15 m da bateria e da válvula. Existem também cabeçotes eletrônicos controlados por computadores térmicos.

A válvula termostática bloqueia completamente o fluxo do líquido refrigerante. Se em sistema de aquecimento radiante todos os aparelhos farão isso ao mesmo tempo, haverá problemas com a caldeira. Uma possível solução são válvulas de derivação nos circuitos.

Se houver 2 a 3 radiadores em uma sala, faz sentido instalar termostatos em cada radiador? Haverá conflito entre eles? Neste caso, é necessário fazer o balanceamento por meio de válvulas sintonizadoras (válvulas esfera).

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

O que é cabeça térmica, para que serve e como funciona.

Análise de um sistema acabado com válvula termostática.

Um experimento sobre a velocidade de resposta de cabeçotes térmicos de 4 fabricantes.

A utilização de válvulas térmicas para radiadores permite tornar o sistema de aquecimento o mais flexível possível.

Com a ajuda deles, você pode regular a temperatura de baterias individuais para manter constantemente um microclima confortável no ambiente. Mas, ao mesmo tempo, é importante levar em consideração a conveniência de instalar tais dispositivos e instalá-los e configurá-los corretamente.

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