En los sistemas de calefacción, las tuberías están diseñadas para transportar desde la fuente de suministro del fluido refrigerante hasta el dispositivo que transmite el calor de suministro del ambiente.
Cuando se utilizan refrigerantes de agua, las calderas de calefacción son calentadores de agua y radiadores que calientan las habitaciones con el dispositivo. En las viviendas particulares, la calefacción la proporciona un sistema de calefacción autónomo. Consiste en una correa de tuberías de todos los elementos funcionales de la sala de calderas doméstica (caldera, grupo de bombas, vaso de expansión, colector de distribución, etc.). Compuesto por puntos de termalización (caldera, radiadores, suelo caliente). Este esquema muestra una sala de calderas doméstica saturada de tuberías de plástico destinadas a la calefacción.
Correas de tuberías en una sala de calderas casera
Tabla
Aplicación.
En los pisos con calefacción central no hay sala de calderas casera. Sin embargo, la comunicación de tuberías entre los puntos debe ser ramificado que el uso de calefacción y agua caliente elevadores, o habitaciones privadas.
No hace mucho, la instalación de redes de calefacción por tuberías en pisos ya habitados y casas pobladas se consideraba un desastre natural. Sólo se utilizaban tubos de acero; no había tubos de plástico para la calefacción. Para las conexiones se utilizaban soldaduras eléctricas o de gas con equipos primitivos, cables eléctricos de varios metros y mangueras de oxígeno.
Sólo la producción en serie de tubos de polímero de diversos diámetros permitió simplificar la tecnología de instalación de tuberías, suministro de agua y calefacción en el alcantarillado.
No fue necesario buscar soldadoras cualificadas y realizar la tarea de conectar los radiadores de calefacción a las tuberías de plástico en condiciones de «maestro-saucero». Además, todo el voluminoso inventario de la brigada de soldadores sustituyó con éxito a las herramientas para soldar maletas de polipropileno. .
Como muestra de la cultura de trabajo, la imagen siguiente muestra una imagen de la conexión de una batería de calefacción utilizando tubos de plástico y accesorios especiales.
Conexión de una batería de calefacción con tubos de plástico
Funcionamiento de las tuberías
El funcionamiento de las comunicaciones de calefacción en el sector residencial se caracteriza por lo siguiente
- La temperatura del agua refrigerante en los edificios de viviendas puede alcanzar los 105°C (Snip 41-01-2003 «Calefacción, ventilación y aire acondicionado»).
- Alta agresividad química de los aditivos salinos disueltos en el refrigerante caliente.
- Ataque de corrosión en las superficies interiores de tuberías y radiadores fuera de temporada (con refrigerante drenado); y
- Efecto abrasivo activo sobre el material de las tuberías por aspectos de contaminación mecánica (incrustaciones, óxido, arena) que circulan por el sistema de refrigerante.
En la parte inferior del diagrama hay dos tuberías de acero calefactadas con un diámetro interior de 25 mm. A la derecha, la imagen muestra una muestra de tubería sin usar, a la izquierda la pared está desgastada hasta el espesor final y obstruida con solución salina.
Tubos de calefacción de acero antes y después de su funcionamiento en el sistema.
- Posibles diferencias de temperatura durante la perforación enfriamiento de las tuberías de calefacción o perforación calentamiento de las tuberías de refrigeración.
- Pérdida mínima de calor sin aislamiento térmico durante el transporte de refrigerante caliente.
- Cambios rápidos de presión en el entorno de trabajo (lo que se conoce como placas hidráulicas).
Ventajas y desventajas de las tuberías de plástico
En la actualidad, las tuberías de plástico para calefacción están sustituyendo activamente a las tuberías de acero en el sector de la construcción e instalación, gracias a sus ventajas en la relación calidad-precio.
En el mercado nacional de la comunicación de ingeniería en la construcción de viviendas se ofrecen tuberías de polímero de los siguientes materiales
- Polipropileno (PP);.
- Polietileno (PE);.
- Cloruro de polivinilo (PVC);.
- Polietileno cosido (PEX);.
- Conformado metálico (PEX-AL-PEX).
Tenga en cuenta que las tuberías de PVC para calefacción no se utilizan debido a la posibilidad de hasta 7-10 bar de presión, que puede destruir la pared de la tubería o presionar las juntas de unión adhesiva de las tuberías de PVC bajo presión simultánea y alta temperatura. En la actualidad, las tuberías de PVC se utilizan con frecuencia para revestir alcantarillas.
Ventajas.
Las tuberías de plástico han demostrado ser una alternativa adecuada a las tuberías de acero gracias a una serie de factores, entre ellos
- Inercia química que proporciona resistencia a las impurezas disueltas en el refrigerante y a las reacciones de corrosión en el periodo estival fuera de temporada.
- Baja conductividad térmica que proporciona un excelente aislamiento térmico.
- Resistencia a la corrosión externa, sin necesidad de revestimiento protector.
- No corren corrientes errantes.
- El bajo peso estructural permite fijar las tuberías a las paredes no capitales de la casa.
- El aspecto de las tuberías de polímero no estropea el interior de la vivienda.
- Fácil instalación, lo que permite prescindir de un profesional contratado.
- Falta de ruido cuando el refrigerante de agua se mueve a través de las tuberías.
- Si es necesario, se enmascaran cajas de plástico especiales para el cableado en el interior de la vivienda.
Este diagrama muestra la opción de resguardar las tuberías situadas por encima del suelo en cajas decorativas.
Caja decorativa para resguardar la comunicación de tuberías por encima del suelo
Fallos.
Entre los inconvenientes habituales de las tuberías de plástico para calefacción, cabe destacar los siguientes factores
- Aumento de la deformación lineal a temperaturas de refrigerante dentro de 95-100 grados.
- No está permitida la instalación de tuberías de plástico en locales con riesgo potencial de incendio.
- Cada tipo de tubería de polímero requiere su propia tecnología de montaje.
No se recomienda ocultar las tuberías de plástico bajo azulejos u otros materiales de acabado. La extensión de las tuberías debajo de ellos implica doblarlas, lo que destruye la mampostería de yeso y vierte las baldosas.
Tuberías de polietileno
Las tuberías de polietileno se fabrican a partir de etileno polimerizado a alta presión. Según las condiciones de flujo del proceso de polimerización, se obtienen dos tipos de polietileno.
- Polietileno de baja presión, especificado por PND.
- Polietileno de alta presión, especificado por PVD.
La temperatura de fusión del PVD oscila entre 103-110 s para el PN D-130-137 C. Por lo tanto, el uso de productos de polietileno para la calefacción no era deseable.
Para crear polietileno con mayor resistencia térmica, se utilizan polímeros cosidos y se forman enlaces adicionales entre las moléculas. El nuevo material se denomina polietileno cosido o polietileno por calentamiento especificado por Reh; la temperatura de fusión de las águilas Reh ya ha alcanzado los 200 s y, por tanto, puede utilizarse con confianza para transportar hasta 25 bares de presión a una temperatura de 95 C.
Según el método de cosido, se forman respectivamente distintas modificaciones del material, denominadas Reh-a (o reha), reh-in, etc. En el diagrama siguiente, se muestra una estructura de tubería calefactada de polietileno cosido, que muestra las capas principales de la modificación RE-HA.
- La capa interior (soporte) de la estructura de material de la tubería es polietileno cosido (capa principal) en contacto con el refrigerante de agua caliente.
- La capa exterior es un fino revestimiento de material de evon-etileno, que actúa como barrera protectora contra el oxígeno para evitar la difusión de oxígeno del aire en la tubería.
- La capa adhesiva está diseñada para garantizar una unión profunda al conectar la capa protectora exterior con la capa de soporte interior.
Construcción de tubos calefactados de polietileno cosido
Ventajas y desventajas de los tubos de polietileno
Ventajas.
Se reconocen las siguientes ventajas de instalación para las tuberías de polietileno cosido
- Elevada elasticidad, que permite doblar la tubería hasta el ángulo requerido con un doblado en frío normal.
- Posibilidad de corregir curvaturas erróneas gracias al efecto de «memoria de forma» molecular: con un ligero calentamiento, el tubo recupera su posición original.
- Posibilidad de realizar trabajos de instalación de alta calidad a temperaturas de hasta 15s°.
Defectos.
Entre los defectos, destacan dos factores principales
- La susceptibilidad a la radiación UV (aunque más pronunciada que en el caso de PND y PVD) obliga a utilizar protección con revestimientos especiales en los lugares expuestos al sol.
- A medida que aumenta la temperatura del refrigerante, la presión de servicio admisible disminuye significativamente: a una temperatura del agua de 70QAº, donde la presión admisible es de 11 ATM, a 90º la presión límite se reduce ya a 7 ATM. .
La comunicación de polietileno cosido es totalmente funcional en sistemas de calefacción a baja temperatura de hasta 60cº, pero el efecto a largo plazo del refrigerante calentado a 80º puede reducir la vida útil a 15 años, en lugar del recurso declarado de 50 años.
Debido a la gran flexibilidad de las tuberías, el REH se utiliza en sistemas de calefacción por suelo radiante. Para llevar a cabo la instalación de una comunicación de este tipo sin una sola unión desde una caja de levas, es necesario seleccionar las dimensiones correspondientes de la longitud y el diámetro de la tubería flexible al comprar el material. Las tuberías Piperetch se suministran al mercado de materiales de construcción en tamaños de 16 a 32 mm de diámetro en 50, 100 y 200 metros y espesores de pared de 2,0 a 4,0 mm.
Colocación de tuberías en suelos calientes
Las conexiones de tubos REH con diámetros de hasta 32 mm se realizan mediante racores de forma y anillos de engarce (los denominados racores a presión y «compresión»).
El uso de la tecnología de soldadura con los llamados Colderingrs o hierros no está permitido para conectar los productos de polietileno cosido.
Tubos de polipropileno.
El polipropileno tiene un punto de fusión más alto (176° C) que el polietileno. Los productos de propileno pueden soportar la ebullición del vapor y la esterilización sin cambiar su forma ni sus propiedades mecánicas. Por lo tanto, los tubos de polipropileno de diversos diámetros se utilizan con éxito para instalar giros entre radiadores de calefacción o para conectar cajas colectoras de distribución a varios sistemas de utilización del calor. La temperatura máxima de funcionamiento de los productos de propileno se limita a 120-140°C. ts.
Para el funcionamiento en sistemas de calefacción, se recomiendan los tubos de PP reforzados, ya que el refuerzo puede reducir la dilatación térmica del producto durante el calentamiento.
Los tubos de PP tienen un elevado coeficiente de dilatación lineal, lo que hace que los tubos de PP con refrigerante caliente cuelguen hacia abajo. Cuando se instalan sistemas de polipropileno convencional, es necesario sujetar con frecuencia los tubos y crear compensadores de bucle. En el caso de las tuberías de polipropileno reforzado, esto no es necesario.
Este diagrama muestra la construcción de una tubería PPR de polipropileno reforzado con fibra de vidrio fabricada a partir de copolímeros aleatorios (como se refleja en esta denominación PPR).
Estructura de las tuberías calefactadas de PPR.
Los productos reforzados con fibra de vidrio están diseñados para funcionar en sistemas de calefacción con temperaturas del refrigerante de hasta 95° C y presiones de hasta 9 atm.
Contracción presión de trabajo 20-25 atm. tuberías y sus conexiones sólo se mantienen a temperaturas de 20 ° C.
El uso de fibra de vidrio como refuerzo no afectó a la tecnología utilizada para instalar el cableado del tubo de PPR al radiador de calefacción mediante métodos de soldadura, pero los tubos de PP reforzados con papel de aluminio requirieron una limpieza especial de los bordes. La fiabilidad del montaje se mantuvo al mismo alto nivel que con la soldadura de polipropileno puro.
En el mercado de materiales de construcción para calefacción, los tubos de PP reforzado con dimensiones de diámetro exterior de 20-63 mm se suministran en segmentos de 4 m de longitud.
Desventajas de los tubos de polipropileno
De las desventajas de instalación de tuberías de polipropileno se han destacado los siguientes factores
Como los tubos de PPR no se doblan, por ejemplo, todos los codos del cableado térmico desde la caja del árbol de levas hasta el radiador de calefacción se realizan mediante la selección de racores adicionales.
En el diagrama se muestra una amplia gama de racores para tubos de calefacción de polipropileno.
Para diferentes tipos de racores
Tubos de metal y plástico
Los tubos de metal-plástico (PEX-AL-PEX) con la construcción (PEX-AL-PEX) comenzaron a fabricarse en 1979. Como se deduce de la fórmula de construcción, se trata de una construcción multicapa formada por dos capas de polímero y una de aluminio.
Construcción de tuberías de metal-plástico
La capa interior de polietileno cosido crea la superficie más lisa en el recorrido del refrigerante, evitando así el crecimiento excesivo o la sedimentación en las secciones de paso.
Una capa de papel de aluminio impide la entrada diferencial de oxígeno en la tubería y reduce el coeficiente de dilatación térmica del conjunto polimérico.
Una capa exterior de polietileno cosido protege la capa de papel de aluminio de daños mecánicos y del refuerzo de materiales metálicos y del contacto con elementos conductores de la tubería.
Para los sistemas de calefacción, se utilizan tuberías de metal-plástico con diámetros de 16-32 mm y se colocan en tramos de distintos tamaños, de 50-200 metros.
La instalación de segmentos de tubos de metal-plástico entre sí o con otros elementos se realiza mediante anillos de presión y apriete.
La ventaja de los tubos metal-plásticos frente a otros productos poliméricos radica en la presencia de protección antiácida, que evita la corrosión de las partes metálicas de los elementos del sistema de calefacción (calderas, bombas, etc.).
En la actualidad, el mercado nacional aprecia menos las tuberías de metal-plástico que los sistemas de polietileno cosido, debido a los siguientes inconvenientes
Se observa un ensamblaje inadecuado del material causado por los diferentes índices de dilatación lineal del polímero y del aluminio.
El área de la sección transversal por la que pasa la junta se estrecha, lo que provoca la formación de depósitos calcáreos en ella; en los productos de polietileno Reh, las dimensiones de la sección transversal se conservan sin reducción.
Vídeo sobre la selección de tubos
En este vídeo se comparten consejos útiles sobre qué tuberías son adecuadas para calentar una casa.
En las condiciones de placa hidráulica inherentes a los sistemas de calefacción central con importantes cambios de temperatura, es aconsejable seleccionar tubos de acero para los suelos calientes y de propileno reforzado sólo en zonas separadas, para el cableado interno a las cajas de radiadores y colectores. Los tubos de polímero de varios diámetros son más adecuados en sistemas autónomos, especialmente cuando los radiadores se instalan simultáneamente y los suelos calientes se disponen con cableado de varios metros desde las cajas de colectores por toda la zona habitable de la casa.
Tubos de polímero en el cableado interior de la casa
Fecha de actualización: 11-20-2023
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